[發(fā)明專利]一種便攜式發(fā)電機軸電壓測試儀及測量方法

在審

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• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112213639A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 寇水潮;兀鵬越;梁舒婷;趙亮;王小輝;張安琪;柴琦;趙俊博;孫夢瑤;楊沛豪;高峰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01R19/165;G01R19/25
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

本發(fā)明公開一種便攜式發(fā)電機軸電壓測試儀及測量方法，該測試儀包括電池單元、軸電壓采集模塊、處理模塊和集成串口顯示屏；將便攜式發(fā)電機軸電壓測試儀安裝在絕緣手持測試桿上，由絕緣測試桿軸電壓端部碳刷與發(fā)電機大軸相連，將軸電壓信號引入軸電壓采集模塊交流電壓輸入端口，進(jìn)一步將軸電壓交流電壓信號轉(zhuǎn)換為與AD采樣芯片兼容的電壓信號，再轉(zhuǎn)換為與之有效值對應(yīng)的直流電壓，并傳輸至處理模塊模擬量采集端口，處理模塊處理分析得到輸入直流電壓真實值，結(jié)合軸電壓交流電壓信號轉(zhuǎn)換系數(shù)，還原出發(fā)電機軸電壓實際交流電壓有效值，并記錄保存，通過集成串口顯示屏將有效值及波形顯示出來，方便現(xiàn)場操作人員記錄和觀察有效值波形是否在合理范圍內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于發(fā)電機軸電壓測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式發(fā)電機軸電壓測試儀及測量方法。

背景技術(shù)

發(fā)電機在安裝運行中，由于發(fā)電機磁通的不對稱、發(fā)電機同軸的汽輪機軸封不好等原因，可能在發(fā)電機軸上產(chǎn)生電壓。當(dāng)軸電壓足以擊穿軸與軸承之間的油膜時，便會發(fā)生放電現(xiàn)象，其放電回路為：發(fā)電機大軸-軸頸-軸瓦-軸承支架-機組底座。雖然軸電壓不高，通常5～30萬kW機組為4～6V軸電壓，但由于回路電阻很小，因此，產(chǎn)生的軸電流可能很大，有時達(dá)數(shù)百安。軸電流會使?jié)櫥屠鋮s用的油質(zhì)逐漸劣化，嚴(yán)重者會使軸瓦燒壞，被迫停機造成事故。因此，檢查和測量發(fā)電機組的軸和軸承間的電壓是十分必要的，發(fā)電機軸電壓測量是新機組投運及大修后的必做試驗項目。

目前常用的軸電壓測試方法，是采用萬用表直接測量。試驗時，需臨時制作接線碳刷等工具，將軸電壓從旋轉(zhuǎn)的大軸上導(dǎo)入測量萬用表，試驗危險性較大。使用萬用表測量的是軸電壓的有效值，而無法顯示得到軸電壓變化波形。若需要查看軸電壓的波形，則需要額外使用專門的錄波器或者示波器進(jìn)行測量，操作相對復(fù)雜，現(xiàn)場接線工作量大。因此，常規(guī)發(fā)電機軸電壓測試時，僅能夠顯示測試時刻電壓有效值。

目前市場上很少有便攜式軸電壓測試設(shè)備，因此，在現(xiàn)場調(diào)試過程中，急需一種既能測試軸電壓有效值，又能記錄軸電壓波形，又方便現(xiàn)場操作的便攜式發(fā)電機軸電壓測試儀器，這也是發(fā)電廠檢修人員所期望配備的一款測試儀器。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種便攜式發(fā)電機軸電壓測試儀及測量方法，能夠測量、記錄發(fā)電軸電壓有效值及變化波形，并在集成串口顯示屏顯示出來，便于攜帶和現(xiàn)場使用，綜合評價機組運行情況。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種便攜式發(fā)電機軸電壓測試儀，包括軸電壓采集模塊、處理模塊和集成串口顯示屏，所述軸電壓采集模塊的軸電壓輸入接口與發(fā)電機大軸和地相連，軸電壓采集模塊的電壓輸出端口與處理模塊模擬量采集端口相連，所述軸電壓采集模塊用于采集發(fā)電機軸交流電壓，并將交流電壓有效值轉(zhuǎn)換為直流電壓輸入至處理模塊，所述處理模塊的串行通信端口與集成串口顯示屏的串行通信端口相連，所述處理模塊用于將軸電壓采集模塊傳輸?shù)闹绷麟妷恨D(zhuǎn)換為發(fā)電機軸實際交流電壓有效值，所述集成串口顯示屏用于顯示發(fā)電機軸實際交流電壓有效值及測試期間軸電壓的變化曲線。

優(yōu)選的，所述電池單元包括便攜式電池、電壓轉(zhuǎn)換模塊和電源接口，便攜式電池的輸出端與電壓轉(zhuǎn)換模塊的電壓輸入端口相連，電壓轉(zhuǎn)換模塊的輸出端口與電源接口相連，便攜式電池用于輸出正5V電壓，電壓轉(zhuǎn)換模塊用于將正5V電壓轉(zhuǎn)換為正、負(fù)5V電壓，電源接口用于將電壓轉(zhuǎn)換模塊輸出的正、負(fù)5V電壓轉(zhuǎn)接至軸電壓采集模塊、處理模塊和集成串口顯示屏，電源接口的正、負(fù)5V電壓輸出端口和地端口與軸電壓采集模塊的正、負(fù)5V電壓輸入端口和地端口相連，電源接口的正5V電壓輸出端口和地端口與處理模塊和集成串口顯示屏的正5V電壓輸入端口和地端口相連。

進(jìn)一步的，所述便攜式電池采用具有正5V輸出的干電池或充電電池。