大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置及其中心點定位方法與流程

2023-10-09 05:09:49 3

本發明提供一種大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置及其中心點定位方法，屬於電機故障點檢測裝置領域。

背景技術：

現有同類測試技術，均只能將正極及負極的入射波所有的反射反映出來，均無法無損的反映中心點位置，進而也就無法確定故障點的位置。在實際測試過程中，由於現場條件不具備，無法人工短接參考點，造成判斷故障點位置隨意性、模糊、不準確。以至於導致判斷出現偏差。轉子匝間短路本身就存在各種各樣的情況，除了金屬性匝間短路，還有不同程度的線圈變形、輕微匝間短路、接地故障等等，使故障點無法在短時間內找出、並排除故障。

技術實現要素：

本發明目的在於提供一種大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置及其中心點定位方法，可以方便快捷的找到轉子線圈的中心點。

本發明所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置，包括控制裝置、脈衝採集裝置、脈衝發生裝置，脈衝發生裝置連接到電機轉子的正極、負極接線端及轉子本體，控制裝置控制脈衝發生裝置向電機轉子的正極、負極及轉子本體上發送脈衝。

所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置，控制裝置包括用於輸入和顯示的人機互動裝置，進行邏輯運算和控制的中央處理裝置，控制脈衝時序的高速時序控制裝置，人機互動裝置和高速時序控制裝置均與中央處理裝置進行通訊連接，中央處理裝置通過高速時序控制裝置控制脈衝發生裝置發出脈衝。

所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置，脈衝發生裝置包括快速脈衝發生器、同步脈衝發生器和邏輯高壓切換開關組合單元，快速脈衝發生器、同步脈衝發生器通過邏輯高壓切換開關組合單元同時向電機轉子的正極、負極相對轉子本體發送脈衝信號。

所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置，脈衝採集裝置包括脈衝採集器、數模轉換儲存裝置，脈衝採集裝置通過邏輯高壓切換開關組合單元採集轉子線圈上的波形，脈衝採集裝置和高速時序控制裝置將信號輸出到數模轉換儲存裝置進行數據的轉換和儲存，並將數據發送回中央處理裝置。

所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置，中央處理裝置與後臺實時處理器建立通信連接。

所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置，邏輯高壓切換開關組合單元分別連接到電機轉子的正極接線端、負極接線端和轉子本體。

所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置的中心點定位方法，具體方法為：

(1)控制裝置通過脈衝發生裝置向電機轉子的線圈的正極接線端或負極接線端發送正脈衝；

(2)控制裝置通過脈衝採集裝置採集脈衝信號並形成波形圖A；

(3)控制裝置通過脈衝發生裝置向電機轉子的線圈的正極接線端和負極接線端同時發送相同的正脈衝；

(4)控制裝置通過脈衝採集裝置採集脈衝信號形成的疊加波形並形成波形圖B；

(5)控制裝置將波形圖A和波形圖B的波形進行疊加，找到波形圖A和波形圖B重合之後的突變點，形成波形圖C；

(6)根據突變點發生的時間確定轉子線圈中心點的位置。

所述的中心點定位方法，具體方法為：

控制裝置通過脈衝發生裝置向電機轉子線圈的正極接線端、負極接線端相對於轉子本體同時發送正脈衝及負脈衝；

控制裝置通過脈衝採集裝置採集脈衝信號形成波形圖D；

控制裝置將波形圖B、波形圖D的波形進行疊加，形成波形圖E；

控制裝置將波形圖A、波形圖B和波形圖D的波形進行疊加，形成波形圖F；

根據波形圖E和波形圖F中的疊加波形，找到突變點；

根據突變點發生的時間可準確確定轉子線圈中心點的位置。

所述的中心點定位方法，由於電機的轉子線圈為轉子型感性線路，區別於平衡線，即正常的導線，當一正一負的脈衝分別從正極和負極發出，在中心點進行波形疊加時，會區別於平衡線相互抵消，而會形成負向的疊加脈衝，此點經實驗反覆驗證。

所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置的中心點定位方法，具體方法為：

(1)控制裝置通過脈衝發生裝置向電機轉子的線圈的正極接線端發送正脈衝，正脈衝會在電機轉子6的線圈中不變的延續下去，無盡頭，不像平衡線一樣到了末端即顯示開路波形；

(2)控制裝置通過脈衝採集裝置採集脈衝信號並形成波形圖A，波形圖A作為參考圖；

(3)控制裝置通過脈衝發生裝置向電機轉子的線圈的正極接線端和負極接線端同時發送脈衝強度和極性相反的正脈衝及負脈衝，兩個相反的脈衝由於到達轉子中心點的時間相同，所以一定會在線圈的中點位置發生疊加；

(4)控制裝置通過脈衝採集裝置採集脈衝信號形成的波形並形成波形圖D；

(5)控制裝置將波形圖A和波形圖D的波形進行疊加，兩個相反的脈衝疊加後波形會區別于波形圖A所示波形，找到波形圖A和波形圖D的前段波形高度相似後，開始出現區別的點，此點即為兩波形圖重合之後的突變點，也就是線圈的中間點在時間量上的體現，形成波形圖G；

(6)由於脈衝寬度和幅度已知，根據突變點發生的時間確定轉子線圈中點的位置。

本發明與現有技術相比有益效果為：

本發明所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置及其中心點定位方法，可以通過向電機轉子線圈的正極和負極分別發出相同極性的脈衝，對於轉子型負載，由於兩個脈衝到達轉子中心點的時間相同，所以同時發出脈衝時，兩個脈衝一定會在中心點碰撞並形成疊加脈衝，即波形的突變；同時向電機轉子線圈的正極或負極相對於轉子本體，單向的發射脈衝，該波形圖不會形成波形的突變，將兩個波形圖進行對比，波形在未到達中心點時，均不發生突變，兩波形極為相似，在到達中心點時，正、負極通入脈衝的波形發生突變，而單極入射脈衝的波形則不會發生突變，所以兩個波形在中心點時會發生較大差異，差異點即為中心點，使用可以發出脈衝的設備，以及測量脈衝的設備即可找到中心點，再通過控制裝置按時間量將中心點的位置計算出來即可，通過找出中心點即可進一步測定故障點的具體位置。

附圖說明

圖1為本發明原理框圖；

圖2為波形圖B原理圖；

圖3為波形圖D原理圖；

圖4為波形圖A波形圖；

圖5為波形圖B波形圖；

圖6為波形圖C波形圖；

圖7為波形圖D波形圖；

圖8為波形圖E波形圖；

圖9為波形圖F波形圖；

圖10為波形圖G波形圖。

圖中：1、人機互動裝置；2、高速時序控制裝置；3、數模轉換儲存裝置；4、脈衝採集器；5、快速脈衝發生器；6、轉子；7、邏輯高壓切換開關組合單元；8、同步脈衝發生器；9、後臺實時處理器；10、中央處理裝置。

具體實施方式

下面結合本發明對大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置做進一步說明：

如圖1所示，本發明所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置，包括控制裝置、脈衝採集裝置、脈衝發生裝置，脈衝發生裝置連接到電機轉子6的正極、負極接線端及轉子本體，控制裝置控制脈衝發生裝置向電機轉子6的正極、負極發送脈衝。控制裝置可以根據邏輯命令對脈衝採集裝置、脈衝發生裝置進行控制，使脈衝發生裝置向電機轉子6線圈的正極發出信號，並通過脈衝採集裝置採集轉子6線圈上的波形，並再次使發生裝置向電機轉子6線圈的正極和負極分別發出正信號，並通過脈衝採集裝置採集轉子6線圈上的波形，由於在正極和負極上同時發出脈衝時在中點位置會發生突變，所以會使向正、負極相對於轉子本體發脈衝和僅發正脈衝的波形在中點出現區別，使中點可以在波形圖中被找出。

所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置，控制裝置包括用於輸入和顯示的人機互動裝置1，進行邏輯運算和控制的中央處理裝置10，控制脈衝時序的高速時序控制裝置2，人機互動裝置1和高速時序控制裝置2均與中央處理裝置10進行通訊連接，中央處理裝置10通過高速時序控制裝置2控制脈衝發生裝置發出脈衝。

所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置，脈衝發生裝置包括快速脈衝發生器5、同步脈衝發生器8和邏輯高壓切換開關組合單元7，快速脈衝發生器5、同步脈衝發生器8通過邏輯高壓切換開關組合單元7向電機轉子6的正極和負極發送脈衝信號。

所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置，脈衝採集裝置包括脈衝採集器4、數模轉換儲存裝置3，脈衝採集裝置通過邏輯高壓切換開關組合單元7採集轉子6線圈上的波形，脈衝採集裝置和高速時序控制裝置2將信號輸出到數模轉換儲存裝置3進行數據的轉換和儲存，並將數據發送回中央處理裝置10。

所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置，中央處理裝置10與後臺實時處理器9建立通信連接。

所述的大型汽輪發電機轉子線圈中心點定位判斷裝置，邏輯高壓切換開關組合單元7分別連接到電機轉子6的正極接線端、負極接線端和轉子6本體。

下面結合本發明對中心點定位方法做進一步說明：

實施例1：如圖2-9所示，所述的中心點定位方法，具體方法為：

(1)控制裝置通過脈衝發生裝置向電機轉子6的線圈的正極接線端發送正脈衝，正脈衝會在電機轉子6的線圈中不變的延續下去，無盡頭，不像平衡線一樣到了末端即顯示開路波形；

(2)控制裝置通過脈衝採集裝置採集脈衝信號並形成波形圖A，波形圖A作為參考圖；

(3)控制裝置通過脈衝發生裝置向電機轉子6的線圈的正極接線端和負極接線端同時發送脈衝強度和極性相同的正脈衝，兩個正脈衝由於到達轉子中心點的時間相同，所以一定會在線圈的中點位置發生疊加；

(4)控制裝置通過脈衝採集裝置採集脈衝信號形成的波形並形成波形圖B；

(5)控制裝置將波形圖A和波形圖B的波形進行疊加，兩個正脈衝疊加後波形會區別于波形圖A所示波形，找到波形圖A和波形圖B的前段波形高度相似後，開始出現區別的點，此點即為兩波形圖重合之後的突變點，也就是線圈的中間點在時間量上的體現，形成波形圖C；

(6)由於脈衝寬度和幅度已知，根據突變點發生的時間確定轉子6線圈中點的位置。

實施例2：如圖2-10所示，所述的中心點定位方法，具體方法為：

(1)控制裝置通過脈衝發生裝置向電機轉子6的線圈的正極接線端發送正脈衝，正脈衝會在電機轉子6的線圈中不變的延續下去，無盡頭，不像平衡線一樣到了末端即顯示開路波形；

(2)控制裝置通過脈衝採集裝置採集脈衝信號並形成波形圖A，波形圖A作為參考圖；

(3)控制裝置通過脈衝發生裝置向電機轉子6的線圈的正極接線端和負極接線端同時發送脈衝強度和極性相反的正脈衝及負脈衝，兩個相反的脈衝由於到達轉子中心點的時間相同，所以一定會在線圈的中點位置發生疊加；

(4)控制裝置通過脈衝採集裝置採集脈衝信號形成的波形並形成波形圖D；

(5)控制裝置將波形圖A和波形圖D的波形進行疊加，兩個相反的脈衝疊加後波形會區別于波形圖A所示波形，找到波形圖A和波形圖D的前段波形高度相似後，開始出現區別的點，此點即為兩波形圖重合之後的突變點，也就是線圈的中間點在時間量上的體現，形成波形圖G；

(6)由於脈衝寬度和幅度已知，根據突變點發生的時間確定轉子6線圈中點的位置。

實施例3：所述的中心點定位方法，具體方法為：

(1)控制裝置通過脈衝發生裝置向電機轉子6的線圈的正極接線端發送正脈衝；

(2)控制裝置通過脈衝採集裝置採集脈衝信號並形成波形圖A；

(3)控制裝置通過脈衝發生裝置向電機轉子6的線圈的正極接線端和負極接線端同時發送相同的正脈衝；

(4)控制裝置通過脈衝採集裝置採集脈衝信號形成的疊加波形並形成波形圖B；

(5)控制裝置通過脈衝發生裝置向電機轉子6的線圈的正極接線端發送正脈衝，向負極接線端發送負脈衝，正脈衝和負脈衝進行疊加後會形成負向疊加的脈衝；

(6)控制裝置通過脈衝採集裝置採集脈衝信號形成的疊加波形並形成波形圖D；

(7)控制裝置將波形圖B、波形圖D的波形進行疊加，找到波形圖E突變點；

(8)控制裝置將波形圖A、波形圖B和波形圖D的波形進行疊加，找到波形圖A、波形圖B和波形圖D的波形形成波形圖F，可清晰的發現重合之後的突變點，在實施例1的基礎上，又增加了一條波形圖參考，波形圖B為正向疊加脈衝，而波形圖D為負向疊加脈衝，兩個脈衝在同一時刻相對于波形圖A發生突變，但突變方向是不一樣，使突變點可以更加準確的被找出，使中間點的定位更加準確；

(9)根據突變點發生的時間確定轉子6線圈中點的位置，見波形圖F。