一種發電機定子並聯支路環流報警裝置的製作方法

2023-05-24 00:40:41 2

本實用新型涉及發電機在線監測技術領域，具體涉及一種發電機定子並聯支路環流報警裝置。

背景技術：

隨著電網技術的不斷發展和同步發電機單機容量的不斷擴大，人們對同步發電機的安全可靠運行提出了越來越高的要求。大型同步電機通常工作在環境較差的地方，其主要結構長期受到溫度、應力以及惡劣環境的影響，定子繞組絕緣不斷老化、變形以至於破損，最終致使定子繞組發生短路故障。

目前，定子繞組匝間短路是同步電機中一種常見的破壞性很強的故障，已經成為同步發電機最普遍的電力故障之一。此類故障一旦發生若不能及時停止運行並對機組進行檢修，則會也引發定子單相短路故障，兩相短路故障，定子接地以及其他嚴重的電機故障，給機組帶來難以估計的損失。因此，對同步發電機定子繞組初期故障進行及時、準確的監測與診斷是非常有意義的。

技術實現要素：

本實用新型的目的是在於提供一種發電機定子並聯支路環流報警裝置。本實用新型可以在發電機運行工況下連續檢測發電機運行時定子並聯支路環流，及時發現定子各支路匝間短路。同時具有監測準確性高，實時的優點，為電機的在線監測系統提供可靠的數據，進而保證其安全運行。

本實用新型的目的是在於提供發電機定子並聯支路環流報警裝置。它包括外殼、前面板、後面板、電源模塊、信息採集卡、總線控制系統、A/D轉換模塊、報警模塊、顯示模塊、中央處理模塊七個模塊。所述電源模塊與信息採集卡、總線控制系統、A/D轉換模塊、報警模塊、顯示模塊、中央處理模塊相連，所述總線控制系統與信號信息採集卡、A/D轉換模塊、報警模塊、顯示模塊、中央處理模塊相連，所述中央處理模塊與總線控制系統相連。所述電源模塊採用獨立雙電源供電為本報警裝置供電，所述裝置電源採用外部直流電源。所述本裝置信息採集卡由電流互感器、採集器、濾波電路、放大電路構成，所述A/D轉換模塊由AD7825晶片構成，所述中央處理模塊由單片機信號處理晶片MCS51系列的80C51構成，所述總線控制系統由MCP2515-I/SO MCP2515 CAN總線控制器 SPI 晶片 SOP-18構成。

本實用新型還具有如下技術特徵：

1、如上所述的外殼前面板安裝有電源開關、復位按鍵、顯示電機正常運行三相環流基波及三次諧波幅值的『標準』按鍵、顯示器。圖像顯示器可以顯示三相環流基波及三次諧波幅值。

2、如上所述的外殼後面板安裝供電電源接口，發電機三相環流信號接口，報警器接口。

3、如上所述的電源模塊採用雙電源供電，電源模塊電路如附圖4，其中包括手動閥，TRIAC雙向可控矽過壓保護器，變壓器電路，橋式整流電路，充電器限流電路，電池，單向隔離電路。報警裝置既可以採用電池供電，又可以採用市電供電，兩種供電不衝突可以保證測量在無外界電源的情況下長時間工作。

4、如上所述的本實用新型可以在發電機運行工況下連續檢測發電機各相環流，及時發現定子各支路匝間短路，同時具有監測準確性高，實時的優點，為電機的在線監測系統提供可靠的數據，進而保證其安全運行。

與傳統儀表相比，本實用新型還具有如下增益:

本實用新型提供一種發電機定子並聯支路環流報警裝置。在電機運行狀態，能夠全面的有效的反映同步電機的運行狀態和定子短路故障運行的多種故障信息，為同步電機內部故障的診斷和保護提供了新技術。所述裝置有利於及時發現定子各支路匝間短路，同時具有監測準確性高，實時，故障反映全面的優點，為電機的在線監測系統提供可靠的數據，進而保證其安全運行。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路結構框圖，

圖2為本實用新型的前面板示意圖，

圖3為本實用新型的後面板示意圖，

圖4為本實用新型的電源模塊結構圖，

圖5為本實用新型的電流互感器圖。

具體實施方式

實施例1

本實用新型的目的是在於提供發電機定子並聯支路環流報警裝置。它包括電源模塊、信息採集卡、總線控制系統、A/D轉換模塊、報警模塊、顯示模塊、中央處理模塊七個模塊。所述電源模塊與信息採集卡、總線控制系統、A/D轉換模塊、報警模塊、顯示模塊、中央處理模塊相連，所述總線控制系統與信號信息採集卡、A/D轉換模塊、報警模塊、顯示模塊、中央處理模塊相連，所述中央處理模塊與總線控制系統相連。所述電源模塊採用獨立雙電源供電為本報警裝置供電，所述裝置電源採用外部直流電源。所述本裝置信息採集卡由電流互感器、採集器、濾波電路、放大電路構成，所述A/D轉換模塊由AD7825晶片構成，所述中央處理模塊由單片機信號處理晶片MCS51系列的80C51構成，所述總線控制系統由|MCP2515-I/SO MCP2515 CAN總線控制器 SPI 晶片 SOP-18構成。

實施例2

以下對各個模塊詳細說明：

1、電源模塊: 電源模塊對各個模塊供電。其採用雙電源供電，電源模塊電路如附圖4，其中包括手動閥，TRIAC雙向可控矽過壓保護器，變壓器電路，橋式整流電路，充電器限流電路，電池，單向隔離電路。報警裝置既可以採用電池供電，又可以採用市電供電，兩種供電不衝突可以保證測量在無外界電源的情況下長時間工作。

2、總線控制系統：總線控制系統由|MCP2515-I/SO MCP2515 CAN總線控制器 SPI 晶片 SOP-18構成。此系統完成對信息採集卡、A/D轉換模塊、報警模塊、顯示模塊、中央處理模塊之間的信息交換與傳遞。

3、信息採集卡：信息採集卡由電流互感器、採集器、濾波電路、放大電路構成。此系統將電流互感器採集到的環流信息送給採集器，後經濾波電路、放大電路提取出環流中的基波電流和三次諧波電流送給總線控制系統。

4、A/D轉換模塊：A/D轉換模塊由AD7825晶片構成。其將總線控制系統所輸送的基波電流和三次諧波電流模擬信號轉化為數位訊號，傳送給中央處理模塊。

5、中央處理模塊：中央處理模塊由單片機信號處理晶片MCS51系列的80C51構成。其接受並處理分析總線控制系統傳輸的各種信息，將處理分析結果返送給總線控制系統。

實施例3

報警器原理，如附圖1：

1.對電流互感器二次側的信號經信息採集卡進行放大、濾波等處理後，將模擬信號輸送總線控制系統。

2. 單片機信號處理晶片MCS51系列的80C51通過總線控制系統控制A/D轉換晶片進行數據採樣，將模擬量轉換成為數字量。通過諧波分析的方法，對轉換後的數據進行快速傅立葉分解，求取三相環流中的基波電流和三次諧波電流，並將所得三相環流中的基波電流和三次諧波電流相關參數顯示在顯示器上。最後對比分析發電機正常運行時基波電流和三次諧波電流參考值，完成對發電機運行的監測。