[实用新型]发电机转子在线匝间短路监测系统前端设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电机故障检测技术领域，尤其涉及一种发电机转子在线匝间短路监测系统前端设备。

背景技术

目前，随着电力工业的飞速发展以及用电量的大幅提高，人们对发电机的可靠性提出了更高的要求。然而发电机的转子在制造工艺、绝缘材料上可能存在缺陷，且发电机转子在运行中由于受到机械应力、温度、油污等工作环境因素的影响，近年来出现了越来越多的转子匝间短路故障。转子匝间短路故障对发电机的安全运行危害比较大。例如，容易引起转子异常振动或振动幅值超标；另外，匝间短路点的高温可能造成邻近的匝间绝缘垫条的损伤，引发更严重的匝间短路，甚至引起转子绕组接地故障，烧坏转子绕组或转子本体；另外，匝间短路还可能使转子大轴磁化，进一步加剧转子运行中的振动，可能损坏轴瓦或轴颈，并形成恶性循环，严重危及发电机的安全运行。因此，当前对发电机转子进行定期检测发电机转子是否发生匝间短路故障尤为重要。

中华人民共和国机械行业标准(JB/T 8446-2005隐极式同步发电机转子匝间短路测定方法)中规定，测定隐极式同步发电机转子匝间短路方法中如有结论不一致的，以探测线圈波形法为准。而当前发电机转子匝间短路测试的方式为将发电机气隙磁场探测传感器送出来的模拟电压信号转换成数字信号，再通过网络传输给后端设备分析软件进行故障诊断和识别。由于后端设备的分析判断依赖于前端设备提供的数据，在发电机运行且气隙磁场探测传感器处于强磁场环境下使用时，前端设备由于强磁场环境下的其他谐波磁场等信号干扰，其采集的波形中有效信号失真度较高，所以前端设备模拟电压信号转换成数字信号的精确度和抗干扰性非常关键，误差或无效信号的干扰过大往往会造成后端设备软件误判。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种发电机转子在线匝间短路监测系统前端设备，以解决当前前端设备模拟电压信号转换成数字信号的精确度不高，且容易受谐波等无效信号的干扰，进而会造成后端设备的匝间短路误判的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种发电机转子在线匝间短路监测系统前端设备，包括：信号调理电路、低通滤波电路、数据采集电路、嵌入式中心控制电路以及交直流变换电源；

所述信号调理电路与用于检测发电机转子并生成模拟电压信号的气隙磁场探测传感器连接，并与所述低通滤波电路连接；

所述低通滤波电路依次通过所述数据采集电路、嵌入式中心控制电路与发电机转子在线匝间短路监测系统后端设备连接；

所述交直流变换电源分别与所述信号调理电路、低通滤波电路、数据采集电路、嵌入式中心控制电路连接，以为所述信号调理电路、低通滤波电路、数据采集电路、嵌入式中心控制电路供电。

具体的，所述信号调理电路包括一过流保护器、电压互感器、瞬态过压抑制电路、运算放大器、偏置调整电路、温度补偿电路；

所述过流保护器与所述气隙磁场探测传感器连接，并依次连接所述电压互感器、瞬态过压抑制电路、运算放大器、偏置调整电路、温度补偿电路以及所述低通滤波电路。

具体的，所述嵌入式中心控制电路包括依次连接的FPGA并行数据处理芯片、ARM11协处理芯片和以太网网络接口；

所述FPGA并行数据处理芯片与所述数据采集电路连接；

所述以太网网络接口与所述发电机转子在线匝间短路监测系统后端设备连接。

本实用新型实施例提供的发电机转子在线匝间短路监测系统前端设备，包括信号调理电路、低通滤波电路、数据采集电路、嵌入式中心控制电路以及交直流变换电源；所述信号调理电路与用于检测发电机转子并生成模拟电压信号的气隙磁场探测传感器连接，并与所述低通滤波电路连接；所述低通滤波电路依次通过所述数据采集电路、嵌入式中心控制电路与发电机转子在线匝间短路监测系统后端设备连接；所述交直流变换电源分别与所述信号调理电路、低通滤波电路、数据采集电路、嵌入式中心控制电路连接。从而通过信号调理电路、低通滤波电路、数据采集电路、嵌入式中心控制电路的处理，可以将气隙磁场探测传感器传出的信号进行精确变换并剔除谐波干扰等无用信号，提升了进入后端设备的信号的精度，能够避免后端设备的匝间短路误判的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。