本實(shí)用新型涉及發(fā)電機(jī)在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)電機(jī)定子并聯(lián)支路環(huán)流報(bào)警裝置。

背景技術(shù)：

隨著電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和同步發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷擴(kuò)大，人們對同步發(fā)電機(jī)的安全可靠運(yùn)行提出了越來越高的要求。大型同步電機(jī)通常工作在環(huán)境較差的地方，其主要結(jié)構(gòu)長期受到溫度、應(yīng)力以及惡劣環(huán)境的影響，定子繞組絕緣不斷老化、變形以至于破損，最終致使定子繞組發(fā)生短路故障。

目前，定子繞組匝間短路是同步電機(jī)中一種常見的破壞性很強(qiáng)的故障，已經(jīng)成為同步發(fā)電機(jī)最普遍的電力故障之一。此類故障一旦發(fā)生若不能及時(shí)停止運(yùn)行并對機(jī)組進(jìn)行檢修，則會也引發(fā)定子單相短路故障，兩相短路故障，定子接地以及其他嚴(yán)重的電機(jī)故障，給機(jī)組帶來難以估計(jì)的損失。因此，對同步發(fā)電機(jī)定子繞組初期故障進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測與診斷是非常有意義的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是在于提供一種發(fā)電機(jī)定子并聯(lián)支路環(huán)流報(bào)警裝置。本實(shí)用新型可以在發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況下連續(xù)檢測發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)定子并聯(lián)支路環(huán)流，及時(shí)發(fā)現(xiàn)定子各支路匝間短路。同時(shí)具有監(jiān)測準(zhǔn)確性高，實(shí)時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，為電機(jī)的在線監(jiān)測系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)，進(jìn)而保證其安全運(yùn)行。

本實(shí)用新型的目的是在于提供發(fā)電機(jī)定子并聯(lián)支路環(huán)流報(bào)警裝置。它包括外殼、前面板、后面板、電源模塊、信息采集卡、總線控制系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換模塊、報(bào)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采集卡、總線控制系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換模塊、報(bào)警模塊、顯示模塊、中央處理模塊相連，所述總線控制系統(tǒng)與信號信息采集卡、A/D轉(zhuǎn)換模塊、報(bào)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(tǒng)相連。所述電源模塊采用獨(dú)立雙電源供電為本報(bào)警裝置供電，所述裝置電源采用外部直流電源。所述本裝置信息采集卡由電流互感器、采集器、濾波電路、放大電路構(gòu)成，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊由AD7825芯片構(gòu)成，所述中央處理模塊由單片機(jī)信號處理芯片MCS51系列的80C51構(gòu)成，所述總線控制系統(tǒng)由MCP2515-I/SO MCP2515 CAN總線控制器 SPI 芯片 SOP-18構(gòu)成。

本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征：

1、如上所述的外殼前面板安裝有電源開關(guān)、復(fù)位按鍵、顯示電機(jī)正常運(yùn)行三相環(huán)流基波及三次諧波幅值的‘標(biāo)準(zhǔn)’按鍵、顯示器。圖像顯示器可以顯示三相環(huán)流基波及三次諧波幅值。

2、如上所述的外殼后面板安裝供電電源接口，發(fā)電機(jī)三相環(huán)流信號接口，報(bào)警器接口。

3、如上所述的電源模塊采用雙電源供電，電源模塊電路如附圖4，其中包括手動閥，TRIAC雙向可控硅過壓保護(hù)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(bào)警裝置既可以采用電池供電，又可以采用市電供電，兩種供電不沖突可以保證測量在無外界電源的情況下長時(shí)間工作。

4、如上所述的本實(shí)用新型可以在發(fā)電機(jī)運(yùn)行工況下連續(xù)檢測發(fā)電機(jī)各相環(huán)流，及時(shí)發(fā)現(xiàn)定子各支路匝間短路，同時(shí)具有監(jiān)測準(zhǔn)確性高，實(shí)時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，為電機(jī)的在線監(jiān)測系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)，進(jìn)而保證其安全運(yùn)行。

與傳統(tǒng)儀表相比，本實(shí)用新型還具有如下增益:

本實(shí)用新型提供一種發(fā)電機(jī)定子并聯(lián)支路環(huán)流報(bào)警裝置。在電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，能夠全面的有效的反映同步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和定子短路故障運(yùn)行的多種故障信息，為同步電機(jī)內(nèi)部故障的診斷和保護(hù)提供了新技術(shù)。所述裝置有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)定子各支路匝間短路，同時(shí)具有監(jiān)測準(zhǔn)確性高，實(shí)時(shí)，故障反映全面的優(yōu)點(diǎn)，為電機(jī)的在線監(jiān)測系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)，進(jìn)而保證其安全運(yùn)行。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖，

圖2為本實(shí)用新型的前面板示意圖，

圖3為本實(shí)用新型的后面板示意圖，

圖4為本實(shí)用新型的電源模塊結(jié)構(gòu)圖，

圖5為本實(shí)用新型的電流互感器圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)用新型的目的是在于提供發(fā)電機(jī)定子并聯(lián)支路環(huán)流報(bào)警裝置。它包括電源模塊、信息采集卡、總線控制系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換模塊、報(bào)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采集卡、總線控制系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換模塊、報(bào)警模塊、顯示模塊、中央處理模塊相連，所述總線控制系統(tǒng)與信號信息采集卡、A/D轉(zhuǎn)換模塊、報(bào)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(tǒng)相連。所述電源模塊采用獨(dú)立雙電源供電為本報(bào)警裝置供電，所述裝置電源采用外部直流電源。所述本裝置信息采集卡由電流互感器、采集器、濾波電路、放大電路構(gòu)成，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊由AD7825芯片構(gòu)成，所述中央處理模塊由單片機(jī)信號處理芯片MCS51系列的80C51構(gòu)成，所述總線控制系統(tǒng)由|MCP2515-I/SO MCP2515 CAN總線控制器 SPI 芯片 SOP-18構(gòu)成。

實(shí)施例2

以下對各個模塊詳細(xì)說明：

1、電源模塊: 電源模塊對各個模塊供電。其采用雙電源供電，電源模塊電路如附圖4，其中包括手動閥，TRIAC雙向可控硅過壓保護(hù)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(bào)警裝置既可以采用電池供電，又可以采用市電供電，兩種供電不沖突可以保證測量在無外界電源的情況下長時(shí)間工作。

2、總線控制系統(tǒng)：總線控制系統(tǒng)由|MCP2515-I/SO MCP2515 CAN總線控制器 SPI 芯片 SOP-18構(gòu)成。此系統(tǒng)完成對信息采集卡、A/D轉(zhuǎn)換模塊、報(bào)警模塊、顯示模塊、中央處理模塊之間的信息交換與傳遞。

3、信息采集卡：信息采集卡由電流互感器、采集器、濾波電路、放大電路構(gòu)成。此系統(tǒng)將電流互感器采集到的環(huán)流信息送給采集器，后經(jīng)濾波電路、放大電路提取出環(huán)流中的基波電流和三次諧波電流送給總線控制系統(tǒng)。

4、A/D轉(zhuǎn)換模塊：A/D轉(zhuǎn)換模塊由AD7825芯片構(gòu)成。其將總線控制系統(tǒng)所輸送的基波電流和三次諧波電流模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，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(jī)信號處理芯片MCS51系列的80C51構(gòu)成。其接受并處理分析總線控制系統(tǒng)傳輸?shù)母鞣N信息，將處理分析結(jié)果返送給總線控制系統(tǒng)。

實(shí)施例3

報(bào)警器原理，如附圖1：

1.對電流互感器二次側(cè)的信號經(jīng)信息采集卡進(jìn)行放大、濾波等處理后，將模擬信號輸送總線控制系統(tǒng)。

2. 單片機(jī)信號處理芯片MCS51系列的80C51通過總線控制系統(tǒng)控制A/D轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣，將模擬量轉(zhuǎn)換成為數(shù)字量。通過諧波分析的方法，對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速傅里葉分解，求取三相環(huán)流中的基波電流和三次諧波電流，并將所得三相環(huán)流中的基波電流和三次諧波電流相關(guān)參數(shù)顯示在顯示器上。最后對比分析發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)基波電流和三次諧波電流參考值，完成對發(fā)電機(jī)運(yùn)行的監(jiān)測。