發電機轉子匝間短路用指數重復脈沖發生裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種發電機轉子匝間短路用指數重復脈沖發生裝置，主要包括220VAC插座、工頻變壓器T1、重復脈沖發生單元G1以及負載電阻R2。本實用新型公開的納秒級陡前沿指數重復脈沖發生裝置，可產生納秒級陡前沿脈沖，并可通過調節重復脈沖發生單元G1中的電路參數方便地改變脈沖上升沿時間以及脈沖寬度。該重復脈沖發生裝置用于發電機轉子匝間短路故障的檢測時，可準確獲取發電機內、外集電環的響應脈沖與起始時刻，提高了發電機轉子匝間短路故障檢測與定位的準確性與可靠性。工頻變壓器T1采用跑道型磁芯骨架并采用隔離結構，因此本實用新型公開的納秒級陡前沿指數重復脈沖發生裝置具有使用安全的特點。
【專利說明】
發電機轉子匝間短路用指數重復脈沖發生裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及電力設備絕緣檢測技術及其應用領域，特別是涉及發電機轉子匝間短路故障檢測與定位相關技術領域。【背景技術】
[0002]現今，世界發電量約80%由汽輪發電機提供。隨著我國電力工業的迅速發展，大型汽輪發電機目前已成為國內幾大電網的主力機組。據文獻顯示，2009年全國發電設備總裝機容量中100MW及以上容量的火電機組占火電裝機總容量的80.38%。然而，發電設備的大型化必然導致單機容量占電網總容量比例的增大，大型汽輪發電設備運行的可靠性和安全性尤為重要和突出，它直接影響發電廠的穩定運行。一旦這樣的機組發生故障，特別是惡性故障，就會給電力系統和國民經濟帶來巨大的經濟損失。
[0003]在大型汽輪發電機的各個組成部分中，轉子處于高速旋轉狀態，承受著很大的機械應力和熱負荷，對轉子的故障檢測就顯得尤為重要。由于制造過程中的加工工藝不良和運行中各類機電作用的影響，大型汽輪發電機的轉子繞組經常會出現匝與匝之間的接觸， 即導致轉子繞組匝間短路故障的發生。在現場運行中的轉子繞組匝間短路故障是發電機各類故障中比較常見的一種，也是影響安全運行的重要原因之一。
[0004]轉子繞組存在輕微的匝間短路將導致發電機勵磁電流升高、無功功率相對下降、 軸承不平衡振動增加。一旦轉子匝間短路的嚴重程度增加，將會導致轉子一點甚至兩點接地故障的發生，使得轉子大軸磁化，嚴重者還將燒傷軸頸和軸瓦，對機組本身的安全穩定運行構成巨大威脅。鑒于上述原因，工業界對汽輪發電機轉子匝間短路故障開展了相關研究。
[0005]實用新型專利03148934.6通過磁通量探測器生成的信息自動識別發電機轉子匝間短路，并通過告警功能向遠程操作員發出相關信息。實用新型專利CN201310153154.X公開了一種發電機轉子匝間短路故障診斷方法與系統，根據發電機轉子正常狀態和故障狀態下的特征差異進行故障評估與判斷。CN102721903公開了一種發電機轉子繞組匝間絕緣故障的檢測裝置及其檢測方法，以信號發生器與數字示波器作為核心模塊進行現場檢測。實用新型專利CN102809727A提出一種基于頻響分析的發電機轉子匝間短路故障檢測方法，通過一RLC構成的傳輸線模擬脈沖在轉子中的傳播特征，分析轉子匝間故障。實用新型專利 CN103823150A提出一種基于多傳感器聯合的汽輪發電機轉子匝間短路故障診斷方法，利用安裝于發電機多個部位的不同類型的傳感器所采集的多種故障特征參量和各自的閾值分別進行計算，得到根據每種故障特征參量進行診斷時的故障特征值，然后依據不同診斷方法的可靠性對各故障特征值分配權重，最終通過比較該加權和與綜合閾值的大小識別汽輪發電機是否存在轉子繞組匝間短路故障。實用新型專利CN104155567公開了一種雙饋式發電機轉子匝間短路故障位置的定位方法，通過探測線圈和光電裝置對發電機轉子槽進行編號并確定故障定位。實用新型專利CN104808142A公開了一種模擬雙饋發電機轉子短路故障的裝置及方法，可模擬雙饋發電機轉子各短路故障類型，且所用發電機的結構跟真實雙饋發電機的結構完全相同，實現了可控的各短路故障的模擬。
[0006]從上述專利公開的技術特征可知，其研究重點主要在于現場檢測的手段與診斷方法，對于檢測儀器本身性能提升方面的研究成果較少。本實用新型公開的發電機轉子匝間短路用指數重復脈沖發生裝置，主要從檢測裝置本身的特征出發，著眼于如何獲得準確的檢測數據，從而為故障診斷提供堅實、客觀的數據基礎。【實用新型內容】
[0007]為了克服上述缺陷，本實用新型提供一種發電機轉子匝間短路用指數重復脈沖發生裝置，具有安全、便攜、靈活與準確等特點，解決了當前發電機轉子匝間短路故障診斷裝置的上升沿陡度與脈沖寬度不能調整而導致匝間故障位置定位失準的問題，提升了相關領域的技術水平，彌補了檢測技術在實際應用中的不足。
[0008]為了實現上述發明目的，本實用新型采用以下技術方案:發電機轉子匝間短路用指數重復脈沖發生裝置，由AC電源插座、工頻變壓器T1、重復脈沖發生單元G1以及負載電阻 R2組成。所述AC電源插座具有三個接觸點，其中接觸點G接地，接觸點N(零線)與變壓器T1原邊1腳相連，接觸點L(火線)與變壓器T1原邊2腳相連。所述工頻變壓器副邊3腳與重復脈沖發生單元G1的1點相連，變壓器副邊4腳與重復脈沖發生單元G1的2點相連。所述重復脈沖發生單元G1的3腳與負載電阻R2的一端相連，重復脈沖發生單元G1的4腳與負載電阻R2的另一端相連。
[0009]所述工頻變壓器T1采用跑道型磁芯結構，原邊輸入電壓有效值為220VAC，副邊輸出電壓有效值為80VAC。所述工頻變壓器T1變壓器采用隔離結構，原邊與副邊完全電氣隔離，副邊中間有抽頭，抽頭為公共接地端。所述工頻變壓器n絕緣等級為不低于2kV。
[0010]所述重復脈沖發生單元G1主要由二極管D1、二極管D2、晶閘管S1、穩壓電容C1、限流電阻R1、脈沖前沿調節電容C2、脈沖后沿調節電容C3、二極管D5、D6、D7構成。所述重復脈沖發生單元G1的輸入端口 1與二極管晶閘管D1的陽極相連;輸入端口 2與二極管晶閘管D2的陽極相連;二極管D1的陰極與二極管D2的陰極相連;二極管D2的陰極與穩壓電容C1的一端以及限流電阻R1的一端相連，限流電阻R1的另一端同時與晶閘管S1的陽極、二極管D5的陽極以及脈沖前沿調節電容C2的一端相連;穩壓電容C1的另一端與脈沖前沿調節電容C2的另一端相連;脈沖前沿調節電容C2的另一端與二極管D7的陰極相連;二極管D5的陰極與二極管D6的陰極相連;二極管D6的陽極與晶閘管S1的門極相連；晶閘管S1的陰極與脈沖后沿調節電容C3的一端以及二極管D7的陽極相連;脈沖后沿調節電容C3的另一端與二極管D7的陰極相連;二極管D7的陽極連接到輸出端口 3，二極管D7的陰極連接到輸出端口 4。
[0011]采用上述技術方案后，本實用新型至少具有如下優點:
[0012]1、本實用新型采用隔離式架構設計，變壓器具有足夠絕緣水平，保證了人員操作儀器時的安全性；
[0013]2、本實用新型所述裝置體積小，重量輕；
[0014]3、使用本實用新型進行現場檢測時，操作人員通過調節重復脈沖發生單元G1的脈沖前沿調節電容C2以及脈沖后沿調節電容C3,可方便地調整高頻重復脈沖的指數上升沿、 下降沿與脈沖寬度。提高了工作人員檢測的效率，通過調節脈沖的前沿陡度可提高起始時刻的判定準確程度，從而提高定位精度。【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對-實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實用新型發電機轉子匝間短路用指數重復脈沖發生裝置的組成示意圖。
[0017]圖2為本實用新型發電機轉子匝間短路用指數重復脈沖發生裝置脈沖的重復脈沖發生單元G1基本組成示意圖。【具體實施方式】
[0018]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0019]如圖1所示，發電機轉子匝間短路用指數重復脈沖發生裝置，主要由AC電源插座、 工頻變壓器n、單相全橋整流電路H1、重復脈沖發生單元G1以及負載電阻R2組成。
[0020]如圖2所示，重復脈沖發生單元G1主要由二極管D1、二極管D2、晶閘管S1、穩壓電容 C1、限流電阻R1、脈沖前沿調節電容C2、脈沖后沿調節電容C3、二極管D5、D6、D7構成。所述重復脈沖發生單元G1的輸入端口 1與二極管晶閘管D1的陽極相連;輸入端口 2與二極管晶閘管 D2的陽極相連;二極管D1的陰極與二極管D2的陰極相連;二極管D2的陰極與穩壓電容C1的一端以及限流電阻R1的一端相連，限流電阻R1的另一端同時與晶閘管S1的陽極、二極管D5 的陽極以及脈沖前沿調節電容C2的一端相連;穩壓電容C1的另一端與脈沖前沿調節電容C2 的另一端相連;脈沖前沿調節電容C2的另一端與二極管D7的陰極相連;二極管D5的陰極與二極管D6的陰極相連;二極管D6的陽極與晶閘管S1的門極相連；晶閘管S1的陰極與脈沖后沿調節電容C3的一端以及二極管D7的陽極相連;脈沖后沿調節電容C3的另一端與二極管D7 的陰極相連;二極管D7的陽極連接到輸出端口 3，二極管D7的陰極連接到輸出端口 4。
[0021]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.發電機轉子匝間短路用指數重復脈沖發生裝置，其特征在于:由AC電源插座、工頻變 壓器T1、重復脈沖發生單元G1以及負載電阻R2組成；所述AC電源插座具有三個接觸點，其中接觸點G接地，接觸點N為零線且與變壓器T1原 邊1腳相連，接觸點L為火線且與變壓器T1原邊2腳相連；所述工頻變壓器副邊3腳與重復脈沖發生單元G1的1點相連，變壓器副邊4腳與重復脈 沖發生單元G1的2點相連；所述重復脈沖發生單元G1的3腳與負載電阻R2的一端相連，重復脈沖發生單元G1的4腳 與負載電阻R2的另一端相連。2.根據權利要求1所述的發電機轉子匝間短路用指數重復脈沖發生裝置，其特征在于: 所述工頻變壓器T1采用跑道型磁芯結構，原邊輸入電壓有效值為220VAC，副邊輸出電壓有 效值為80VAC，副邊中間有抽頭，抽頭為公共接地端;所述工頻變壓器T1變壓器采用隔離結 構，原邊與副邊電氣隔離;所述工頻變壓器T1絕緣等級為不低于2kV。3.根據權利要求1所述的發電機轉子匝間短路用指數重復脈沖發生裝置，其特征在于: 所述重復脈沖發生單元G1主要由二極管D1、二極管D2、晶閘管S1、穩壓電容C1、限流電阻R1、 脈沖前沿調節電容C2、脈沖后沿調節電容C3、二極管D5、D6、D7構成;所述重復脈沖發生單元 G1的輸入端口 1與二極管晶閘管D1的陽極相連;輸入端口 2與二極管晶閘管D2的陽極相連； 二極管D1的陰極與二極管D2的陰極相連;二極管D2的陰極與穩壓電容C1的一端以及限流電 阻R1的一端相連，限流電阻R1的另一端同時與晶閘管S1的陽極、二極管D5的陽極以及脈沖 前沿調節電容C2的一端相連;穩壓電容C1的另一端與脈沖前沿調節電容C2的另一端相連； 脈沖前沿調節電容C2的另一端與二極管D7的陰極相連;二極管D5的陰極與二極管D6的陰極 相連;二極管D6的陽極與晶閘管S1的門極相連；晶閘管S1的陰極與脈沖后沿調節電容C3的 一端以及二極管D7的陽極相連;脈沖后沿調節電容C3的另一端與二極管D7的陰極相連;二 極管D7的陽極連接到輸出端口 3，二極管D7的陰極連接到輸出端口 4。
【文檔編號】G01R1/28GK205643427SQ201620388261
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】伍國梅
【申請人】西安浩能電氣科技有限公司