水轮发电机线圈老化试验电压分布测量装置的制作方法

本发明涉及一种水轮发电机线圈老化试验电压分布测量装置。

背景技术：

水轮发电机线圈老化试验的目的是为了确定线圈绝缘结构的最终使用时间和耐压性能，是一种在超高压条件下的寿命试验，是保证水轮发电机长期安全运行的一个重要试验。通常在被测的水轮发电机线圈的两端加上一万伏或者几十万伏的高压，由于线圈绝缘中含有的不均匀细小气泡会在持续高压的电场下产生放电现象，烧坏线圈绝缘，认为此时加在线圈两端的电压就是该线圈的击穿电压。准确测量击穿电压是线圈老化试验的关键。由于绝缘分布的原因，线圈绝缘层不同位置的点对应的电势并不相同，以往采用直接在被测线圈绝缘层加上金属的电压互感器的方式引出击穿点的电压，在测量的同时已经改变了试验高压在被测线圈绝缘层的分布，既不准确，又不安全。

技术实现要素：

本发明的目的是公开一种水轮发电机线圈老化试验电压分布测量装置，输速度快，传输距离远，抗电磁干扰能力强,误码率低的特点，而且强电弱电隔离性好。本发明的技术方案为：一种水轮发电机线圈老化试验电压分布测量装置，光纤晶体锗酸铋(Bi2O3-GeO2系化合物,英文缩写为BGO)电压传感器安装在被测线圈表面绝缘层，随着线圈老化试验开始测量线圈表面绝缘层上的电压分布，并将测量信号连接到PIC-16C73型数据采集处理装置上，PIC-16C73型数据采集处理装置将数据传递到NIWLS/ENET900型无线发射装置，NIWLS/ENET900型无线发射装置通过WiFi技术将电压数据发送到D-LinkDI-8004型无线接收装置，D-LinkDI-8004型无线接收装置通过工业以太网将电压数据传送到远程计算机，安装了分析软件远程计算机对上传的电压数据进行显示，分析，准确地记录老化试验中线圈绝缘被击穿附近的电压值。传统的电压互感器的由于测量位置和多由金属制成等原因，没有办法在绝缘线圈被高压击穿时测得绝缘烧毁点的击穿电压，实质上监测的是绝缘线圈被高压击穿时加在整个绝缘导体上电压，即认为加在整个绝缘导体上的电压是击穿电压，忽略了由于绝缘分布导致线圈绝缘层不同位置的点对应的电势并不相同这一客观事实。本发明采用的ABB-OMU型光纤晶体电压传感器精度高(可达0.2级)，绝缘特性好，抗干扰能力强的特点，能在绝缘线圈老化试验过程中直接，可靠地测得绝缘线圈烧毁点的击穿电压，本发明采用的YiFi(无线保真技术)具有传输速度快(可达128Mbps)，传输距离远，抗电磁干扰能力强,误码率低的特点，而且强电弱电隔离性好，尤其适合高压环境下的数据采集工作。本发明改变了长期以来绝缘线圈老化试验不能够精确测量这一情况，并且在绝缘线圈进行高压测试时不会将击穿电压引出，提高了试验精度和试验人员的安全性。光纤晶体电压传感器内部光源发出的光经过起偏器变成偏振光，入射到BGO晶体，当外加高电压加到BGO晶体上后，由于普克尔斯效应，通过BGO晶体的光会产生双折射，双折射光波之间的相位差和被测电压成正比，经检偏器检出偏振方向相同的部分后，传到光纤晶体传电压传感器的检测和放大电路中并转换为测量信号。本发明采用ABB-OMU型光纤晶体电压传感器，能够准确测量出ABB-OMU型光纤晶体电压传感器在线圈表面绝缘层双折射光波的相位差,从而得到水轮发电机线圈老化试验的表面绝缘层电压分布值，为水轮发电机线圈绝缘结构设计和耐压能力分析提供新的依据。

附图说明

图1发明原理框图

图2本发明安装和具体连接图

具体实施方式

如图1所示，一种水轮发电机线圈老化试验电压分布测量装置，光纤晶体锗酸铋(Bi2O3-GeO2系化合物,英文缩写为BGO)电压传感器安装在被测线圈表面绝缘层，随着线圈老化试验开始测量线圈表面绝缘层上的电压分布，并将测量信号连接到PIC-16C73型数据采集处理装置上，PIC-16C73型数据采集处理装置将数据传递到NIWLS/ENET900型无线发射装置，NIWLS/ENET900型无线发射装置通过WiFi技术将电压数据发送到D-LinkDI-8004型无线接收装置，D-LinkDI-8004型无线接收装置通过工业以太网将电压数据传送到远程计算机，安装了分析软件远程计算机对上传的电压数据进行显示，分析，准确地记录老化试验中线圈绝缘被击穿附近的电压值。

装置的安装应用图如图2所示，其中：b1，b2，……，b10为ABB-OMU型光纤晶体电压传感器；1为水轮发电机线圈；2为数据采集处理装置；3为无线数据发射装置；4为无线数据接收装置；5为远程计算机。

如图2所示将ABB-OMU型光纤晶体电压传感器b1，b2，……，b10直接安装在水轮发电机线圈1表面绝缘层需要测量的部位，随着线圈老化试验开始测量线圈表面绝缘层上的电压分布，并将测量信号连接到PIC-16C73型数据采集处理装置2上，PIC-16C73型数据采集处理装置2将测量信号转换为电压数据并传递到NIWLS/ENET900型无线发射装置3，NIWLS/ENET900型无线发射装置3通过WiFi技术将电压数据发送到D-LinkDI-8004型无线接收装置4上，D-LinkDI-8004型无线接收装置4通过工业以太网将电压数据传送到远程计算机5，安装了分析软件远程计算机5对上传的电压数据进行显示，分析，并准确地记录老化试验中线圈绝缘被击穿点附近的电压值。