基于李萨如电气量融合技术的发电机故障报警装置的制作方法

本实用新型涉及发电机在线监测技术领域，具体涉及一种基于李萨如电气量融合技术的发电机故障报警装置。

背景技术：

随着电网技术的不断发展和同步发电机单机容量的不断扩大，人们对同步发电机的安全可靠运行提出了越来越高的要求。大型同步电机通常工作在环境较差的地方，其主要结构长期受到温度、应力以及恶劣环境的影响，定子绕组绝缘不断老化、变形以至于破损，最终致使定子绕组发生短路故障。

目前，定子绕组匝间故障已经成为同步发电机最普遍的电力故障之一。此类故障一旦发生若不能及时停止运行并对机组进行检修，则会也引发定子单相短路故障，两相短路故障，定子接地以及其他严重的电机故障，给机组带来难以估计的损失。因此，对同步发电机定子绕组初期故障进行及时、准确的监测与诊断是非常有意义的。

技术实现要素：

本实用新型的目的是在于提供一种基于李萨如电气量融合技术的发电机故障报警装置。本实用新型可以在发电机运行工况下连续检测发电机运行时各相各支路电压电流基波融合信息，及时发现定子各支路匝间短路。同时具有监测准确性高，实时的优点，为电机的在线监测系统提供可靠的数据，进而保证其安全运行。

本实用新型的目的是在于基于李萨如电气量融合技术的发电机故障报警装置。它包括壳体，前面板，后面板，侧面板，信息采集系统，信号调理模块，模数转换模块，数据处理模块，数据输出模块，报警单元，图像显示模块，通讯模块、电源模块。所述前后面板安装在壳体外部；所述信号调理模块，模数转换模块，数据处理模块，数据输出模块安装在壳体内部；所述图像显示模块，报警单元，控制按钮安装在前面板。其特征为：信息采集系统与信号调理模块相连，信号调理模块与模数转换模块相连，模数转换模块与数据处理模块相连，数据处理模块与数据输出模块，报警单元，图像显示模块及通讯模块相连，装置电源采用外部直流电源。所述数模转换模块由AD7825芯片构成。所述数据处理模块由DSP信号处理芯片TMS320F2812构成，所述通讯单元采用RS485通讯接口。

本实用新型还具有如下技术特征在于：

1、如上所述的外壳前面板安装有A、B、C选相键、电源开关、复位按键、显示电机正常运行李萨如曲线的‘标准’按键、显示器。李萨如图像显示器可以选择显示所测量A,B,C任意相两支路融合信息李萨如曲线。数据显示器可准确显示选择相两支路李萨如曲线外接矩形两边长Lu、Li, 李萨如曲线的斜角,转化为标准椭圆的参数Ud。

2、如上所述信息采集系统传感器采用电压互感器和光纤式电流互感器。如上所述的光纤式电流互感器包括采样器，合并单元。所述采样器中测量用线圈、保护用线圈、取能用线圈三个线圈与采集器相连，所述测量用线圈、保护用线圈、取能用线圈三个线圈中有待测电路通过，所述采集器与合并单元相连。所述合并单元数据输出输入端与下一模块相连。

3、如上所述的外壳后面板安装供电电源接口，发电机三相六支路电压输入口，发电机三相六支路电流输入口，报警器接口。

4、如上所述侧侧面板安装报警扬声器。

5、如上所述的本实用新型可以在发电机运行工况下连续检测发电机运行时各相各支路电压电流基波融合信息，及时发现定子各支路匝间短路，同时具有监测准确性高，实时的优点，为电机的在线监测系统提供可靠的数据，进而保证其安全运行。

本实用新型的有益效果有：

本实用新型提供一种基于李萨如电气量融合技术的发电机故障报警装置。在电机运行状态在，能够全面的有效的反映同步电机的运行状态和定子短路故障运行的多种故障信息，为同步电机内部故障的诊断和保护提供了新技术。所述装置有利于及时发现定子各支路匝间短路，同时具有监测准确性高，实时，故障反映全面的优点，为电机的在线监测系统提供可靠的数据，进而保证其安全运行。

附图说明

图1为本实用新型的前面板示意图。

图2为本实用新型的后面板示意图。

图3为本实用新型的侧面示意图。

图4为本实用新型的光纤式电流互感器图。

图5为本实用新型的电压互感器图。

图6为本实用新型的电路结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

本实用新型的目的是在于提供一种基于李萨如电气量融合技术的发电机故障报警装置。它包括壳体、前面板、后面板、信息采集系统、信号调理模块、模数转换模块、数据处理模块、数据输出模块、报警单元、图像显示模块、通讯模块、电源模块。前后面板安装在壳体外部；信号调理模块，模数转换模块，数据处理模块，数据输出模块安装在壳体内部；图像显示模块，报警单元，控制按钮安装在前面板。其特征为：信息采集系统与信号调理模块相连，信号调理模块与模数转换模块相连，模数转换模块与数据处理模块相连，数据处理模块与数据输出模块，报警单元，图像显示模块及通讯模块相连。仪器电源采用外部直流电源。所述数模转换模块由AD7825芯片构成。所述数据处理模块由DSP信号处理芯片TMS320F2812构成。所述的外壳前面板安装有有A、B、C选相键、电源开关按键、复位按键、图像显示器、显示电机正常运行李萨如曲线的‘标准’按键。图像显示器可以选择显示所测量A,B,C任意相两支路融合信息李萨如曲线。数据显示器可准确显示选择相两支路李萨如曲线的外接矩形两边长Lu、Li , 李萨如曲线的斜角,转化标准椭圆的参数Ud。所述外壳后面板安装供电电源接口，发电机三相六支路电压输入口，发电机三相六支路电流输入口，报警器接口。

实施例2

以下对各个模块详细说明：

1、电源单元：采用外部直流电源供电，保证系统的稳定和可靠，提高系统精度。

2、信息采集系统：所述系统采用光纤式互感器，其高精度、高可靠性、宽频带、无磁饱和问题、抗干扰能力强等特点。所述系统采集信号经采集器后，输入合并单元进行信息融合，从而高效的传输了信号。所述电压互感器也具有精度高、可靠性强的特点。

3、信号调理模块：对信号采集系统输入信号进行放大，滤波，调理等，将信号传入下一模块。

4、模数转换模块：所述模块采用ADC0809模式转换芯片，将融合信息高效传给DSP信息处理模块。

5、数据处理模块，数据输出模块与图像显示模块：DSP控制模数转换器，采用谐波分析和信息融合技术，仅提取电气量的基波，对A/D采样序列进行编码，计算出发电机各支路李萨如曲线的各参数，并在液晶显示器输出李萨如曲线及相关参数。

6、报警单元：如果输出各参数超过报警值，报警扬声器报警，报警指示灯亮。

实施例3

光纤式电流互感器分为以下几个部分：

1、所述光纤式电流互感器的互感器探头有测量用线圈、保护用线圈、取能用线圈，所述三个线圈的作用分别为测量电信号、保护电路、为采集器提供电能的作用，所述三个线圈与采集器相连。所述互感器探头中的测量线圈将测得所需的电流等电信号传送给采集器。

2、所述采集器将测得电压电流等电信号装换为光信号，传输给合并单元。

3、所述合并单元接收到信号并进行电流电压多源信息的融合，融合后的信息由合并单元的数据输出/入传输给下一单元。

4、所述采样器可以接受三相多支路的多个传感器探头的输入信号。所述合并单元可以并行口输入输出数据，其电源由外部直流供给，时钟由外部芯片控制。