一种发电机定子并联支路环流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，具体涉及一种发电机定子并联支路环流报警装置。

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，定子绕组匝间短路是同步电机中一种常见的破坏性很强的故障，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发电机定子并联支路环流报警装置。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定子并联支路环流，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提供发电机定子并联支路环流报警装置。它包括外壳、前面板、后面板、电源模块、信息采集卡、总线控制系统、A/D转换模块、报警模块、显示模块、中央处理模块七个模块。所述电源模块与信息采集卡、总线控制系统、A/D转换模块、报警模块、显示模块、中央处理模块相连，所述总线控制系统与信号信息采集卡、A/D转换模块、报警模块、显示模块、中央处理模块相连，所述中央处理模块与总线控制系统相连。所述电源模块采用独立双电源供电为本报警装置供电，所述装置电源采用外部直流电源。所述本装置信息采集卡由电流互感器、采集器、滤波电路、放大电路构成，所述A/D转换模块由AD7825芯片构成，所述中央处理模块由单片机信号处理芯片MCS51系列的80C51构成，所述总线控制系统由MCP2515-I/SO MCP2515 CAN总线控制器 SPI 芯片 SOP-18构成。

本实用新型还具有如下技术特征：

1、如上所述的外壳前面板安装有电源开关、复位按键、显示电机正常运行三相环流基波及三次谐波幅值的‘标准’按键、显示器。图像显示器可以显示三相环流基波及三次谐波幅值。

2、如上所述的外壳后面板安装供电电源接口，发电机三相环流信号接口，报警器接口。

3、如上所述的电源模块采用双电源供电，电源模块电路如附图4，其中包括手动阀，TRIAC双向可控硅过压保护器，变压器电路，桥式整流电路，充电器限流电路，电池，单向隔离电路。报警装置既可以采用电池供电，又可以采用市电供电，两种供电不冲突可以保证测量在无外界电源的情况下长时间工作。

4、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各相环流，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。

与传统仪表相比，本实用新型还具有如下增益:

本实用新型提供一种发电机定子并联支路环流报警装置。在电机运行状态，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为本实用新型的电路结构框图，

图2为本实用新型的前面板示意图，

图3为本实用新型的后面板示意图，

图4为本实用新型的电源模块结构图，

图5为本实用新型的电流互感器图。

具体实施方式

实施例1

本实用新型的目的是在于提供发电机定子并联支路环流报警装置。它包括电源模块、信息采集卡、总线控制系统、A/D转换模块、报警模块、显示模块、中央处理模块七个模块。所述电源模块与信息采集卡、总线控制系统、A/D转换模块、报警模块、显示模块、中央处理模块相连，所述总线控制系统与信号信息采集卡、A/D转换模块、报警模块、显示模块、中央处理模块相连，所述中央处理模块与总线控制系统相连。所述电源模块采用独立双电源供电为本报警装置供电，所述装置电源采用外部直流电源。所述本装置信息采集卡由电流互感器、采集器、滤波电路、放大电路构成，所述A/D转换模块由AD7825芯片构成，所述中央处理模块由单片机信号处理芯片MCS51系列的80C51构成，所述总线控制系统由|MCP2515-I/SO MCP2515 CAN总线控制器 SPI 芯片 SOP-18构成。

实施例2

以下对各个模块详细说明：

1、电源模块: 电源模块对各个模块供电。其采用双电源供电，电源模块电路如附图4，其中包括手动阀，TRIAC双向可控硅过压保护器，变压器电路，桥式整流电路，充电器限流电路，电池，单向隔离电路。报警装置既可以采用电池供电，又可以采用市电供电，两种供电不冲突可以保证测量在无外界电源的情况下长时间工作。

2、总线控制系统：总线控制系统由|MCP2515-I/SO MCP2515 CAN总线控制器 SPI 芯片 SOP-18构成。此系统完成对信息采集卡、A/D转换模块、报警模块、显示模块、中央处理模块之间的信息交换与传递。

3、信息采集卡：信息采集卡由电流互感器、采集器、滤波电路、放大电路构成。此系统将电流互感器采集到的环流信息送给采集器，后经滤波电路、放大电路提取出环流中的基波电流和三次谐波电流送给总线控制系统。

4、A/D转换模块：A/D转换模块由AD7825芯片构成。其将总线控制系统所输送的基波电流和三次谐波电流模拟信号转化为数字信号，传送给中央处理模块。

5、中央处理模块：中央处理模块由单片机信号处理芯片MCS51系列的80C51构成。其接受并处理分析总线控制系统传输的各种信息，将处理分析结果返送给总线控制系统。

实施例3

报警器原理，如附图1：

1.对电流互感器二次侧的信号经信息采集卡进行放大、滤波等处理后，将模拟信号输送总线控制系统。

2. 单片机信号处理芯片MCS51系列的80C51通过总线控制系统控制A/D转换芯片进行数据采样，将模拟量转换成为数字量。通过谐波分析的方法，对转换后的数据进行快速傅里叶分解，求取三相环流中的基波电流和三次谐波电流，并将所得三相环流中的基波电流和三次谐波电流相关参数显示在显示器上。最后对比分析发电机正常运行时基波电流和三次谐波电流参考值，完成对发电机运行的监测。