一种风电机组轴电压测试工具的制作方法

本实用新型涉及风电技术领域，特别是涉及一种风电机组轴电压测试工具。

背景技术：

典型三相正弦电源是平衡的，即三相的矢量和总是等于零。由于PWM电源存在谐波，所以PWM电源的三相输出电压的矢量和不为零，导致中性点的电压不等于零，这个电压定义为共模电压。轴电压是共模电压通过电机寄生电容耦合作用的结果，其本质是共模电压的一个分量。

在PWM变流器驱动的电机上会感应出轴电压，在轴承未采用绝缘措施的发电机上，轴承的内圈套在轴上，内圈与轴等电位；轴承外圈与发电机端盖相连，端盖被固定在机座上，而机座与系统零电位点相连或直接接地，此时，在轴承的内外圈之间形成了电位差。润滑油在轴承旋转过程中会产生油膜，所形成的寄生电容的电压高于油膜能承受的电压时，油膜被击穿，寄生电容内存储的电荷通过极小的击穿点导通放电，在轴承滚道表面微小的金属面上产生极高的电流密度，瞬间产生极高的热量，足够将放电点的金属熔化，形成电蚀，降低了滚道面的光洁度。随着放电作用的不断积累，轴承上逐渐出现肉眼可见的搓板状纹路，滚道表面粗糙不堪，使轴承的磨损及振动加大，最终导致轴承彻底损坏。因此轴电压是造成发电机轴承损坏、使用寿命缩短的主要原因之一。

目前，电机生产厂家为了降低轴电压的影响，要求在出厂前对发电机轴承进行电气绝缘测试，主要有：轴承绝缘电阻测试(1000V，>11GΩ)，轴承直流耐压测试：2500V，1min，不发生击穿，但是这些测试均为离线测试，即在发电机处于停机状态时测得的值，由于发电机在静止状态和旋转状态下影响轴电压的因素差异较大，因此发电机在静止状态下测得的值，不能保证发电机在旋转状态下绝缘也符合要求。因此需要一种测试设备可以测量发电机在运行状态下轴电压的值。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可实时、精确、安全测量发电机在运行状态下轴电压的值的风电机组轴电压测试工具，从而克服现有的轴电压测试仅能离线测试的的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种风电机组轴电压测试工具，包括手持绝缘杆，所述手持绝缘杆前端设置有用于与发电机主轴接触的导电触头，所述导电触头上设置有两个导电接头，所述第一导电接头用于与波形记录仪连接，所述第二导电接头用于与大地或发电机机壳连接。

作为本实用新型进一步地改进，所述导电触头为铜触头。

进一步地，所述导电触头的接触端为球面。

进一步地，所述导电接头为铜接头。

进一步地，所述两个导电接头均为凸起状，设置在导电触头的两侧。

进一步地，所述凸起状的导电接头的端部为球状。

进一步地，所述手持绝缘杆包括绝缘杆体及位于绝缘杆体尾部的绝缘手柄，所述绝缘杆体的直径小于绝缘手柄的直径。

进一步地，所述手持绝缘杆呈圆柱状。

进一步地，还包括波形记录仪，所述第一导电接头与波形记录仪通过导线连接。

进一步地，所述导线与第一导电接头的连接端为夹子状。

通过采用上述技术方案，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型的风电机组轴电压测试工具，通过导电触头与发电机主轴接触，将发电机的轴电压幅值传入波形记录仪内，因此该工具可以测量风力发电机在不同工况下轴电压的幅值；实现了实时、精确、安全的测量发电机轴电压的功能。

2、本实用新型的风电机组轴电压测试工具，为风电场深入研究轴电压(电流)提供了技术基础。如，首先可以检测没有安装接地碳刷情况下发电机运行时的轴电压水平，用来判断发电机绝缘是否良好。其次，可以检测安装接地碳刷情况下发电机运行时的轴电压水平，以判断轴承是否被接地碳刷保护。再次可以通过衡量安装不同抑制措施时的轴电压减小幅度来确定最优的轴电压抑制措施方案。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型一实施例的风电机组轴电压测试工具的结构原理图

图2是本实用新型另一实施例的风电机组轴电压测试工具的结构原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供了一种风电机组轴电压测试工具，包括手持绝缘杆1，其可以阻止电流流动，保护持杆者人身安全；手持绝缘杆1前端设置有用于与发电机主轴接触的导电触头2，其可测量发电机在运行时轴电压的幅值，导电触头2上设置有两个导电接头3，第一导电接头31用于与波形记录仪连接，可显示实时的轴电压变化，第二导电接头32用于与大地或发电机机壳连接，可保证仪器接地精确测量。

采用上述轴电压测试工具测试前的准备工作为：首先，将第一导电接头31与波形记录仪4连接，其中波形记录可以作为测试工具的一部分，成套销售(参见图2所示)，也可以使用风电场已有的波形记录仪；其次，将第二导电接头32通过导线与大地连接，或者第二导电接头32也可以通过导线与发电机机壳连接。

连接完成后，测试人员站在风电机组机舱内，手持着手持绝缘杆1，将手持绝缘杆1前端的导电触头2与旋转状态下的发电机主轴接触，过导电触头2与发电机主轴接触，可将发电机的轴电压幅值传入波形记录仪内，因此该工具可以测量风电机组在不同工况下轴电压的幅值；实现了实时、精确、安全的测量发电机轴电压的功能。

上述风电机组轴电压测试工具，其中，导电触头2可采用任何具有导电功能的材质，如铜触头或铁触头，但从经济和耐磨性等角度，优选铜触头。

上述导电触头2的接触端可采用任意形状，但为了保证与发电机主轴的平滑接触，优选的导电触头的接触端为球面。

上述导电接头3，原则上也可采用任何具有导电功能的材质，如可为铜接头或铁接头等，但从经济或实用角度，优选为铜接头。

上述两个导电接头3，可以设置为任何接头形状，但为了方便连接，优选均为凸起状，对称设置在导电触头2的两侧，更优选地，凸起状的导电接头3的端部设置为球状，方便与外部的导线端部的夹子连接。

上述手持绝缘杆1包括绝缘杆体11及位于绝缘杆体11尾部的绝缘手柄12，绝缘手柄的设置便于持杆者手握测试工具并将其稳定的与发电机主轴接触。绝缘杆体11的直径小于绝缘手柄12的直径，该种设置，可以节省绝缘杆体材料、轻便、方便手持。优选地，手持绝缘杆2呈圆柱状。

本实用新型针对现有风电机组轴电压测试只能采用离线测试的缺陷，提供了一种可以实现在风电机组运行状态下进行测试的风电机组轴电压测试工具，实现了实时、精确、安全的测量发电机轴电压的功能。同时，还可以利用上述工具进行如下判断：

1、可以检测没有安装接地碳刷情况下发电机运行时的轴电压水平，用来判断发电机绝缘是否良好。

2、可以检测安装接地碳刷情况下发电机运行时的轴电压水平，以判断轴承是否被接地碳刷保护。

3、可以通过衡量安装不同抑制措施时的轴电压减小幅度来确定最优的轴电压抑制措施方案。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。