专利名称：发电机转子绝缘在线监测接地定位装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在线监测接地定位装置，尤其涉及一 种在线监测发电机转子绝缘状况、判断发电机转子接地位置的装置。
技术背景发电机转子是发电机的重要部件，通常是由大轴、设置在 大轴上并与之隔离绝缘的绕组构成；由于要求绕组与大轴之间必须绝缘， 因此绕组绝缘情况的好坏将直接关系到发电机能否安全正常运行，接地故 障点的快速诊断能直接提高发电机的经济效益。目前，在发电机转子接地 保护、监测中，存在下列问题
1) 现有技术中，具有相对接地定位的无需外加量的电阻网络双开关串 联切换法，电阻网络双开关并联切换法，需要一个或两个外加量的单开关、 双开关切换法，以及其他方法，得到的接地定位点值"，都是相对于负极 或正极为参考点、以相对的0 1或0% 100%来表示的。其应用都是作为 两点接地保护用，并没有作为接地部位判断，即使作为接地部位的判断， 都不能自动给出接地故障点、绝缘劣化点发生的具体物理位置，如某号磁 极接地、或某线圈接地或它们的某连接处接地，现场检修人员还必须花费 大量时间去査资料计算，直接影响电厂经济效益。
2) 由于只有当绝缘阻值下降到几十千欧以下时才发出转子接地报警信 号，因此不能对发生接地故障前的绝缘状态进行监测、预警，不能避免故 障发生，不能作到状态检修。
3) 由于没有记忆故障发生位置的功能，若停机处理时接地故障会随之消失，则因找不到故障点而无法检修。
4)虽然某些一点接地保护装置能够显示绝缘电阻值，但该阻值的范围 太窄，通常只有0 100千欧左右，存在监测精度不高、动作存在死区等缺 陷，不能满足在线监测要求。
发明内容针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型旨在提供一
种能够快速、准确判断并显示接地故障具体位置，显示绝缘电阻劣化趋势、 预测绝缘劣化点物理位置的发电机转子绝缘在线监测接地定位装置。
为了实现上述目的，本实用新型方法采用以下技术方案它包括微机、 并联在绕组正负极之间的转子电压测量电路和电阻网络；电阻网络依次通 过无励磁转换电路、切换电压测量电路与大轴连接，在绕组负极与无励磁 转换电路之间接有电压注入信号电路；无励磁转换电路以及电阻网络中的 光电隔离开关分别与微机连接，转子电压测量电路和切换电压测量电路共 同通过A/D转换隔离电路与微机连接。
在切换电压测量电路与大轴之间接有接有与微机连接的转换电路，传 统接地保护装置通过转换电路与大轴连接；接地报警回路与微机连接；微 机通过串行隔离通讯电路与上位计算机连接。
在上述技术方案中，转子电压测量电路和切换电压测量电路分别由电 阻分压模块构成，分别用来测量发电机转子电压和切换电压；电阻网络由 电阻组成；光电隔离开关由光电隔离开关和过压保护器组成；无励磁转换 电路、转换电路由光电隔离开关和继电器组成；电压注入信号电路由直流 电源模块组成；A/D转换隔离电路由A/D转换模块和光电隔离模块组成，用来采集发电机转子电压和切换电压，并隔离后传给微机；接地报警回路 由光电隔离电路和继电器组成，当转子绝缘劣化或接地后，可经延时由微 机发出转子绝缘劣化或转子接地报警信号；液晶显示器用来显示绝缘电阻 值、绝缘变化趋势曲线、劣化或接地所在的物理位置，显示记忆接地前后 转子绝缘值和接地所在及其发生的时间，显示转子电压；串行隔离通讯电 路由带隔离的串行通讯电路组成，将转子绝缘电阻值、绝缘分布状态、接 地点所在的物理位置、励磁电压等实时参数送到上位计算机显示，便于远 方监测。
与现有技术比较，本实用新型由于采用了上述技术方案，不仅能够快 速、准确地判断并显示接地故障点的具体物理位置，大幅度地縮短了维修 时间、有效地提高了经济效益；而且还能作出绝缘电阻值与时间的关系曲 线，从而判断出绝缘劣化趋势、预测绝缘劣化点的物理位置。本实用新型 对绝缘电阻的监测范围可达O. 000MQ 10. OOMQ，电阻误差小于±5%;绝 缘劣化和接地定位误差小于1%，分辨率为0. 19();转子电压为O.OV 500.0V， 误差小于O. 5%，分辨率为O. 1%。
图1是本实用新型的结构示意图。
图中发电机转子1 绕组正极1-1 绕组负极1-2 大轴1-3
转子电压测量电路2 光电隔离开关3 电阻网络4 无励磁转换电路5 微机6 A/D转换隔离电路7 切换电压测量电路8 串行隔离通讯电路 9 上位计算机IO 接地报警回路ll 转换电路12 电压注入信号电路13 传统接地保护装置14 液晶显示器1具体实施方式
以下结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步 说明
如图1所示发电机转子1由大轴1-3、设置在该大轴上的绕组构成， 该绕组与大轴1-3之间设有阻值为Rf的绝缘层。在绕组正极1-1与绕组负 极1-2之间并联有转子电压测量电路2和电阻网络4，该电阻网络中设有 光电隔离开关3;电阻网络4依次通过无励磁转换电路5、切换电压测量电 路8与大轴1-3连接，在绕组负极1-2与无励磁转换电路5之间接有电压 注入信号电路13。当发电机运行时，由于有励磁电压，因此不需要外加电 压就能实现绝缘监测和接地定位；而当发电机停机时，由于没有励磁电压， 电压注入信号电路13可通过无励磁转换电路5的切换向转子提供一个外加 电压，从而能够保证即便在停机状态下也可实现监测。光电隔离开关3以 及无励磁转换电路5分别与微机6连接，转子电压测量电路2和切换电压 测量电路8共同通过A/D转换隔离电路7与微机6连接。为了能够与原有 的接地保护装置兼容，在切换电压测量电路8与大轴1-3之间还可以连接 一个与微机6连接的转换电路12，原有的传统接地保护装置14通过转换 电路12与大轴l-3连接；另外，在微机6上还连接有接地报警回路11和 液晶显示器15。为了能够实现远程监测，微机6通过串行隔离通讯电路9 与上位计算机10连接。
权利要求1.一种发电机转子绝缘在线监测接地定位装置，包括微机、并联在绕组正负极之间的转子电压测量电路和电阻网络；其特征在于电阻网络(4)依次通过无励磁转换电路(5)、切换电压测量电路(8)与大轴(1-3)连接，在绕组负极(1-2)与无励磁转换电路(5)之间接有电压注入信号电路(13)；电阻网络(4)中的光电隔离开关(3)以及无励磁转换电路(5)分别与微机(6)连接，转子电压测量电路(2)和切换电压测量电路(8)共同通过A/D转换隔离电路(7)与微机(6)连接。
2. 根据权利要求1所述的发电机转子绝缘在线监测接地定位装置，其 特征在于在切换电压测量电路(8)与大轴(1-3)之间接有与微机(6) 连接的转换电路(12)，传统接地保护装置(14)通过转换电路(12)与大 轴(1-3)连接。
3. 根据权利要求1或2所述的发电机转子绝缘在线监测接地定位装置， 其特征在于接地报警回路(11)与微机(6)连接。
4. 根据权利要求1或2所述的发电机转子绝缘在线监测接地定位装置， 其特征在于微机(6)通过串行隔离通讯电路(9)与上位计算机(10) 连接。
专利摘要本实用新型公开了一种发电机转子绝缘在线监测接地定位装置，属于转子绝缘监测保护接地技术；旨在提供一种能快速准确判断并显示转子接地故障位置、绝缘劣化趋势，预测绝缘劣化点物理位置的监测定位装置。包括微机、转子电压测量电路和电阻网络；电阻网络通过无励磁转换电路(5)、切换电压测量电路(8)与大轴(1-3)连接，绕组负极(1-2)与无励磁转换电路(5)之间接有电压注入信号电路(13)；光电隔离开关(3)和无励磁转换电路(5)与微机(6)连接，转子电压测量电路(2)和切换电压测量电路(8)通过A/D转换隔离电路(7)与微机(6)连接。本实用新型是用于发电机转子绝缘在线监测和接地定位的理想装置。
文档编号G01R31/34GK201425617SQ20092012541
公开日2010年3月17日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者广 曾 申请人:贵阳新光电气有限公司