发电机定子绕组接地故障精确定点仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，是涉及一种发电机定子绕组接地故障精确定点仪。
【背景技术】
[0002]发电机定子绕组接地故障是指发电机在运行中或预防性试验时，定子绕组绝缘击穿，绝缘电阻下降或绝缘电阻为零的现象。发电机定子绕组接地故障在电厂时有发生，特别是运行多年的发电机，由于定子整体绝缘水平下降，绝缘受潮或外力因素都可能造成发电机定子绕组接地故障。发电机定子绕组接地后，可能烧毁定子绕组和定子铁芯，发电机定子绕组在运行中和试验中发生接地后，必须找出接地点并设法消除。发电机定子绕阻接地故障点可能发生在上层定子线棒，也可能发生在下层定子线棒，可能在定子线棒的端部，也可能发生在定子线棒的槽部，上层线棒故障或线棒端部故障容易查找和处理，下层线棒及槽部故障不易查找。
[0003]当运行中的大中型发电机定子绕组出现接地故障时，必须停机进行检修，待故障排除后，方可投入运行，对于大中型水轮发电机，由于故障停机造成的损失巨大，因此必须快速查找并排除故障，使故障导致停机的时间尽量缩短，由此造成的经济损失也会大大降低。
[0004]现有技术中常采用分段耐压法:把发电机的定子绕组用二分法拆开，分别做耐压，从而确定是哪一段，由于发电机的定子绕组有很多段，所以这种方法需要拆开多处定子绕组，多次耐压才能确定故障段，费时费力，效率低，人员多，工程量大，耗资大。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提出一种简单、易操作，能够快速查找出大中型发电机定子绕组接地故障点，从而把因故障停机造成的损失降到最小的发电机定子绕组接地故障精确定点仪。
[0006]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0007]发电机定子绕组接地故障精确定点仪，包括电压电流输入装置、罗氏线圈、积分器和电压电流输出装置，所述电压电流输入装置和定子绕组连接，所述罗氏线圈用于感应定子绕组的电流，所述罗氏线圈和所述积分器连接，所述积分器和所述电压电流输出装置连接。
[0008]作为本发明的一种优选实施方式，所述电压电流输入装置采用脉冲高压源，所述电压电流输出装置采用电压电流转换器和电磁式指针交流电流表，所述电压电流转换器和所述积分器连接，所述电磁式指针交流电流表和所述电压电流转换器连接。
[0009]作为本发明的一种优选实施方式，所述电压电流转换器包括0PA548。
[0010]作为本发明的一种优选实施方式，所述脉冲高压源包括试验变压器、高压二极管、限流电阻、高压脉冲电容和放电球隙。
[0011]作为本发明的一种优选实施方式，所述试验变压器和所述高压二极管、所述限流电阻和所述高压脉冲电容依次串联连接构成回路，所述限流电阻和所述高压脉冲电容的串联连接点和所述放电球隙连接，所述放电球隙和定子绕组连接。
[0012]作为本发明的一种优选实施方式，所述电压电流输入装置采用可调交流源。
[0013]作为本发明的一种优选实施方式，所述可调交流源包括自耦调压器和变压器。
[0014]作为本发明的一种优选实施方式，所述电压电流输出装置米用5035交流电压表头。
[0015]作为本发明的一种优选实施方式，所述积分器包括0P2227和0P07。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:本发明提供的发电机定子绕组接地故障精确定点仪简单、易操作，能够快速查找出大中型发电机定子绕组接地故障点，从而把因故障停机造成的损失降到最小。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本发明实施例1的结构示意图；
[0019]图2为本发明中实施例1中脉冲高压源的电路结构示意图；
[0020]图3为本发明实施例2的结构示意图；
[0021]图4为本发明实施例2中可调交流源的电路结构示意图。
[0022]附图标记:T、试验变压器，D、高压二极管，R、限流电阻，F、放电球隙，C、高压脉冲电容，Ζ、发电机定子绕组，Τ1、操作源，G、接地故障点。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0024]实施例1
[0025]如图1?2所示，发电机定子绕组接地故障精确定点仪，包括电压电流输入装置、罗氏线圈、积分器和电压电流输出装置，所述电压电流输入装置和定子绕组连接，所述罗氏线圈用于感应定子绕组的电流，所述罗氏线圈和所述积分器连接，所述积分器和所述电压电流输出装置连接。
[0026]本实施例中，所述电压电流输入装置采用脉冲高压源，所述电压电流输出装置采用电压电流转换器和电磁式指针交流电流表，所述电压电流转换器和所述积分器连接，所述电磁式指针交流电流表和所述电压电流转换器连接。
[0027]本实施例中，所述电压电流转换器包括0ΡΑ548。
[0028]本实施例中，所述脉冲高压源包括试验变压器、高压二极管、限流电阻、高压脉冲电容和放电球隙。
[0029]本实施例中，所述试验变压器和所述高压二极管、所述限流电阻和所述高压脉冲电容依次串联连接构成回路，所述限流电阻和所述高压脉冲电容的串联连接点和所述放电球隙连接，所述放电球隙和定子绕组连接。
[0030]本实施例中，所述积分器包括0P2227和0P07 (放大器)。
[0031]本实施例中，罗氏线圈又叫电流测量线圈、微分电流传感器，是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈，输出信号是电流对时间的微分，通过一个对输出的电压信号进行积分的电路，就可以真实还原输入电流。
[0032]本实施例中，罗氏线圈不含铁磁性材料，无磁滞效应，几乎为零的相位误差；无磁饱和现象，因而测量范围可从数安培到数百千安的电流；结构简单，并且和被测电流之间没有直接的电路联系；响应频带宽0.1Hz?1MHz。与带铁芯的传统互感器相比，罗氏线圈具有测量范围宽，精度高，稳定可靠，响应频带宽，体积小、重量轻、安全且符合环保要求，具有电流可实时测量、响应速度快、不会饱和、几乎没有相位误差的特点。
[0033]本实施例中，罗氏线圈是一种空心环形的线圈，包括线圈和骨架两个部分，骨架有柔性和硬性两种，柔性骨架的罗氏线圈也称柔性探头，罗氏线圈可以直接套在被测量的导体上来测量交流电流。
[0034]本实施例中，罗氏线圈测量电流的理论依据是法拉第电磁感应定律和安培环路定律，当被测电流沿轴线通过罗氏线圈中心时，在环形绕组所包围的体积内产生相应变化的磁场，强度为H，由安培环路定律得:
[0035]φ Η.dl = I (t)；
[0036]由 B = μ H，e (t) = ?Φ/dt, Φ = N / B.dS，e (t) = M.di/dt，得:
[0037]其截面为矩形时，互感系数Μ和自感系数L分别为:
[0038]Μ = μ ONhln (b/a) /2 η ；
[0039]L = yON'2hln(b/a)/2 π ；
[0040]上式中，H为线圈内部的磁场强度，B为线圈内部的磁感应强度，μ0为真空磁导率，Ν为线圈匝数，e(t)为线圈两端的感应电压，a，b分别为线圈横截面的内外径，h为截面高度。
[0041]由此可见，线圈一定时，Μ为定值，线圈的输出电压与di/dt成