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专利名称：一种发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电机短路状态的检测装置，尤其涉及一种发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置。
背景技术：
发电机转子绕组匝间短路是一种常见的电气故障，轻微的匝间短路对发电机运行不会产生太大影响，如果故障继续发展，将会危及发电机和电力系统的安全。对发电机组的转子绕组进行状态监测，旨在发现隐性故障，防止恶性事故的发生。因此，研究转子绕组匝间短路故障的机理和状态诊断方法具有重要的现实意义。传统的发电机匝间短路故障检测方法有单开口变压器法、双开口变压器法、交流阻抗和功率损耗率法、直流电阻法、发电机空载及短路特性实验法，但都不能在实际运行工况下进行检测，其检测的条件与实际运行工况的等价性也比较差，无法实现运行检测，例如直流电阻法、发电机空载及短路特性实验法不能准确测得发生匝间短路的槽位，只能作为短路故障及其发展趋势的参考，还由于实际运行中的动态匝间短路往往随转子的静止而消失或减轻，上述方法无法捕捉动态匝间短路故障。至今，在发电机正常运行状态下，现有技术仍不能同时给出匝间短路故障判断、故障点定位和故障严重程度的信息，因此需要一定的改进。

实用新型内容针对以上缺陷，本实用新型提供一种能够实现在线检测、并诊断转子绕组是否存在或发生匝间短路故障、同时定位发生故障的槽位的发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置，以解决现有技术的诸多不足。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置，包括机体组件与电控机构两部分，其中的机体组件由定子、转子及设置在转子内的转子绕组组成，所述定子与内部转子之间形成间隙层，该间隙层内设置一传感器；所述传感器的信号输出端与外部电控机构的信号预处理器输入端连接，所述信号预处理器输出端与数字处理器的输入端连接。所述传感器位置设置于转子的轴向位置，所述信号预处理器内部由放大器、滤波器、电平抬升电路及 A/D转换器依次顺序连接组成。本实用新型所述的发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置的有益效果为实用性强，能够实现在线检测并诊断转子绕组是否存在或发生匝间短路故障，同时定位发生故障的槽位；通过传感器将运行中的同步发电机气隙中的旋转磁场进行微分，并经Dsp数字处理器对微分波形进行分析即可判定转子绕组有无匝间短路故障及其所在槽的位置，从而实现了对电机转子绕组匝间短路状态的在线检测。

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。[0008]图1是本实用新型实施例所述发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置的机体结构示意图；图2是本实用新型实施例所述发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置的电控机构原理示意图；图3是本实用新型实施例所述发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置的信号预处理器部分原理示意图。图中1、定子；2、间隙层；3、转子；4、传感器；5、转子绕组；6、信号预处理器；7、数字处理器；8、显示器；9、通讯接口 ；10、键盘；11、电源；12、放大器；13、滤波器；14、电平抬升电路；15、A/D转换器。
具体实施方式
如图1-3所示，本实用新型实施例所述的发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置，包括机体组件与电控机构两部分，其中的机体组件由定子1、转子3及设置在转子3内的转子绕组5组成，外部定子1与内部转子3之间形成间隙层2，所述间隙层2内设置一传感器4;所述传感器4为采集气隙磁场中的转子槽漏磁势微分探测线圈，其具体位置设置于转子3的轴向任意位置，径向距转子3表面的距离为气障长度的1/4-3/4，该传感器4的信号输出端与外部电控机构的信号预处理器6输入端连接，所述信号预处理器6输出端与数字处理器7的输入端连接，此数字处理器7外部输入端还分别接有键盘10与电源11，此数字处理器7外部输出端还接有通讯接口 9与显示器8。此外，以上所述信号预处理器6内部由放大器12、滤波器13、电平抬升电路14及A/D转换器15依次顺序连接组成，其中的放大器 12与传感器4连接，A/D转换器15与数字处理器7连接。以上本实用新型实施例所述的发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置，在工作时，所述传感器4采集到发电机的数据波形，其中一个波峰值对应转子3的一个槽绕组，采集的信号比较微弱，经过放大器12、滤波器13、电平抬升电路14和A/D转换器15之后送入 Dsp数字处理器7中，对采集的数据进行分析处理，当某一槽中的绕组发生匝间短路后，在漏磁势波形上直观的反映为该槽对应的漏磁势波峰出现明显的凹缩，Dsp数字处理器7会提取各槽对应的波峰点，通过运算分析自动完成故障的诊断、故障槽定位及故障严重程度分析，同时通过Lcd显示器8及通讯接口 9完成对处理结果的显示、通讯等功能。另外，动测方法包括单导线法和霍尔元件法的间接微分法(外加微分电路)，以及切向微分线圈法和径向微分线圈法的直接微分法等多种，其中以径向微分线圈法效果最好，并且简单易行。以上实施例是本实用新型较优选具体实施方式
的一种，本领域技术人员在本技术方案范围内进行的通常变化和替换应包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置，包括机体组件与电控机构两部分， 其中的机体组件由定子(1)、转子⑶及设置在转子⑶内的转子绕组(5)组成，其特征在于所述定子(1)与内部转子(3)之间形成间隙层O)，该间隙层O)内设置一传感器； 所述传感器的信号输出端与外部电控机构的信号预处理器(6)输入端连接，所述信号预处理器(6)输出端与数字处理器(7)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置，其特征在于所述传感器(4)位置设置于转子(3)的轴向位置。
3.根据权利要求1所述的发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置，其特征在于所述信号预处理器(6)内部由放大器(12)、滤波器(13)、电平抬升电路(14)及A/D转换器 (15)依次顺序连接组成。
专利摘要本实用新型涉及一种发电机转子绕组匝间短路状态的检测装置，包括机体组件与电控机构两部分，其中的机体组件由定子、转子及设置在转子内的转子绕组组成，外部定子与内部转子之间形成间隙层，该间隙层内设置一传感器；所述传感器的信号输出端与外部电控机构的信号预处理器输入端连接，所述信号预处理器输出端与数字处理器的输入端连接。本实用新型有益效果为能够实现在线检测并诊断转子绕组是否存在或发生匝间短路故障，同时定位发生故障的槽位；通过传感器将运行中的同步发电机气隙中的旋转磁场进行微分，并经数字处理器对微分波形进行分析即可判定转子绕组有无匝间短路故障及其所在槽的位置，从而实现了对电机转子绕组匝间短路状态的在线检测。
文档编号G01R31/02GK202057745SQ20112011081
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者齐三武 申请人:长沙国浪节能科技有限公司