CN108768085A - 一种发电机外壳漏电监测与保护装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机外壳漏电监测与保护装置及其使用方法，包括漏电检测装置、绝缘电阻测量机构、绝缘电阻比较机构、控制机构、报警装置以及去潮机构，漏电检测装置与电机外壳连接，绝缘电阻测量机构与绝缘电阻比较机构连接，绝缘电阻测量机构测量发电机各绕组与发电机外壳间的绝缘电阻值，控制机构分别与漏电检测装置、绝缘电阻检测机构、绝缘电阻比较机构、报警机构、去潮机构连接。本发明能够实时检测发电机外壳的漏电情况，并在漏电发生时，自动启动去潮机构去潮，利用励磁磁场与发电机定子绕组中产生短路电流而发热进行干燥，提高了发电机各绕组与发电机外壳间的绝缘电阻值，很好地保证了发电机外壳的绝缘安全。
Description
技术领域
本发明涉及电机设备领域，具体涉及一种发电机外壳漏电监测与保护装置及其使用方法。
背景技术
发电机在运作过程中难免会出现发电机外壳上存在漏电的情况，漏电后的发电机会导致电机工作能力降低，并且当人触碰到发电机也会有触电的风险，影响工作安全，不利于生产。而发电机外壳漏电，最常见的原因是发电机受潮。电器在使用过程中都有受潮的可能，特别是在潮湿环境中使用的电器。例如飞溅的雨水或由凝结产生的潮气都能侵入发电机，特别是当发电机处于间断运行期间。如果这些水或潮气不能及时排出，发电机就受潮了。潮湿是旋转电机损坏的一个致命因素。为安全起见，在发电机运行前，最好先检查一下发电机的绝缘，若有受潮，应当干燥后再使用。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题之一。
为了实现上述目的，本发明提供了一种发电机外壳漏电监测与保护装置，包括漏电检测装置、绝缘电阻测量机构、绝缘电阻比较机构、控制机构、报警装置以及去潮机构，所述漏电检测装置与发电机外壳连接，所述绝缘电阻测量机构与所述绝缘电阻比较机构连接，所述绝缘电阻测量机构测量发电机各绕组与发电机外壳间的绝缘电阻值，所述绝缘电阻比较机构与所述控制机构连接，所述控制机构分别与所述漏电检测装置、绝缘电阻检测机构、绝缘电阻比较机构、报警装置、所述去潮机构连接。
进一步地，所述去潮机构包括继电器、温度检测装置，所述继电器与发电机定子绕组的出口连接。
进一步地，所述温度检测装置分别与发电机定子绕组的出口部位以及定子绕组端部连接，所述温度检测装置检测发电机定子绕组的出口部位以及定子绕组端部的温度。
进一步地，所述发电机外壳上设有观察孔，所述观察孔上设有可开闭的玻璃盖，所述玻璃盖将所述观察孔完全封闭，所述去潮机构还包括发电机观察孔的玻璃盖开闭的控制开关。
进一步地，所述控制机构分别与所述继电器、温度检测装置、控制开关连接。
进一步地，所述报警装置包括闪烁灯和蜂鸣器。
另一方面，还提供所述的发电机外壳漏电监测与保护装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：
当发电机外壳漏电时，所述漏电检测装置检测到漏电流，将漏电信号发送给所述控制机构，所述控制机构启动所述报警装置报警，同时所述控制机构启动所述去潮机构，对发电机定子绕组进行去潮处理。
进一步地，所述去潮机构包括继电器、温度检测装置，所述继电器与发电机定子绕组的出口连接，所述温度检测装置分别与发电机定子绕组的出口部位以及定子绕组端部连接；所述去潮处理包括：当所述控制机构启动去潮机构时，所述继电器将发电机的定子绕组出口短路，所述控制机构启动发电机在额定转速下空转运行，然后所述控制机构逐渐调节励磁电流的大小，使发电机定子绕组短路电流上升至50％-95％的额定电流，所述控制机构还需要根据所述温度检测器检测到的定子绕组端部温度的结果控制励磁电流的大小，使得定子绕组端部温度每小时上升不超过10℃；期间，所述绝缘电阻测量机构持续监测发电机各绕组与所述发电机外壳间的绝缘电阻值，并将测量值反馈给所述绝缘电阻比较机构，所述绝缘电阻比较机构将比较结果发送至所述控制机构，所述控制机构根据所述测量值及比较结果控制所述去潮机构的动作。
进一步地，当所述控制机构根据所述测量值及比较结果得到所述绝缘电阻测量机构测量发电机各绕组与所述发电机外壳间的绝缘电阻值大于或等于预先设定的绝缘电阻阈值，且所述测量值连续3-6小时的浮动在一定范围内，所述控制机构控制所述去潮机构停止去潮操作。
本发明的一种发电机外壳漏电监测与保护装置与现有技术相比，具有以下优点及效果：本发明能够实时检测发电机外壳漏电情况，当发电机外壳漏电时，控制机构自动启动报警装置以及去潮装置，利用励磁磁场与发电机定子绕组中产生短路电流而发热进行干燥，提高发电机定子绝缘水平；在去潮过程中，绝缘电阻检测机构、绝缘电阻比较机构实时检测比较发电机各绕组与发电机外壳间的绝缘电阻值与预先设定的绝缘电阻阈值的差值，根据比较结果，由控制器分析并得到发电机各绕组与发电机外壳的绝缘状况，直到达到规范，控制机构控制去潮机构停止去潮操作，很好地保证了发电机外壳的绝缘安全。
附图说明
图1为本发明发电机外壳漏电监测与保护装置中的机构连接示意图；
图2为本发明实施例的发电机内部结构示意图。
附图标记说明：
1-发电机外壳；2-定子绕组；3-定子；4-定子绕组端部；5-转子；6-漏电检测装置；7-报警装置；8-绝缘电阻检测机构；9-绝缘电阻比较机构；10-控制机构；11-去潮机构。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
如图1所示一种发电机外壳漏电监测与保护装置，包括一种发电机外壳漏电监测与保护装置，包括漏电检测装置6、绝缘电阻测量机构8、绝缘电阻比较机构9、控制机构10、报警装置7以及去潮机构11，所述漏电检测装置6与发电机外壳1连接，所述绝缘电阻测量机构8与所述绝缘电阻比较机构9连接，所述绝缘电阻测量机构8测量发电机各绕组与发电机外壳1间的绝缘电阻值，所述绝缘电阻比较机构9与所述控制机构10连接，所述控制机构10分别与所述漏电检测装置6、绝缘电阻检测机构8、绝缘电阻比较机构9、报警装置7、去潮机构11连接。
所述漏电检测装置6，用于检测所述发电机外壳1是否存在漏电情况，其具有对漏电流检测和判断的功能，所述漏电检测装置6与所述控制机构10连接，当检测、判断到发电机外壳1的漏电流大于预定电流值时，发出漏电报警信号，反映给所述控制机构10。其中，所述预定电流值可以设置为0.8A。所述控制机构10接收到所述漏电报警信号后启动报警装置报警，优选地，报警器持续亮灯报警；同时，所述控制机构10启动去潮机构11，对发电机定子绕组2进行去潮处理。
所述去潮机构11包括继电器、温度检测装置，所述继电器与发电机定子绕组2的出口连接。
所述温度检测装置分别与发电机定子绕组2的出口部位以及定子绕组端部4连接，所述温度检测装置检测发电机定子绕组2的出口部位以及定子绕组端部4的温度。发电机定子绕组2的出口即为定子绕组2线圈的出线端。
所述发电机外壳1上设有观察孔，所述观察孔上设有可开闭的玻璃盖，所述玻璃盖将所述观察孔完全封闭，所述去潮机构11还包括发电机观察孔的玻璃盖开闭的控制开关。
干燥时，所述控制机构10定时控制所述控制开关打开、关上发电机观察孔的玻璃盖，以便将潮湿的气体排出。可以是在干燥过程中，每小时打开一次，每次打开5-10分钟。
所述控制机构10分别与所述继电器、温度检测装置、控制开关连接。所述继电器可以使发电机定子绕组2的出口短接或断开；所述温度检测装置检测定子绕组2的温度，包括定子绕组2的出口处，以及定子绕组端部4的温度。
所述绝缘电阻测量机构8，用于测量发电机各绕组与发电机外壳1间的绝缘电阻值。所述绝缘电阻测量机构8包括绝缘电阻测量仪。
所述绝缘电阻比较机构9，与所述绝缘电阻测量机构8连接，所述绝缘电阻比较机构9，用于将预先设定的绝缘电阻阈值与所述绝缘电阻测量机构8测量得到绝缘电阻值进行比较，比较所述绝缘电阻值是否大于或等于预先设定的绝缘电阻阈值。
所述绝缘电阻比较机构9将比较后得到的结果发送给所述控制机构10，所述控制机构根据所述绝缘电阻值和比较结果分析并判断出受潮或去潮情况。例如：常温下发电机、配电设备和配电线路的绝缘电阻不应低于0.5MΩ(对于运行中的设备和线路，绝缘电阻不应低于1MΩ/kV)。低压电器及其连接电缆和二次回路的绝缘电阻一般不应低于1MΩ；在比较潮湿的环境不应低于0.5MΩ；二次回路小母线的绝缘电阻不应低于10MΩ。
所述报警装置7包括闪烁灯和蜂鸣器。所述报警装置有两种报警模式：1)当所述漏电检测装置6检测到所述发电机外壳1漏电时，所述报警装置7持续亮灯报警；2)发电机为非定子绕组受潮故障，控制机构10启动所述报警装置报警为闪灯且蜂鸣报警。
采用所述的发电机外壳漏电监测与保护装置，可完成自动发电机外壳漏电监测与保护装置的操作。
在另一实施例中，上述的发电机外壳漏电监测与保护装置的使用方法，包括以下步骤：
当发电机外壳1漏电时，所述漏电检测装置6检测到漏电流，将漏电信号发送给所述控制机构10，所述控制机构10启动所述报警装置7报警，同时所述控制机构10启动去潮机构11，对发电机定子绕组2进行去潮处理。
所述去潮机构11包括继电器、温度检测装置，所述继电器与电机定子绕组2的出口连接，所述温度检测装置分别与发电机定子绕组2的出口部位以及定子绕组端部4连接；所述去潮处理包括：当所述控制机构10启动去潮机构11时，所述继电器将发电机的定子绕组2出口短路，所述控制机构10启动所述发电机在额定转速下空转运行，然后所述控制机构10逐渐调节励磁电流的大小，使发电机定子绕组2短路电流上升至50％-95％的额定电流，优选地，发电机定子绕组2短路电流上升至80％-90％的额定电流；所述控制机构10还需要根据所述温度检测器检测定子绕组端部4温度的结果控制励磁电流的大小，使得定子绕组端部4温度每小时上升不超过10℃，优选地，不超过6℃，且所述定子绕组2的出口处以及所述定子绕组端部温度不超过85℃；期间，所述绝缘电阻测量机构8持续监测发电机各绕组与发电机外壳1间的绝缘电阻值，并将测量值反馈给所述绝缘电阻比较机构9，所述绝缘电阻比较机构9将比较结果发送至所述控制机构10，所述控制机构10根据所述测量值及比较结果控制所述去潮机构的动作。
当所述控制机构10根据所述测量值及比较结果得到所述绝缘电阻测量机构8测量发电机各绕组与发电机外壳1间的绝缘电阻值大于或等于预先设定的绝缘电阻阈值，且所述测量值连续3-6小时的浮动在一定范围内，优选地，所述测量值连续3-6小时在0.2％内浮动，所述控制机构10控制所述去潮机构11停止去潮操作，所述继电器断开所述定子绕组2的短路电路，发电机恢复初始状态。
当所述去潮机构启动工作8小时后，所述绝缘电阻比较机构9比较得到所述绝缘电阻测量机构8测量发电机各绕组与发电机外壳1间的绝缘电阻值还未大于或等于预先设定的绝缘电阻阈值时；又或者，所述绝缘电阻比较机构9比较得到所述绝缘电阻测量机构8测量发电机各绕组与发电机外壳1间的绝缘电阻值大于或等于预先设定的绝缘电阻阈值，但是所述漏电检测装置6仍然检测到所述发电机外壳1漏电时，发电机为非定子绕组受潮故障，控制机构10启动所述报警装置的另一报警模式，报警装置闪灯并蜂鸣。
温度检测装置中，测量定子绕组2温度所用的优选为埋入式检温计，埋入式检温计可以是电阻式或热电偶式的，用于发电机测温用的优选为电阻式的。电阻式检温计的测温元件一般埋在定子线棒中部上、下层之间，即安放在层间绝缘垫条内一个专门的凹槽内，并封好，用两根导线将其端头接到发电机侧面的接线盒里，再引至检温计的测量装置，利用测温元件在埋设点受温度的影响而引起阻值的变化，来测量埋设点即定子绕组2的温度。
所述漏电检测装置6持续检测所述发电机外壳1是否有漏电流，当检测到有漏电流时，将漏电信号发送给所述控制机构10，所述控制机构启动所述报警装置7报警，同时启动去潮机构11去潮；当进行去潮处理时，所述去潮机构11将定子绕组2的出口短路，调节励磁电流的大小，利用励磁磁场与发电机定子绕组2中产生短路电流而发热进行干燥，去潮期间，所述绝缘电阻测量机构8和绝缘电阻比较机构9持续工作，检测分析比较所述绝缘电阻测量机构8测量的发电机各绕组与发电机外壳1间的绝缘电阻值是否大于或等于预先设定的绝缘电阻阈值，直到完成去潮操作。
需要说明的是，本发明实施例中的所述使用方法可以用于实现上述的电机外壳漏电监测与保护装置的实施例中的全部技术方案，其具体实现过程可参照上述实施例中的相关描述，此处不再赘述。
本发明的一种发电机外壳漏电监测与保护装置能完成自动发电机外壳漏电监测与保护装置的操作，本发明能够实时检测发电机外壳漏电情况，当发电机外壳漏电时，控制机构自动启动报警装置以及去潮装置，利用励磁磁场与发电机定子绕组中产生短路电流而发热进行干燥，提高发电机定子绝缘水平；在去潮过程中，绝缘电阻检测机构、绝缘电阻比较机构实时检测比较发电机各绕组与发电机外壳间的绝缘电阻值与预先设定的绝缘电阻阈值的差值，根据比较结果，由控制机构分析并得到发电机各绕组与发电机外壳的绝缘状况，直到达到规范，控制机构控制去潮机构停止去潮操作，很好地保证了发电机外壳的绝缘安全。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。
Claims (9)
1.一种发电机外壳漏电监测与保护装置，其特征在于：包括漏电检测装置(6)、绝缘电阻测量机构(8)、绝缘电阻比较机构(9)、控制机构(10)、报警装置(7)以及去潮机构(11)，所述漏电检测装置(6)与发电机外壳(1)连接，所述绝缘电阻测量机构(8)与所述绝缘电阻比较机构(9)连接，所述绝缘电阻测量机构(8)测量发电机各绕组与发电机外壳(1)间的绝缘电阻值，所述控制机构(10)分别与所述漏电检测装置(6)、绝缘电阻检测机构(8)、绝缘电阻比较机构(9)、报警装置(7)、去潮机构(11)连接。
2.根据权利要求1所述的一种发电机外壳漏电监测与保护装置，其特征在于：所述去潮机构(11)包括继电器、温度检测装置，所述继电器与发电机定子绕组(2)的出口连接。
3.根据权利要求2所述的一种发电机外壳漏电监测与保护装置，其特征在于：所述温度检测装置分别与发电机定子绕组(2)的出口部位以及定子绕组端部(4)连接，所述温度检测装置检测发电机定子绕组(2)的出口部位以及定子绕组端部(4)的温度。
4.根据权利要求2所述的一种发电机外壳漏电监测与保护装置，其特征在于：所述发电机外壳(1)上设有观察孔，所述观察孔上设有可开闭的玻璃盖，所述玻璃盖将所述观察孔完全封闭，所述去潮机构(11)还包括发电机观察孔的玻璃盖开闭的控制开关。
5.根据权利要求2-4任一项所述的一种发电机外壳漏电监测与保护装置，其特征在于：所述控制机构(10)分别与所述继电器、温度检测装置、控制开关连接。
6.根据权利要求1所述的一种发电机外壳漏电监测与保护装置，其特征在于：所述报警装置(7)包括闪烁灯和蜂鸣器。
7.一种如权利要求1-6的任一项所述的发电机外壳漏电监测与保护装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
当发电机外壳(1)漏电时，所述漏电检测装置(6)检测到漏电流，将漏电信号发送给所述控制机构(10)，所述控制机构启动所述报警装置(7)报警，同时所述控制机构(10)启动所述去潮机构(11)，对发电机定子绕组(2)进行去潮处理。
8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于：
所述去潮机构(11)包括继电器、温度检测装置，所述继电器与发电机定子绕组(2)的出口连接，所述温度检测装置分别与发电机定子绕组(2)的出口部位以及定子绕组端部(4)连接；所述去潮处理包括：当所述控制机构(10)启动去潮机构(11)时，所述继电器将发电机的定子绕组(2)出口短路，所述控制机构(10)启动发电机在额定转速下空转运行，然后所述控制机构(10)逐渐调节励磁电流的大小，使发电机定子绕组(2)短路电流上升至50％-95％的额定电流，所述控制机构(10)还需要根据所述温度检测器检测到的定子绕组端部(4)温度的结果控制励磁电流的大小，使得定子绕组端部(4)温度每小时上升不超过10℃；期间，所述绝缘电阻测量机构(8)持续监测发电机各绕组与所述发电机外壳(1)间的绝缘电阻值，并将测量值反馈给所述绝缘电阻比较机构(9)，所述绝缘电阻比较机构(9)将比较结果发送至所述控制机构(10)，所述控制机构(10)根据所述测量值及比较结果控制所述去潮机构的动作。
9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于：当所述控制机构(10)根据所述测量值及比较结果得到所述绝缘电阻测量机构(8)测量发电机各绕组与所述发电机外壳(1)间的绝缘电阻值大于或等于预先设定的绝缘电阻阈值，且所述测量值连续3-6小时的浮动在一定范围内，所述控制机构(10)控制所述去潮机构(11)停止去潮操作。
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