CN112098764A - 发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制系统及方法，本系统包括人机交互模块、核心控制模块、试验电源模块、电压调节模块、温度调节模块、旋转执行模块、特征参量采集模块、视觉监测模块、数据检测模块、数据存储和显示模块，本系统可以对一组发电机定子线棒进行通电升温试验，每组样品可实现不同的电压和温度条件下的试验环境；系统能够自动采集试验样品的特征参量，并记录并储存采集数据对应的时间；当采集数据达到失效值或截止条件时，系统能够自动将该样品退出试验。

Description

发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制系统及方法
技术领域
本发明涉及发电机定子线棒寿命试验领域，特别涉及发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制系统及方法。
背景技术
作为发电机的重要部件，发电机定子线棒一旦发生老化甚至绝缘失效，将造成发电机非计划停机，对电力系统造成破坏，对社会经济效益产生影响。但定子线棒应用数量巨大，其绝缘状态不易直接观察，也不易通过全部检测来判断。因此，对发电机定子线棒的绝缘状态进行正确有效地寿命试验并采集其寿命特征参量，具有重要意义和价值。
在本装置发明前发电机定子线棒的寿命试验方法包括测量绝缘电阻、测量介质损耗、测量局部放电量、进行频域介电谱试验等。这些方法主要有以下特点：
1)侧重于定子线棒的电气参量，试验过程复杂。
2)使用人工操作，在高压高温下的试验条件下，试验人员有很大的安全隐患。
3)一旦定子线棒发生击穿，需要等待人工停止试验，由于试验需要长期进行，不及时的截至试验可能会造成电路的损伤和电力资源的损耗，甚至会导致安全事故的发生。
4)测试机器昂贵，采集获得的参量众多且复杂，难以进行定性分析。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制系统及方法，能够成功地解决上述问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制系统，包括用于放置多个样品的平台和用于驱动平台做旋转动作的旋转执行模块，还包括用于提供试验电压的试验电源模块，所述平台上设置有恒温箱和用于对恒温箱进行温度环境控制的温度调节模块，还包括用于与样品连接的电压调节模块，所述电压调节模块与试验电源模块连接，所述电压调节模块用于输出电压和单独控制每个样品的通断电，所述平台上方分别设置有用于对样品进行检测的特征参量采集模块和视觉监测模块；
还包括与特征参量采集模块连接的数据检测模块，所述数据检测模块用于接收特征参量采集模块的数据；
还包括核心控制模块，所述核心控制模块分别与电压调节模块、温度调节模块、数据检测模块连接和视觉监测模块连接。
进一步的是：还包括与数据检测模块与核心控制模块连接的数据存储与显示模块，所述数据存储于显示模块用于存储数据并显示各样品编号、电压信息、温度信息、时间信息和特征量信息。
进一步的是：所述特征参量采集模块为蓝光白度测试仪。
进一步的是：所述平台为圆盘式试验平台，所述旋转执行模块为与圆盘式试验平台同轴的伺服电机。
进一步的是：还包括与核心控制模块连接的人机交互模块，所述人机交互模块包括手写输入模块、语音输入模块或键盘输入模块中的一种或多种，所述人机交互模块用于每个样品的试验电压、试验温度、数据采集时间间隔的设定，并传输至核心控制模块。
本发明还公开了一种发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制方法，包括上述所述的发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集自动控制系统，步骤为：
A、电压调节模块与温度调节模块控制样品处于试验温度与试验电压下，旋转执行模块定时旋转；
B、当试验样品旋转到数据采集点时，旋转执行模块暂停并开始计时，控制特征参量采集装置采集数据，数据采集完成之后，若特征参量值小于失效值或视觉监测模块监测到样品出现破损或空洞，电压调节模块断开试验样品的电压供应；
C、旋转执行模块旋转，下一个试验样品达到检测点，并重复上述B步骤直至旋转执行模块旋转一圈；
D、当旋转执行机构旋转一圈之后，旋转执行模块停止旋转，并进行复位，消除累计误差，等待下一次旋转指令，并返回上述B步骤。
进一步的是：所述特征参量为蓝光白度值。
进一步的是：所述失效值为蓝光白度值减少至小于初始值的36.8％。
本发明的有益效果是：本系统可实现对一组发电机定子线棒进行通电升温试验，控制该组样品的电压和温度试验环境；同时系统能够自动采集试验样品的特征参量，记录并储存采集数据对应的时间；当采集数据达到失效值或截止条件时，系统能够能通过电压调节模块控制单独样品的通断电，使得该样品自动退出试验，试验方便简单，同时安全性高。
附图说明
图1为系统模块示意图。
图2为系统结构示意图。
图中标记为：圆盘式试验平台1、旋转执行模块2、特征参量采集模块3、视觉监测模块4。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1至图2所示，本申请公开了一种发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制系统，包括用于放置多个样品的平台和用于驱动平台做旋转动作的旋转执行模块2，还包括用于提供试验电压的试验电源模块，所述平台上设置有恒温箱和用于对恒温箱进行温度环境控制的温度调节模块，还包括用于与样品连接的电压调节模块，所述电压调节模块与试验电源模块连接，所述电压调节模块用于输出电压和单独控制每个样品的通断电，所述平台上方分别设置有用于对样品进行检测的特征参量采集模块3和视觉监测模块4；
具体的，每次进行一组样品的试验，试验电源经电压调节模块连接到每个样品，样品采用并联供电形式，该组试验样品每个样品的电压和温度均为一致，电压调节模块既可设置输出电压也可单独控制每个样品的通断电，单独的样品断电不影响其他样品的继续试验，温度调节用于控制恒温箱温度；
所述特征参量采集模块3为蓝光白度测试仪，上述试验电源模块为试验样品提供交流可变试验电压，电压等级可为30kV、35kV、40kV等的交流可变电压；
还包括与特征参量采集模块3连接的数据检测模块，所述数据检测模块用于接收特征参量采集模块3的数据；
还包括核心控制模块，所述核心控制模块分别与电压调节模块、温度调节模块、数据检测模块连接和视觉监测模块4连接，还包括与数据检测模块与核心控制模块连接的数据存储与显示模块，所述数据存储于显示模块用于存储数据并显示各样品编号、电压信息、温度信息、时间信息和特征量信息；
所述核心控制模块具有以下功能：
1、能够接收指令，向电压调节模块与温度调节模块发送信号，控制试验样品的电压与温度。
2、能够控制旋转执行机构定时旋转，当试验样品旋转到检测点特征参量采集装置下方的时候，控制旋转机构暂停旋转并控制特征参量采集装置采集数据，数据采集完成之后，控制旋转机构继续旋转，直到下一个试验样品达到检测点，并重复以上操作。
3、当旋转执行机构旋转一圈之后，控制旋转执行机构停止旋转，并进行复位，消除累计误差，等待下一次旋转指令。
4、接收数据检测模块与视觉监测模块4的断路信号，控制电压调节模块断开试验样品的电压供应。
在上述基础上，所述平台为圆盘式试验平台1，所述旋转执行模块2为与圆盘式试验平台1同轴的伺服电机，使得被测定子线棒试样按照均匀角度间隔放在圆盘测试台上，并依次运动至特征参量采集模块3和视觉监测模块4下方。
在上述基础上，还包括与核心控制模块连接的人机交互模块，所述人机交互模块包括手写输入模块、语音输入模块或键盘输入模块中的一种或多种，所述人机交互模块用于每组样品的试验电压、试验温度、数据采集时间间隔的设定，并传输至核心控制模块，使得本系统使用更加便利。
本系统的具体试验方法如下：
A、电压调节模块与温度调节模块控制样品处于试验温度与试验电压下，旋转执行模块2定时旋转；
B、当试验样品旋转到数据采集点时，旋转执行模块2暂停并开始计时，控制特征参量采集装置采集数据，数据采集完成之后，若特征参量值小于失效值或视觉监测模块4监测到样品出现破损或空洞，电压调节模块断开试验样品的电压供应，上述特征参量为蓝光白度值，上述失效值为蓝光白度值减少至小于初始值的36.8％，具体初始值可根据具体环境具体设置。
C、旋转执行模块2旋转，下一个试验样品达到检测点，并重复上述B步骤直至旋转执行模块2旋转一圈；
D、当旋转执行机构旋转一圈之后，旋转执行模块2停止旋转，并进行复位，消除累计误差，等待下一次旋转指令，并返回上述B步骤。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制系统，其特征在于：包括用于放置多个样品的平台和用于驱动平台做旋转动作的旋转执行模块(2)，还包括用于提供试验电压的试验电源模块，所述平台上设置有恒温箱和用于对恒温箱进行温度环境控制的温度调节模块，还包括用于与样品连接的电压调节模块，所述电压调节模块与试验电源模块连接，所述电压调节模块用于输出电压和单独控制每个样品的通断电，所述平台上方分别设置有用于对样品进行检测的特征参量采集模块(3)和视觉监测模块(4)；
还包括与特征参量采集模块(3)连接的数据检测模块，所述数据检测模块用于接收特征参量采集模块(3)的数据；
还包括核心控制模块，所述核心控制模块分别与电压调节模块、温度调节模块、数据检测模块连接和视觉监测模块(4)连接。
2.如权利要求1所述的一种发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制系统，其特征在于：还包括与数据检测模块与核心控制模块连接的数据存储与显示模块，所述数据存储于显示模块用于存储数据并显示各样品编号、电压信息、温度信息、时间信息和特征量信息。
3.如权利要求1所述的一种发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制系统，其特征在于：所述特征参量采集模块(3)为蓝光白度测试仪。
4.如权利要求1所述的一种发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制系统，其特征在于：所述平台为圆盘式试验平台(1)，所述旋转执行模块(2)为与圆盘式试验平台(1)同轴的伺服电机。
5.如权利要求1所述的一种发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制系统，其特征在于：还包括与核心控制模块连接的人机交互模块，所述人机交互模块包括手写输入模块、语音输入模块或键盘输入模块中的一种或多种，所述人机交互模块用于每组样品的试验电压、试验温度、数据采集时间间隔的设定，并传输至核心控制模块。
6.一种发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制方法，其特征在于：包括权利要求1至5中任意一项所述的发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集自动控制系统，步骤为：
A、电压调节模块与温度调节模块控制样品处于试验温度与试验电压下，旋转执行模块(2)定时旋转；
B、当试验样品旋转到数据采集点时，旋转执行模块(2)暂停并开始计时，控制特征参量采集装置采集数据，数据采集完成之后，若特征参量值小于失效值或视觉监测模块(4)监测到样品出现破损或空洞，电压调节模块断开试验样品的电压供应；
C、旋转执行模块(2)旋转，下一个试验样品达到检测点，并重复上述B步骤直至旋转执行模块(2)旋转一圈；
D、当旋转执行机构旋转一圈之后，旋转执行模块(2)停止旋转，并进行复位，消除累计误差，等待下一次旋转指令，并返回上述B步骤。
7.如权利要求6所述的一种发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制方法，其特征在于：所述特征参量为蓝光白度值。
8.如权利要求7所述的一种发电机定子线棒寿命试验与特征参量采集控制方法，其特征在于：所述失效值为蓝光白度值减少至小于初始值的36.8％。
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