CN113985132A - 一种备用电动机的绝缘电阻测量装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种备用电动机的绝缘电阻测量装置及方法，包括主控制器、测量分压电路、采样保持电路和直流电源；测量分压电路包括A、B、C三相电路，电路一端接入相线，一端接地，其上设有继电器和分压电阻；直流电源负极接地，正极通过继电器接入待测量电动机的电源进线；采样保持电路连接主控制器以及三相分压电路，用于采集分压电阻的电压并传输至主控制器；主控制器与继电器和直流电源通过控制信号线连接。与现有技术相比，本发明设置在抽屉式手车开关内，不需要拉送电操作即可对备用电动机的绝缘电阻进行测量，降低了设备停电、送电过程中操作失误和设备损坏的风险，设备早期的绝缘缺陷可及时发现，提高了设备可靠性。

Description

一种备用电动机的绝缘电阻测量装置及方法
技术领域
本发明涉及绝缘电阻测量领域，尤其是涉及一种备用电动机的绝缘电阻测量装置及方法。
背景技术
在发电厂中，大量存在着长期处于备用状态下的电动机(如空气预热器备用电动机、汽轮机备用油泵电动机等)。这些处于备用状态下的电动机由于长期不通电，线圈、进线盒、电缆接头等处易受外界环境影响，产生绝缘电阻降低的风险。为确保备用电动机绝缘良好可用，需要运行人员定期对备用设备电动机测量绝缘电阻。
如图1所示，为某设备电气主回路接线图。其一次回路动力电源取自工厂的马达控制中心(MCC)，MCC控制工厂内的多台电动机，各个电动机通过其对应的抽屉式手车开关与MCC连接。备用电动机也一样，通过抽屉式手车开关及电缆，将380伏电源送至设备本体的电动机上。按照规程规定，测量绝缘电阻时运行人员需首先确认该设备没有运行，确定设备未运行后再分开空气开关，将抽屉式手车由结合位(工作位)拉开，确保上下动静触头分离。然后在电缆头处接线，测量电动机绝缘电阻。绝缘电阻测量合格标准为：额定电压每千伏大于1兆欧。绝缘电阻测量合格后，将抽屉式手车推回工作位，使上下动静触头结合。合上空气开关，电动机恢复备用。
使用以上测量方法对备用电动机进行绝缘电阻测量时存在以下问题：
1、测量操作步骤复杂，且需运行人员定期执行。操作中由1人操作1人监护。如操作不当，有人身触电的风险；增大了运行人员的工作压力。
2、测量结果判断标准单一。电动机绝缘电阻测量结果的判断标准仅为“每千伏额定电压绝缘电阻大于1兆欧”。此试验标准，对设备绝缘电阻值合格范围内的变化不做分析判断，不能反映电动机绝缘电阻劣化的过程。
3、此操作方法在测量绝缘过程中，需要对设备进行拉电(操作过程中将抽屉式开关抽出)。如在该过程中设备需要紧急启动。则会因为设备没有电源而无法启动，对机组运行安全造成很大风险。
4、由于每次测量时手车式抽屉开关需要拉出后再送回，多次操作后会导致动静触头磨损、结合不良。而由于该电动机恢复备用后一般不会马上通电运行，对于一些因结合不良而导致的电路不通或接触不良等隐患不能及时发现。这将导致备用设备在紧急状态下启动不成功，失去备用效果。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种备用电动机的绝缘电阻测量装置及方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种备用电动机的绝缘电阻测量装置，接入待测量电动机M在马达控制中心上的抽屉式手车开关，包括主控制器、测量分压电路、采样保持电路和直流电源；
所述马达控制中心提供动力电源，动力电源的A、B、C三根相线接入待测量电动机M，A、B、C三根相线作为待测量电动机M的电源进线，每根相线上设有动静触头、空气开关和接触器QF，所述动静触头、空气开关和接触器QF布置在抽屉式手车开关内；
所述测量分压电路包括A相分压电路、B相分压电路和C相分压电路，A相分压电路一端接入A相线，一端接地，其上设有继电器Ka、串联的分压电阻Ra1和分压电阻Ra2，B相分压电路一端接入B相线，一端接地，其上设有继电器Kb、串联的分压电阻Rb1和分压电阻Rb2，C相分压电路一端接入C相线，一端接地，其上设有继电器Kc、串联的分压电阻Rc1和分压电阻Rc2；
所述直流电源负极接地，正极通过继电器K0接入待测量电动机M的电源进线；当直流电源连通待测量电动机M的电源进线时，任一相分压电路连通相线时该相分压电路上的两个分压电阻等效于与待测量电动机M的绝缘电阻Rx并联；
所述采样保持电路连接主控制器，包括A相采样保持电路、B相采样保持电路和C相采样保持电路，分别连接A相分压电路、B相分压电路和C相分压电路，用于采集分压电阻Ra2、分压电阻Rb2和分压电阻Rc2的电压并传输至主控制器；
所述主控制器与继电器K0、继电器Ka、继电器Kb、继电器Kc和直流电源通过控制信号线连接，控制继电器K0、继电器Ka、继电器Kb、继电器Kc的通断和直流电源的开关。
进一步的，所述直流电源的正极与继电器K0之间还设有保护电阻R0，直流电源的电压经保护电阻R0后加到待测量电动机M上。
进一步的，所述直流电源的正极与继电器K0之间还设有保护二极管D0。
进一步的，所述A相采样保持电路上设有保护二极管Da，B相采样保持电路上设有保护二极管Db，C相采样保持电路上设有保护二极管Dc。
进一步的，还包括接触器QF状态检测电路，所述接触器QF状态检测电路接入接触器QF所在回路，与主控制器连接，用于检测接触器QF的通断状态。
进一步的，还包括电动机启动闭锁电路，所述电动机启动闭锁电路串联接入接触器QF合闸回路，与主控制器连接，由主控制器控制，使得接触器QF合闸回路不导通，在电动机的绝缘电阻测量期间防止接触器QF合闸对测量结果造成影响或对电路元件造成冲击损伤。
进一步的，还包括继电器控制电路，所述主控制器通过继电器控制电路控制继电器K0、继电器Ka、继电器Kb和继电器Kc的开关，所述直流电源为受控逆变直流电源，主控制器控制直流电源的开关。
进一步的，所述直流电源为500V受控逆变直流电源，功率在10W以下。
进一步的，还包括人机交互模块，所述主控制器与人机交互模块连接。
进一步的，还包括5G通信模块，所述主控制器与5G通信模块连接。
进一步的，还包括装置电源，马达控制中心提供动力电源，所述装置电源接入动力电源的C相线和N线，为所述绝缘电阻测量装置供电。
进一步的，所述主控制器包括存储器、处理器和运算器。
一种备用电动机的绝缘电阻测量装置的绝缘电阻测量方法，包括以下步骤：
S1、检测直流电源的输出电压是否合格，若不合格，则发出设备故障报警，提示检修，若合格，执行步骤S2；
S2、对待测量电动机M进行电动机绝缘电阻测量、电动机绝缘吸收比测量和电动机相间通断测量，电动机绝缘电阻测量具体为：
启动直流电源，直流电源连通待测量电动机M的电源进线，任选一相分压电路连通所对应的相线，采样保持电路采集电压并传输至主控制器，计算得到待测量电动M机的绝缘电阻Rx；
电动机绝缘吸收比测量具体为：
启动直流电源，直流电源连通待测量电动机M的电源进线，任选一相分压电路连通所对应的相线，采样保持电路采集电压并传输至主控制器，计算待测量电动机M在连通后的不同时刻的绝缘电阻，将不同时刻测量的绝缘电阻值相比得到绝缘吸收比；
电动机相间通断测量具体为：
启动直流电源，直流电源连通待测量电动机M的电源进线，A相分压电路、B相分压电路和C相分压电路分别单独连通所对应的相线，采样保持电路采集电压并传输至主控制器，比较三相分压电路上测量得到的测量电压的偏差，通过判断得到电动机相间通断测量结果。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)在抽屉式手车开关内设置的绝缘电阻测量装置，利用欧姆定律，不需要拉送电操作即可对备用电动机的绝缘电阻进行测量，减轻了操作人员负担，降低了设备停电、送电过程中操作失误和设备损坏的风险，对设备早期的绝缘缺陷可以及时发现，提高了设备可靠性，且结构简单，易于实现。
(2)设置了保护电阻R0，直流电源的电压经保护电阻R0后加到待测量电动机M上，保护电阻R0作为限流电阻，在待测量电动机M短路的极端情况下，确保直流电源功率不超限。
(3)设置了保护二极管D0、Da、Db、Dc，正常工作状态下处于反向电压作用下，为截止状态，如果备用电动机在测量过程中启动，交流电源会窜入绝缘电阻测量装置的回路中，保护二极管可以在交流电源的负半周导通，保护回路不被损伤。
(4)设置了接触器QF状态检测电路和电动机启动闭锁电路，能进一步避免备用电动机在绝缘电阻测量过程中启动而使得交流电源窜入绝缘电阻测量装置的回路中，损伤电路元件或影响测量结果。
附图说明
图1为现有技术中设备电气主回路接线图；
图2为本发明的装置原理图；
图3为等效电路图；
图4为等效电路图；
附图标记：01、动静触头，02、空气开关，03、接触器QF，04、动力电源，05、电源进线，06、绝缘电阻测量点；
1、主控制器，2、采样保持电路，3、直流电源，4、接触器QF状态检测电路，5、电动机启动闭锁电路，6、继电器控制电路，7、人机交互模块，8、5G通信模块，9、装置电源。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
一种备用电动机的绝缘电阻测量装置，用于对工厂的备用电动机进行绝缘电阻测量，接入待测量电动机M在马达控制中心上的抽屉式手车开关，包括主控制器1、测量分压电路、采样保持电路2和直流电源3；
主控制器1采用STC8A4K64S4A12单片微型计算机，包含运算器、控制器、存储器、12位高精度A/D转换器、显示驱动器、数据总线、数据接口等硬件设备。
如图1和图2所示，马达控制中心MCC提供动力电源04，动力电源04引出A、B、C三根相线以及中性线N，动力电源04的A、B、C三根相线接入待测量电动机M，A、B、C三根相线作为待测量电动机M的电源进线05，每根相线上设有动静触头01、空气开关02和接触器QF03，图1的虚线框内为抽屉式手车开关内部元件，动静触头01、空气开关02和接触器QF03布置在抽屉式手车开关内。
当电动机M处于备用状态时，动静触头01接触良好，空气开关02闭合，接触器QF03断开；当设备运行、电动机M工作时，动静触头01接触良好，空气开关02闭合，接触器QF03合闸导通；本申请提供的绝缘电阻测量装置布置在抽屉式手车开关内。
如图2所示，测量分压电路包括A相分压电路、B相分压电路和C相分压电路，A相分压电路一端接入A相线，一端接地，其上设有继电器Ka、串联的分压电阻Ra1和分压电阻Ra2，当继电器Ka闭合时，A相分压电路连通A相线；B相分压电路一端接入B相线，一端接地，其上设有继电器Kb、串联的分压电阻Rb1和分压电阻Rb2，当继电器Kb闭合时，B相分压电路连通B相线；C相分压电路一端接入C相线，一端接地，其上设有继电器Kc、串联的分压电阻Rc1和分压电阻Rc2，当继电器Kc闭合时，C相分压电路连通C相线。
采样保持电路2连接主控制器1，由主控制器1控制，包括A相采样保持电路、B相采样保持电路和C相采样保持电路，分别连接A相分压电路、B相分压电路和C相分压电路，用于采集分压电阻Ra2、分压电阻Rb2和分压电阻Rc2的电压并传输至主控制器1；采集的测量电压传递给主控制器1进行A/D转换，由直流模拟电压信号转换成数字信号，采样保持电路2的作用是将要测量的信号采样后，保持采样后的电压暂时不变，给后续的A/D转换一个稳定的电压信号，防止A/D转换的时候信号不稳定，给转换结果带来影响。
如图2所示，直流电源3负极接地，正极通过继电器K0接入待测量电动机M的电源进线05，当继电器K0闭合时，直流电源3连通待测量电动机M的电源进线05。本实施例中，直流电源3为500V受控逆变直流电源，在主控制器1的控制下，产生500V直流电压输出，由于正常情况下测量电动机绝缘电阻所需的电流很小，因此直流电源3的功率控制在10W以下。
如图2所示，本实施例中，继电器K0与A相分压电路设置在一条线路上，在其他实施方式中，可以根据需要更改，如单独接入待测量电动机M，或者与B相分压电路或C相分压电路设置在一条线路上。
当直流电源3连通待测量电动机M的电源进线05时，任一相分压电路连通相线时该相分压电路上的两个分压电阻等效于与待测量电动机M的绝缘电阻Rx并联；以A相分压电路为例，当继电器K0和继电器Ka闭合时，等效电路如图4所示，A相分压电路上的两个分压电阻Ra1和Ra2串联后与待测量电动机M的绝缘电阻Rx并联。
主控制器1与继电器K0、继电器Ka、继电器Kb、继电器Kc和直流电源3通过控制信号线连接，控制继电器K0、继电器Ka、继电器Kb、继电器Kc的通断和直流电源3的开关。本实施例中，设置了继电器控制电路6，继电器控制电路6的信号输入来自于主控制器1，接入各个继电器，主控制器1通过继电器控制电路6控制各个继电器的通断。
直流电源3的正极与继电器K0之间还设有保护电阻R0，直流电源3的电压经保护电阻R0后加到待测量电动机M上，保护电阻R0作为限流电阻，可以避免待测量电动机M的绝缘电阻下降导致的直流电源3过载，在待测量电动机M短路的极端情况下，保护电阻R0可确保直流电源3功率不超限。
直流电源3的正极与继电器K0之间还设有保护二极管D0。在测量电动机的绝缘电阻过程中，保护二极管D0正常工作状态下处于反向电压作用下，为截止状态，如果此时接触器QF03合闸，那么交流电源会窜入绝缘电阻测量装置的回路中，影响测量结果，可能损伤电路元件，而此时保护二极管D0导通，以保护直流电源3不被损伤。
A相采样保持电路上设有保护二极管Da，B相采样保持电路上设有保护二极管Db，C相采样保持电路上设有保护二极管Dc；其作用也是为了保护绝缘电阻测量装置的回路，在测量电动机的绝缘电阻过程中，三只保护二极管Da、Db、Dc在正常工作状态下处于反向电压作用下，为截止状态，如果接触器QF03合闸，那么交流电源会窜入绝缘电阻测量装置的回路中，影响测量结果，可能损伤电路元件，而此时三只保护二极管Da、Db、Dc在交流电源的负半周导通，以保护采样保持电路2不被损伤，也不会影响主控制器1等元件。
由于备用电动机随时可能会被启动，启动时接触器QF03将合闸导通，交流电源会窜入绝缘电阻测量装置的回路中，可能影响测量，造成回路上的元件损伤，因此设置了接触器QF状态检测电路4，接触器QF状态检测电路4接入接触器QF03所在回路，与主控制器1连接，把接触器QF03的触点通断信号传递给主控制1，主控制器1据此判断接触器QF03的通断状态，若接触器QF03导通，说明电动机M工作。
还设置了电动机启动闭锁电路5，电动机启动闭锁电路5串联接入接触器QF03所在回路，与主控制器1连接，受主控制器1控制，在绝缘电阻测量期间防止接触器QF03合闸对测量结果造成影响。本实施例中，电动机启动闭锁电路5为串联在接触器QF03的启动回路中的常闭接点Kr，在备用电动机进行绝缘电阻测量的过程中，断开Kr，从而使得接触器QF03控制回路不导通，也就实现了在电动机绝缘电阻测量过程中对外部发送的启动信号进行闭锁，以免因三相交流电源的突然接入损伤绝缘电阻测量装置的回路，造成测量结果失准或造成电路元件冲击损伤，完成绝缘电阻测量后，再闭合Kr。
电动机启动闭锁电路5可以根据需要确定是否投用，对于一些重要的备用电动机，为了确保任何时候都可以及时启动，不使用电动机启动闭锁电路5。
还设置了人机交互模块7和5G通信模块8，主控制器1与人机交互模块7和5G通信模块8连接，5G通信模块8接入互联网，实现绝缘电阻测量装置与外界的通信，可以远程控制绝缘电阻测量装置对电动机进行绝缘电阻测量，操作人员可以远程接收测量结果，可以发送设定信息等至绝缘电阻测量装置。人机交互模块7包括指示灯、开关、显示屏等，如远程/就地切换开关，可以改变绝缘电阻测量装置的控制方式，以及手动测量按钮、用于设置是否投入电动机启动闭锁电路5功能的闭锁方式选择开关等，还配有一定的数据接口，更好地进行人机交互。
此外，设置了装置电源9，马达控制中心提供动力电源04，装置电源9接入动力电源04的C相线和N线，为绝缘电阻测量装置供电，可提供+5V、+12V、-5V、-12V直流电源。
使用绝缘电阻测量装置进行电动机的绝缘电阻测量过程如下：
S1、检测直流电源3的输出电压是否合格，若不合格，则发出报警信息，提示进行检修，如通过人机交互模块7发出设备故障报警等，若合格，执行步骤S2；
1)主控制器1发出指令，启动直流电源3，此时直流电源3输出测试用电压U0，本实施例中，直流电源3输出的测试用电压U0为500V。
2)主控制器1发出指令，断开继电器K0，合上继电器Ka。此时测试用电压U0经R0、Ra1、Ra2分压后得到电压Uax加到采样保持电路2的输入端，等效电路如图3所示；
3)主控制器1进行A/D转换，得到Uax的大小，用串联电阻分压公式计算测试用电压U0的大小：
Figure BDA0003289456860000081
上式中，R0＝25kΩ，Ra1＝990kΩ，Ra2＝10kΩ，故U0＝102.5Uax。
主控制器1根据检测出的Uax的大小计算出500V直流电源3的输出电压U0，在其他实施方式中，R0、Ra1、Ra2的值可以灵活改变，将R0、Ra1、Ra2的值代入上式即可计算直流电源3的输出电压U0。
4)主控制器1比较、判断计算出的结果U0在500V±5％范围内为合格，若不合格，则发出报警信息，提示进行检修，如通过人机交互模块7发出设备故障报警等，若合格，执行步骤S2。
在本实施例中，借助保护电阻R0以及A相分压电路上的分压电阻分压测量得到直流电源3的输出电压，在其他实施方式中，也可以直接使用电表等测量直流电源3的输出电压，判断其输出电压是否合格，或者利用其他分压电路，如断开继电器K0，合上其他测量分压电路上的继电器，如继电器Kb或继电器Kc。
S2、对待测量电动机M进行电动机绝缘电阻测量、电动机绝缘吸收比测量和电动机相间通断测量。
①电动机绝缘电阻测量具体为：
1)主控制器1发出指令，启动500V直流电源3，此时500V直流电源3输出测试用电压U0；
2)主控制器1发出指令，合上继电器K0，合上继电器Ka。此时测试用电压U0经保护电阻R0加至待测量测电动机M上，电动机上电压Ux经Ra1、Ra2分压得到电压Uax加到采样保持电路2的输入端，等效电路如图4；
3)主控制器1进行A/D转换，得到Uax的大小，用欧姆定律及串联电阻分压公式推导出：
Figure BDA0003289456860000091
Figure BDA0003289456860000092
上式中，R0＝25kΩ，Ra1＝990kΩ，Ra2＝10kΩ，U0＝500V，代入上两式得：Ux＝100Uax，Rx＝25000/[(500/Uax)-1025]。
4)主控制器1按照用户设定定值比较、判断计算出Rx的结果是否在合格范围内(一般设定Rx>1000kΩ为合格)。
电动机内部三相是导通的，对待测量电动机M施加的电压Ux施加在A、B、C三相上，因此在其他实施方式中，同理，可以合上继电器K0，合上其他分压电路上的继电器，如继电器Kb或继电器Kc。
通过对图4中等效电路的分析，确定R0、Ra1、Ra2、U0后，可以得出测量电压Uax、待测量电动机M的绝缘电压Ux与待测量电动机M的绝缘电阻Rx对应的函数关系，可以根据不同的Uax测量值，计算出对应的绝缘电阻Rx和电动机绝缘测试电压Ux。下表给出了使用本申请对不同绝缘电阻的电动机进行测量时，测量参数的对应关系。
表1测量电压Uax、绝缘电压Ux与绝缘电阻Rx的对应关系
Figure BDA0003289456860000093
Figure BDA0003289456860000101
②电动机绝缘吸收比测量具体为：
按照DL/T596-1996中的规定，在上述测量电阻过程中，记录测量开始后15秒的绝缘电阻值Rx15和测量开始后60秒的绝缘电阻值Rx60。
通过公式Km＝Rx60/Rx15计算出电动机绝缘吸收比Km。通过吸收比大小的测量和判断，可以分析电动机绝缘受潮情况，反映整体和局部缺陷等绝缘情况。
在其他实施方式中，可以使用其他时刻的绝缘电阻值的比值来反映绝缘吸收比的大小。
③电动机相间通断测量具体为：
保持继电器K0合上，合上继电器Ka，测量并记录A相测量电压的大小Uax；
保持继电器K0合上，断开继电器Ka，合上继电器Kb，测量并记录B相测量电压的大小Ubx；
保持继电器K0合上，断开继电器Kb，合上继电器Kc，测量并记录C相测量电压的大小Ucx；
比较三相测量电压Uax、Ubx、Ucx大小，排除测量误差影响，三相测量电压应大致相等。三相电压偏差在5％范围内为三相相间通，三相电压偏差超过5％为三相相间断路。
本实施例中，在电动机绝缘电阻测量时连通A相分压电路，已经测得了A相测量电压的大小Uax，因此在进行电动机相间通断测量时只需测量B相和C相的测量电压，就可以完成测量。
上述测量过程可以是操作人员手动在绝缘电阻测量装置上通过按钮、开关等进行的，也可以是预先设置检测时刻和检测周期，绝缘电阻测量装置自动进行检测。如自动测量模式下，主控制器1按照一定的时间间隔(如设定为每隔7天一次)进行电动机绝缘测量，当主控制器1检测到电动机在检测间隔内曾经运行过(通过接触器QF状态检测电路4的检测信号可以判断)，则主控制器1将以电动机停用时间开始计时，按照原定间隔时间进行周期性检测。手动模式下，操作人员可以通过人机交互模块7的手动启动按钮手动启动电动机绝缘电阻测量。
为防止电动机绝缘测量期间发生接触器QF03合闸，造成交流电压加至本装置的高压直流电源和测量分压电路、采样保持电路2造成的测量结果失准，本装置设置了绝缘测量期间电动机合闸回路闭锁功能，即电动机启动闭锁电路5，可人为设置该功能是否投入。对于重要的备用电动机，为确保任何时候电动机都可以及时启动，该功能不投入。
电动机绝缘电阻测量结果可以按照操作人员设定的标准值进行判断，也可按照操作人员的要求与上一次测量结果进行判断，如当主控制器1判断本次绝缘电阻测量结果较上次测量结果偏低20％时，判断为绝缘异常，向操作人员发出报警信号。
主控制器1得到上述电动机绝缘电阻测量结果、电动机绝缘吸收比测量结果和电动机相间通断测量结果，通过5G通信模块8无线远传给监视人员，如果发现测量结果中存在异常情况，还可以附带报警信息一起远传给监视人员，提醒运行人员及时消除缺陷，异常情况包括：
1)500V直流电源3的输出电压超出合格范围，报装置故障信号。
2)电动机绝缘电阻测量结果偏低，报电动机绝缘偏低信号，同时基于电动机启动闭锁电路5，报闭锁电动机启动信号。
3)电动机吸收比测量结果偏低，报电动机吸收比偏低信号。
4)其他预设置的异常情况。
本申请基于利用电路知识中的欧姆定律和单片机技术，实现了备用电动机不用拉送电操作即可测量绝缘电阻的功能，抽屉式手车开关不用拉出放回，操作人员不需要自行接线，减轻了操作人员负担，降低设备停电、送电过程中操作失误和设备损坏的风险，对设备早期的绝缘缺陷可以及时发现，提高了设备可靠性。
本申请在华能太仓电厂投入使用，在空气预热器辅助电动机的抽屉式手车开关中增设了本申请提供的绝缘电阻测量装置。按照每周一次的间隔周期自动测量长期处于备用状态的空气预热器辅助电动机的绝缘电阻和吸收比及电动机的相间通断，并将测量结果通过5G网络实时传送上报给检查人员。提高设备可靠性的同时，减轻了操作人员的工作强度，提升了电厂的设备安全管理水平。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种备用电动机的绝缘电阻测量装置，其特征在于，接入待测量电动机M在马达控制中心上的抽屉式手车开关，包括主控制器(1)、测量分压电路、采样保持电路(2)和直流电源(3)；
所述马达控制中心提供动力电源(04)，动力电源(04)的A、B、C三根相线接入待测量电动机M，A、B、C三根相线作为待测量电动机M的电源进线(05)，每根相线上设有动静触头(01)、空气开关(02)和接触器QF(03)，所述动静触头(01)、空气开关(02)和接触器QF(03)布置在抽屉式手车开关内；
所述测量分压电路包括A相分压电路、B相分压电路和C相分压电路，A相分压电路一端接入A相线，一端接地，其上设有继电器Ka、串联的分压电阻Ra1和分压电阻Ra2，B相分压电路一端接入B相线，一端接地，其上设有继电器Kb、串联的分压电阻Rb1和分压电阻Rb2，C相分压电路一端接入C相线，一端接地，其上设有继电器Kc、串联的分压电阻Rc1和分压电阻Rc2；
所述直流电源(3)负极接地，正极通过继电器K0接入待测量电动机M的电源进线(05)；
所述采样保持电路(2)连接主控制器(1)，包括A相采样保持电路、B相采样保持电路和C相采样保持电路，分别连接A相分压电路、B相分压电路和C相分压电路，用于采集分压电阻Ra2、分压电阻Rb2和分压电阻Rc2的电压并传输至主控制器(1)；
所述主控制器(1)与继电器K0、继电器Ka、继电器Kb、继电器Kc和直流电源(3)通过控制信号线连接，控制继电器K0、继电器Ka、继电器Kb、继电器Kc的通断和直流电源(3)的开关。
2.根据权利要求1所述的一种备用电动机的绝缘电阻测量装置，其特征在于，所述直流电源(3)的正极与继电器K0之间还设有保护电阻R0，直流电源(3)的电压经保护电阻R0后加到待测量电动机M上。
3.根据权利要求1所述的一种备用电动机的绝缘电阻测量装置，其特征在于，所述直流电源(3)的正极与继电器K0之间还设有保护二极管D0。
4.根据权利要求1所述的一种备用电动机的绝缘电阻测量装置，其特征在于，所述A相采样保持电路上设有保护二极管Da，B相采样保持电路上设有保护二极管Db，C相采样保持电路上设有保护二极管Dc。
5.根据权利要求1所述的一种备用电动机的绝缘电阻测量装置，其特征在于，还包括接触器QF状态检测电路(4)，所述接触器QF状态检测电路(4)接入接触器QF(03)所在回路，与主控制器(1)连接，用于检测接触器QF(03)的通断状态。
6.根据权利要求5所述的一种备用电动机的绝缘电阻测量装置，其特征在于，还包括电动机启动闭锁电路(5)，所述电动机启动闭锁电路(5)串联接入接触器QF(03)合闸回路，与主控制器(1)连接，由主控制器(1)控制，使得接触器QF(03)合闸回路不导通。
7.根据权利要求1所述的一种备用电动机的绝缘电阻测量装置，其特征在于，还包括继电器控制电路(6)，所述主控制器(1)通过继电器控制电路(6)控制继电器K0、继电器Ka、继电器Kb和继电器Kc的开关，所述直流电源(3)为受控逆变直流电源，主控制器(1)控制直流电源(3)的开关。
8.根据权利要求1所述的一种备用电动机的绝缘电阻测量装置，其特征在于，还包括人机交互模块(7)，所述主控制器(1)与人机交互模块(7)连接。
9.根据权利要求1所述的一种备用电动机的绝缘电阻测量装置，其特征在于，还包括5G通信模块(8)，所述主控制器(1)与5G通信模块(8)连接。
10.一种使用如权利要求1-9中任一所述的备用电动机的绝缘电阻测量装置的绝缘电阻测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、检测直流电源(3)的输出电压是否合格，若不合格，则发出设备故障报警，提示检修，若合格，执行步骤S2；
S2、对待测量电动机M进行电动机绝缘电阻测量、电动机绝缘吸收比测量和电动机相间通断测量，电动机绝缘电阻测量具体为：
启动直流电源(3)，直流电源(3)连通待测量电动机M的电源进线(05)，任选一相分压电路连通所对应的相线，采样保持电路(2)采集电压并传输至主控制器(1)，计算得到待测量电动M机的绝缘电阻Rx；
电动机绝缘吸收比测量具体为：
启动直流电源(3)，直流电源(3)连通待测量电动机M的电源进线(05)，任选一相分压电路连通所对应的相线，采样保持电路(2)采集电压并传输至主控制器(1)，计算待测量电动机M在连通后的不同时刻的绝缘电阻，将不同时刻测量的绝缘电阻值相比得到绝缘吸收比；
电动机相间通断测量具体为：
启动直流电源(3)，直流电源(3)连通待测量电动机M的电源进线(05)，A相分压电路、B相分压电路和C相分压电路分别单独连通所对应的相线，采样保持电路(2)采集电压并传输至主控制器(1)，比较三相分压电路上测量得到的测量电压的偏差，通过判断得到电动机相间通断测量结果。
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