CN205539195U - 发电机转子绝缘电阻的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电机转子绝缘电阻的检测装置，包括一点接地检测电路、第一电压检测电路及第二电压检测电路，第一电压检测电路用于检测转子电压，第二电压检测电路用于检测取样电阻电压；一点接地检测电路用于确定电路的通断；第一电压检测电路的电压输出端及第二电压检测电路的电压输出端分别与控制器的电压输入端相连，一点接地检测电路的控制端与控制器的控制端相连，还包括显示屏，显示屏的输入端与控制器的输出端相连，显示屏用于显示转子绝缘电阻值及一点接地位置。本实用新型能够检测发电机转子一点接地时，定位转子一点接地位置和转子绝缘电阻值。

Description

发电机转子绝缘电阻的检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种电阻检测装置，特别是涉及一种发电机转子绝缘电阻的检测装置。

背景技术

目前水电厂发电机组转子绝缘电阻值只能在发电机检修预防性试验时才能测出，运行中的发电机转子绝缘电阻值无法实时监测，发生发电机转子一点接地时只有通过发电机转子一点接地保护报出，无法精确的定位转子一点接地位置和转子绝缘电阻值，无法实现设备的精密点检及劣化分析。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种发电机转子绝缘电阻的检测装置。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种发电机转子绝缘电阻的检测装置，包括一点接地检测电路、第一电压检测电路及第二电压检测电路，所述第一电压检测电路用于检测转子电压，所述第二电压检测电路用于检测取样电阻电压；所述一点接地检测电路用于确定电路的通断；所述第一电压检测电路的电压输出端及第二电压检测电路的电压输出端分别与控制器的电压输入端相连，所述一点接地检测电路的控制端与控制器的控制端相连，还包括显示屏，所述显示屏的输入端与控制器的输出端相连，所述显示屏用于显示转子绝缘电阻值及一点接地位置。

一点接地时，通过通断回路，经第一电压检测电路检测得到转子电压，第二电压检测电路检测得到取样电阻电压，控制器计算得到绝缘电阻值及一点接地位置，并将数据实时用光滑曲线显示出来。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述一点接地检测电路包括继电器，所述继电器的第一输出回路的一端分别与第一电阻的一端及第二电阻的一端相连，所述继电器的第二输出回路的一端分别与第三电阻的一端及第四电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与转子绕组的一端相连，所述第三电阻的另一端与转子绕组的另一端相连；所述继电器的第一输出回路的另一端分别与第二电阻的另一端及第六电阻的一端相连，所述继电器的第二输出回路的另一端分别与第四电阻的另一端及第二电阻的一端相连，所述第六电阻的另一端与地相连；所述继电器的输入回路的一端与三极管的发射极相连，所述三极管的集电极串联限流电阻后与第一电源相连，所述三极管的基极与控制器的控制端相连，所述继电器的输出回路的另一端与电源地相连。

通过采用继电器控制输出回路的开合，即通断回路，电路简单易于实现。

在本实用新型的一种更加优选实施方式中，所述第一电压检测电路包括第一π型滤波电路，所述第一π型滤波电路的输入端与转子绕组的输出端相连，所述第一π型滤波电路的输出端与第一隔离放大器的输入端相连，所述第一隔离放大器的输出端与控制器的第一电压输入端相连，所述第一π型滤波电路包括第一电容、第二电容及第一电感，所述第一电感的一端分别与第一电容的一端及转子绕组的一端相连，所述第一电感的另一端分别与第二电容的一端及第一隔离放大器的第一输入端相连，所述第一电容的另一端分别与转子绕组的另一端及第二电容的另一端相连，所述第二电容的另一端与第一隔离放大器的第二输入端相连。电压检测电路简单，并且π型滤波电路有利于波形稳定。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的正极与转子绕组的一端相连，所述瞬态抑制二极管的负极与转子绕组的另一端相连。防止电压过大烧坏仪器。

在本实用新型的一种优选实施方式中，第一隔离放大器的型号为AD204。该型号隔离效果明显。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述第二电压检测电路包括第二π型滤波电路，所述第二π型滤波电路的输入端与第六电阻并联，所述第二π型滤波电路的输出端与第二隔离放大器的输入端相连，所述第二隔离放大器的输出端与控制器的第二电压输入端相连，所述第二π型滤波电路包括第三电容、第四电容及第二电感，所述第二电感的一端分别与第三电容的一端及第六电阻的一端相连，所述第二电感的另一端分别与第四电容的一端及第二隔离放大器的第一输入端相连，所述第三电容的另一端分别与第六电阻的另一端及第四电容的另一端相连，所述第四电容的另一端与第二隔离放大器的第二输入端相连。

在本实用新型的一种更加优选实施方式中，第二隔离放大器的型号为AD204。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：能够检测发电机转子一点接地时，定位转子一点接地位置和转子绝缘电阻值，并显示在显示屏上。

附图说明

图1是本实用新型电路结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型提供了一种发电机转子绝缘电阻的检测装置，如图1所示，包括一点接地检测电路、第一电压检测电路及第二电压检测电路，第一电压检测电路用于检测转子电压，第二电压检测电路用于检测取样电阻电压；一点接地检测电路用于确定电路的通断；第一电压检测电路的电压输出端及第二电压检测电路的电压输出端分别与控制器的电压输入端相连，在本实施方式中，控制器不限于是单片机，也是可以是ARM控制器。一点接地检测电路的控制端与控制器的控制端相连，还包括显示屏，显示屏的输入端与控制器的输出端相连，显示屏用于显示转子绝缘电阻值及一点接地位置。在本实施方式中，一点接地检测电路包括继电器，继电器的第一输出回路的一端分别与第一电阻的一端及第二电阻的一端相连，继电器的第二输出回路的一端分别与第三电阻的一端及第四电阻的一端相连，第一电阻的另一端与转子绕组的一端相连，第三电阻的另一端与转子绕组的另一端相连；继电器的第一输出回路的另一端分别与第二电阻的另一端及第六电阻的一端相连，继电器的第二输出回路的另一端分别与第四电阻的另一端及第二电阻的一端相连，第六电阻的另一端与地相连；继电器的输入回路的一端与三极管的发射极相连，三极管的集电极串联限流电阻后与第一电源相连，三极管的基极与控制器的控制端相连，继电器的输出回路的另一端与电源地相连。在本实施方式中，继电器的第一输出回路为常开式，继电器的第二输出回路为常闭式；也可以是继电器的第二输出回路为常开式，继电器的第一输出回路为常闭式。

在本实用新型的一种更加优选实施方式中，第一电压检测电路包括第一π型滤波电路，第一π型滤波电路的输入端与转子绕组的输出端相连，第一π型滤波电路的输出端与第一隔离放大器的输入端相连，在本实施方式中，第一隔离放大器的型号不限于是AD204，还可以是AD202或者其他类型的隔离放大器。第一隔离放大器的输出端与控制器的第一电压输入端相连，第一π型滤波电路包括第一电容、第二电容及第一电感，第一电感的一端分别与第一电容的一端及转子绕组的一端相连，第一电感的另一端分别与第二电容的一端及第一隔离放大器的第一输入端相连，第一电容的另一端分别与转子绕组的另一端及第二电容的另一端相连，第二电容的另一端与第一隔离放大器的第二输入端相连。在本实施方式中，还包括瞬态抑制二极管，瞬态抑制二极管的正极与转子绕组的一端相连，瞬态抑制二极管的负极与转子绕组的另一端相连。

在本实用新型的一种优选实施方式中，第二电压检测电路包括第二π型滤波电路，第二π型滤波电路的输入端与第六电阻并联，第二π型滤波电路的输出端与第二隔离放大器的输入端相连，在本实施方式中，第二隔离放大器的型号不限于是AD204，还可以是AD202或者其他类型的隔离放大器。第二隔离放大器的输出端与控制器的第二电压输入端相连，第二π型滤波电路包括第三电容、第四电容及第二电感，第二电感的一端分别与第三电容的一端及第六电阻的一端相连，第二电感的另一端分别与第四电容的一端及第二隔离放大器的第一输入端相连，第三电容的另一端分别与第六电阻的另一端及第四电容的另一端相连，第四电容的另一端与第二隔离放大器的第二输入端相连。

本实用新型采用现有的如下方法计算得到绕组电阻值和接地位置，具体工作原理为(其中R₁＝R₂＝R₃＝R₄＝R)：首先继电器的第一输出回路开路，继电器的第二输出回路闭路，此时有如下计算公式：

U₁＝R₆(I₁-I₂)………………………………………………………(3)

当控制器发出脉冲信号，继电器的第一输出回路闭路，继电器的第二输出回路开路，此时有如下计算公式：

U₁′＝R₆(I₁′-I₂′)……………………………………………………(6)

联立(1)-(6)解得：

$R_5=\frac{{\mathrm{ER}}_6{E}^{\′}}{3(E^{\′}{U}_1-{{\mathrm{EU}}_1}^{\′})}-R_6-\frac{2R}{3}$

$\∂=\frac{1}{3}+\frac{U_1{E}_1}{3(E^{\′}\×U_1-E\×{U_1}^{\′})}$

其中，E为发电机励磁电压，正实数为反应转子绕组接地的位置，而当励磁绕组经电阻R₅(转子绝缘电阻值)发生一点接地短路时，励磁电势等效为和电阻R为高阻，R₆为低阻；装置在继电器失电/得电切换过程中所对应的两中工作状态下，取样电阻R₆上的电压分别为U₁和U₁′，考虑此过程中励磁电压的变化，假设该电压分别为E和E′。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种发电机转子绝缘电阻的检测装置，其特征在于，包括一点接地检测电路、第一电压检测电路及第二电压检测电路，

所述第一电压检测电路用于检测转子电压，所述第二电压检测电路用于检测取样电阻电压；所述一点接地检测电路用于确定电路的通断；

所述第一电压检测电路的电压输出端及第二电压检测电路的电压输出端分别与控制器的电压输入端相连，所述一点接地检测电路的控制端与控制器的控制端相连，还包括显示屏，所述显示屏的输入端与控制器的输出端相连，所述显示屏用于显示转子绝缘电阻值及一点接地位置。

2.根据权利要求1所述的发电机转子绝缘电阻的检测装置，其特征在于，所述一点接地检测电路包括继电器，所述继电器的第一输出回路的一端分别与第一电阻的一端及第二电阻的一端相连，所述继电器的第二输出回路的一端分别与第三电阻的一端及第四电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与转子绕组的一端相连，所述第三电阻的另一端与转子绕组的另一端相连；

所述继电器的第一输出回路的另一端分别与第二电阻的另一端及第六电阻的一端相连，所述继电器的第二输出回路的另一端分别与第四电阻的另一端及第二电阻的一端相连，所述第六电阻的另一端与地相连；

所述继电器的输入回路的一端与三极管的发射极相连，所述三极管的集电极串联限流电阻后与第一电源相连，所述三极管的基极与控制器的控制端相连，所述继电器的输出回路的另一端与电源地相连。

3.根据权利要求2所述的发电机转子绝缘电阻的检测装置，其特征在于，所述第一电压检测电路包括第一π型滤波电路，所述第一π型滤波电路的输入端与转子绕组的输出端相连，所述第一π型滤波电路的输出端与第一隔离放大器的输入端相连，所述第一隔离放大器的输出端与控制器的第一电压输入端相连，所述第一π型滤波电路包括第一电容、第二电容及第一电感，所述第一电感的一端分别与第一电容的一端及转子绕组的一端相连，所述第一电感的另一端分别与第二电容的一端及第一隔离放大器的第一输入端相连，所述第一电容的另一端分别与转子绕组的另一端及第二电容的另一端相连，所述第二电容的另一端与第一隔离放大器的第二输入端相连。

4.根据权利要求3所述的发电机转子绝缘电阻的检测装置，其特征在于，还包括瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的正极与转子绕组的一端相连，所述瞬态抑制二极管的负极与转子绕组的另一端相连。

5.根据权利要求3所述的发电机转子绝缘电阻的检测装置，其特征在于，第一隔离放大器的型号为AD204。

6.根据权利要求2所述的发电机转子绝缘电阻的检测装置，其特征在于，所述第二电压检测电路包括第二π型滤波电路，所述第二π型滤波电路的输入端与第六电阻并联，所述第二π型滤波电路的输出端与第二隔离放大器的输入端相连，所述第二隔离放大器的输出端与控制器的第二电压输入端相连，所述第二π型滤波电路包括第三电容、第四电容及第二电感，所述第二电感的一端分别与第三电容的一端及第六电阻的一端相连，所述第二电感的另一端分别与第四电容的一端及第二隔离放大器的第一输入端相连，所述第三电容的另一端分别与第六电阻的另一端及第四电容的另一端相连，所述第四电容的另一端与第二隔离放大器的第二输入端相连。

7.根据权利要求6所述的发电机转子绝缘电阻的检测装置，其特征在于，第二隔离放大器的型号为AD204。