CN217931787U

CN217931787U - 一种轴电流实时监测系统

Info

Publication number: CN217931787U
Application number: CN202221315438.5U
Authority: CN
Inventors: 崔巍; 靳帅; 吴桃; 付彦伟; 颜佳
Original assignee: Guoneng Dadu River Zhentouba Power Generation Co ltd
Current assignee: Guoneng Dadu River Zhentouba Power Generation Co ltd
Priority date: 2022-05-27
Filing date: 2022-05-27
Publication date: 2022-11-29
Anticipated expiration: 2032-05-27

Abstract

本实用新型涉及电力设备检测技术领域，具体而言，涉及一种轴电流实时监测系统，包括：主控模块、开入插件、双绕组变压器、滤波器、模数转换器、串口、后台服务器；所述双绕组变压器、滤波器、模数转换器、主控模块依次连接，所述主控模块、串口、后台服务器依次连接，所述开入插件与所述主控模块连接，其中，所述开入插件具体为模出、试验电流输出插件，所述双绕组变压器具体为带有隔离功能的双绕组变压器。

Description

一种轴电流实时监测系统

技术领域

本实用新型涉及电力设备检测技术领域，具体而言，涉及一种轴电流实时监测系统。

背景技术

就目前所统计的数据而言，约20％的电机故障是由于轴承损坏而造成的，而轴电流又是轴承损坏的重要原因，约占轴承损坏的30％。当轴电压施加在轴承油膜上，由于通过大轴形成回路的阻抗很小，一旦油膜破坏，就会产生很大的轴电流，在瞬间会产生高温，使轴承局部烧熔，被烧熔的轴承合金在碾压力的作用下产生飞溅，将在轴承内表面烧出小凹坑，最终轴承会因机械磨损，严重时会烧坏轴瓦，造成事故被迫停机，其使用寿命会大大缩短，这些均给现场安全带来极大影响。基于此，为了对轴电流、轴电压进行在线监测，以保证机组的安全运行，我们设计了一种轴电流实时监测系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轴电流实时监测系统，其用于解决上述技术问题。

本实用新型的实施例通过以下技术方案实现：

一种轴电流实时监测系统，包括：主控模块、开入插件、双绕组变压器、滤波器、模数转换器、串口、后台服务器；所述双绕组变压器、滤波器、模数转换器、主控模块依次连接，所述主控模块、串口、后台服务器依次连接，所述开入插件与所述主控模块连接，其中，所述开入插件具体为模出、试验电流输出插件，所述双绕组变压器具体为带有隔离功能的双绕组变压器。

可选的，还包括输出控制模块、继电器、开出插件；所述开出插件、继电器、输出控制模块、主控模块依次连接，其中，开出插件具体为继电器开出插件。

可选的，还包括第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第四发光二极管、第五发光二极管、第六发光二极管、第七发光二极管、第八发光二极管；所述第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第四发光二极管、第五发光二极管、第六发光二极管、第七发光二极管、第八发光二极管的一端分别与所述输出控制模块连接，所述第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第四发光二极管、第五发光二极管、第六发光二极管、第七发光二极管、第八发光二极管的另一端分别与VCC连接。

可选的，还包括人机接口、用户端；所述用户端、人机接口、主控模块依次连接。

可选的，还包括电源模块；所述电源模块与所述主控模块连接，其中，所述电源模块包括ACL/DC+接口、ACN/DC-接口、EARTH接口。

可选的，还包括LCD显示屏；所述LCD显示屏与所述主控模块连接。

可选的，所述LCD显示屏还设置有多个按键，多个所述按键包括上按键、下按键、左按键、右按键、增加按键、减少按键、确定按键、取消按键、复归按键。

可选的，还包括温度传感器、湿度传感器；所述温度传感器、湿度传感器分别与所述主控模块连接。

可选的，还包括数据存储器；所述数据存储器与所述主控模块连接。

可选的，还包括报警器；所述报警器与所述主控模块连接。

本实用新型实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本实用新型通过对轴电流互感器采集到的轴电流信号进行谐波提取算法，提取出轴电流的基波和三次谐波幅值分量来检测轴承的绝缘情况。当电流基波或三次谐波测值超过设置的阈值则装置保护动作开出，以此来保护电机轴承，避免轴承的损坏。

当电机内干扰磁场较强，且互感器内有三次谐波分量时，装置自动判别基波和三次谐波作为保护动作依据，保证装置能稳定工作。当电机内磁场干扰较小，二轴电流内部又无谐波干扰时，装置以基波电流幅值作为保护动作依据。

本实用新型在上电运行后就一直处于自检状态以保证硬件没有损坏。当装置在自检期间检测到装置故障，装置会闭锁所有的开出和保护动作等功能模块，并记录故障信息。同时会通过液晶、信号灯等给出提示以提醒运行人员处理。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种轴电流实时监测系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种轴电流实时监测系统的插件布局示意图；

图3为本实用新型提供的一种轴电流实时监测系统的插件接口示意图；

图4为本实用新型提供的一种轴电流实时监测系统的电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

如图1所示，本实用新型提出了其中一种实施例：一种轴电流实时监测系统，通过对轴电流互感器采集到的轴电流信号进行谐波提取算法，提取出轴电流的基波和三次谐波幅值分量来检测轴承的绝缘情况。当电流基波或三次谐波测值超过设置的阈值则装置保护动作开出，以此来保护电机轴承，避免轴承的损坏。

本实施例中的轴电流实时监测系统采用5U筒式机箱，前面板配有4.3寸液晶显示屏，9个按键和8个信号指示灯。

其中，8个信号指示灯包括运行：装置正常运行时，半秒亮半秒灭；试验：灯亮，装置处于试验模式；异常：灯亮，装置内部故障，比如AD异常，内存异常等；报警1：灯亮，一级报警动作；报警2：灯亮，二级报警动作；备用：备用；Rx：灯亮，通讯接口接收到数据；Tx：灯亮，通讯接口发送出数据。

如图2所示，本实施例采用插件式布局，可灵活实现功能的配置。

如图3所示，本实施例包括采样插件、开出插件、主控插件、开入插件，其中，采样插件M01：M01_1～M01_2：轴电流采样输入。M01_5～M01_6：轴电压采样输入。电源/开出插件M02：M02_2～M02_3：试验模式输出，装置进入试验模式则该出口动作；M02_4～M01_5：异常报警输出，装置有异常报警则该出口动作；M02_6～M01_7：一级报警输出，装置一级报警动作则该出口动作；M02_8～M01_9：二级报警输出，装置二级报警动作则该出口动作；M02_10～M01_13：开出5、开出6输出(备用)；M02_17～M01_18：失电报警输出，装置失电则该出口动作；M02_19～M01_20：DC24V电源输出，可用于开入信号工作电源；M02_21、M01_23、M01_25：装置工作电源输入，支持交流或直流供电。主控插件M03：M03_1～M04_6：6路开入信号；M03_3：开入信号公共端；M03_15～M04_17：RS485通讯接口，用于与后台服务器通讯；模出插件M04：M04_1～M04_2：4～2-mA输出1，对应轴电流幅值输出；M04_3～M04_4：4～2-mA输出2，对应轴电压幅值输出；M04_7～M04_8：交流220V供电输入，用于给试验电流供电；M04_11～M04_12：试验电流输出，接至互感器的试验绕组；调节旋钮：旋转以调节输出电流的大小。

本实施例可实时记录操作、报警和动作等信息，用于动作响应的事后分析。系统最多可存储64条事件信息，并可回溯。当系统保护动作时，装置会记录实时的电流数据、电压数据和保护动作状态。并可进行可视化操作分析。装置最多存储10条保护动作波形数据。本系统通过RS485接口与后台服务器进行数据通讯，使用MODBUS通讯协议。

如图4所示，本系统包括：主控模块、开入插件、双绕组变压器、滤波器、模数转换器、串口、后台服务器；所述双绕组变压器、滤波器、模数转换器、主控模块依次连接，所述主控模块、串口、后台服务器依次连接，所述开入插件与所述主控模块连接，其中，所述开入插件具体为模出、试验电流输出插件，所述双绕组变压器具体为带有隔离功能的双绕组变压器。还包括输出控制模块、继电器、开出插件；所述开出插件、继电器、输出控制模块、主控模块依次连接，其中，开出插件具体为继电器开出插件。还包括第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第四发光二极管、第五发光二极管、第六发光二极管、第七发光二极管、第八发光二极管；所述第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第四发光二极管、第五发光二极管、第六发光二极管、第七发光二极管、第八发光二极管的一端分别与所述输出控制模块连接，所述第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第四发光二极管、第五发光二极管、第六发光二极管、第七发光二极管、第八发光二极管的另一端分别与VCC连接。还包括人机接口、用户端；所述用户端、人机接口、主控模块依次连接。其中，人机接口功能由专门的人机接口模块实现，该模块可通过LCD液晶屏将装置信息显示出来，同时用户还可通过键盘操作来查找其想要了解的信息。人机功能模块主要由以下两方面组成：液晶显示屏，装置采用4.3寸彩色显示屏，分辨率为480*272，用于显示装置实时采样信息、运行状态、参数查看和修改、事件记录查询、波形记录查询及波形查看等功能。提供液晶背光控制功能，并可更加需求整定背光关闭时间；键盘。

在本实施例所设计的系统上电运行后就一直处于自检状态以保证硬件没有损坏。当装置在自检期间检测到装置故障，装置会闭锁所有的开出和保护动作等功能模块，并记录故障信息。同时会通过液晶、信号灯等给出提示以提醒运行人员处理。

本实施例所设计的系统应存放在干燥并清洁的房间里。存储温度范围在-10℃—40℃。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种轴电流实时监测系统，其特征在于，包括：主控模块、开入插件、双绕组变压器、滤波器、模数转换器、串口、后台服务器；所述双绕组变压器、滤波器、模数转换器、主控模块依次连接，所述主控模块、串口、后台服务器依次连接，所述开入插件与所述主控模块连接，其中，所述开入插件具体为模出、试验电流输出插件，所述双绕组变压器具体为带有隔离功能的双绕组变压器。

2.根据权利要求1所述的轴电流实时监测系统，其特征在于，还包括输出控制模块、继电器、开出插件；所述开出插件、继电器、输出控制模块、主控模块依次连接，其中，开出插件具体为继电器开出插件。

3.根据权利要求2所述的轴电流实时监测系统，其特征在于，还包括第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第四发光二极管、第五发光二极管、第六发光二极管、第七发光二极管、第八发光二极管；所述第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第四发光二极管、第五发光二极管、第六发光二极管、第七发光二极管、第八发光二极管的一端分别与所述输出控制模块连接，所述第一发光二极管、第二发光二极管、第三发光二极管、第四发光二极管、第五发光二极管、第六发光二极管、第七发光二极管、第八发光二极管的另一端分别与VCC连接。

4.根据权利要求1所述的轴电流实时监测系统，其特征在于，还包括人机接口、用户端；所述用户端、人机接口、主控模块依次连接。

5.根据权利要求1所述的轴电流实时监测系统，其特征在于，还包括电源模块；所述电源模块与所述主控模块连接，其中，所述电源模块包括ACL/DC+接口、ACN/DC-接口、EARTH接口。

6.根据权利要求1所述的轴电流实时监测系统，其特征在于，还包括LCD显示屏；所述LCD显示屏与所述主控模块连接。

7.根据权利要求6所述的轴电流实时监测系统，其特征在于，所述LCD显示屏还设置有多个按键，多个所述按键包括上按键、下按键、左按键、右按键、增加按键、减少按键、确定按键、取消按键、复归按键。

8.根据权利要求1所述的轴电流实时监测系统，其特征在于，还包括温度传感器、湿度传感器；所述温度传感器、湿度传感器分别与所述主控模块连接。

9.根据权利要求1所述的轴电流实时监测系统，其特征在于，还包括数据存储器；所述数据存储器与所述主控模块连接。

10.根据权利要求1所述的轴电流实时监测系统，其特征在于，还包括报警器；所述报警器与所述主控模块连接。