发电机电压互感器绕组匝间短路故障的检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及发电机电压互感器绕组匝间短路故障的检测装置，技术方案是，包括变频信号发生器、双通道变频信号测量装置和计算机，变频信号发生器的信号输出端与双通道变频信号测量装置其中一个检测端相连，双通道变频信号测量装置的输出端与计算机的输入端相连，本实用新型专利技术结构新颖独特，仪器设备体积小、携带方面，试验时从设备一次绕组上接线也极为便捷，可以在现场有效地检测出发电机出口PT绕组的匝间短路故障，在短路匝占比非常低的情况下依然能够准确的检测出短路故障，测试灵敏度高，准确度高，应用此技术，可以简便、有效、直观地检测发电机出口PT绕组匝间短路故障，可以及早发现设备内部隐性缺陷。

Detection device for turn to turn short circuit fault of voltage transformer winding of generator

The utility model relates to a detection device for the turn to turn short circuit fault of the generator voltage transformer winding. The technical scheme includes a frequency conversion signal generator, a dual channel frequency conversion signal measurement device and a computer. The signal output end of the frequency conversion signal generator is connected with one detection end of the dual channel frequency conversion signal measurement device, and the output end of the dual channel frequency conversion signal measurement device is connected with the output end of the computer The input terminal is connected, the structure of the utility model is novel and unique, the volume of the instrument and equipment is small and portable, and the wiring from the primary winding of the equipment is also very convenient during the test, which can effectively detect the inter turn short-circuit fault of the PT winding at the outlet of the starting motor on site, and can accurately detect the short-circuit fault even when the proportion of the short-circuit turns is very low, with high test sensitivity and accuracy This technology can be used to detect the inter turn short circuit fault of the generator outlet Pt winding simply, effectively and intuitively, and to detect the hidden defects in the equipment as soon as possible.

【技术实现步骤摘要】
发电机电压互感器绕组匝间短路故障的检测装置
本技术涉及电力行业发电机出口侧电压互感器(简称发电机出口PT)绕组匝间短路故障的测试，特别是采用变频信号发生和测量分析技术进行发电机出口PT绕组匝间短路故障的检测装置。
技术介绍
发电机出口侧电压互感器起到测量发电机出口电压、计量出口电量和提供继电保护用电压信号的重要作用，一旦发生故障，将严重影响机组的安全稳定运行甚至导致机组非计划停运。近年来，电力行业的发电企业多次发生因发电机出口PT绕组匝间短路绝缘缺陷而导致的发电机非计划停运事件，而目前在现场仍缺乏便捷、有效、灵敏度高地检测发电机出口PT绕组匝间短路故障的方法和装置。在目前现场测试中，针对发电机出口PT绕组匝间短路故障的检测方法主要有三种，分别是直流电阻测试法、变比测试法和空载电流测试法，上述三种方法主要存在以下不足：1)直流电阻法检测灵敏度偏低。发电机出口PT一次绕组的电压等级根据机组容量的不同有一定差异，主要在15-27kV范围内，其一次绕组的匝数大多超过10000匝。在一次绕组匝间短路故障发生的初始阶段，可能仅短路几匝至几十匝，在此状态下的直流电阻变化率很小，以短路30匝为例，其直流电阻变化率不超过千分之三，这种程度的变化率小于直流电阻测试仪器的正常允许测试误差范围，因而匝间短路故障难以被发现和确认。只有当匝间短路故障持续发展到较为严重的后续阶段，直流电阻变化率超过百分之二或百分之三以上时，才能通过该试验确认设备存在故障。2)变比测试法检测灵敏度低。和直流电阻法测试相类似，当匝间短路故障的短路匝数仅有几匝至几十匝时，变比测试的结果同样变化很小，基本也不会超过千分之三，小于变比测试仪器的正常允许测试误差，因而也无法有效发现和确认设备的匝间短路故障。3)空载电流测试可以较为灵敏地发现设备的匝间短路故障。当发电机出口PT内部存在几匝至几十匝的匝间短路故障时，采用空载电流法测试时，施加到设备某一个二次绕组上的空载电流会明显增大，对比历史空载电流数据，就可以发现和确认设备的匝间短路故障。但由于空载电流测试所需的仪器携带不便，设备安装就位后在PT柜内的狭小空间里从二次绕组上接线较为困难，设备历史数据有时残缺不全等诸多原因，该方法在现场也较少采用。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之不足，本技术之目的就是提供一种发电机电压互感器绕组匝间短路故障的检测装置，可以有效解决现场测试灵敏度低、准确度低的问题。本技术解决的技术方案是：一种发电机电压互感器绕组匝间短路故障的检测装置，包括变频信号发生器、双通道变频信号测量装置和计算机，其中：变频信号发生器：用于输出频率可连续调节变化的正弦波交流电压信号，作为待测发电机出口侧电压互感器绕组的信号源；双通道变频信号测量装置：用于同时测量不同频率信号源下待测发电机出口侧电压互感器绕组信号输入端和输出端的信号电压；计算机：用于将双通道变频信号测量装置不同频率信号源下采集的信号电压通过公式K(f)＝20lg(Vo/Vi)输出特性曲线，公式中，f为频率；Vi为待测发电机出口侧电压互感器绕组首端输入信号电压；Vo为待测发电机出口侧电压互感器绕组末端输出信号电压；该特性曲线作为发电机出口侧电压互感器绕组匝间是否短路故障的判断基准；K(f)为一个频率f下的特性数据，以频率值为横坐标，以特性数据值为纵坐标，将所有频率下对应的特性数据绘制成连续的曲线，该曲线即为待测发电机出口侧电压互感器绕组的特性曲线；所述变频信号发生器的信号输出端与双通道变频信号测量装置其中一个检测端相连，作为待测发电机出口侧电压互感器绕组的信号输入端，双通道变频信号测量装置的另一个检测端作为待测发电机出口侧电压互感器绕组的信号输出端，双通道变频信号测量装置的输出端与计算机的输入端相连。本技术结构新颖独特，仪器设备体积小、携带方面，试验时从设备一次绕组上接线也极为便捷，可以在现场有效地检测出发电机出口PT绕组的匝间短路故障，在短路匝占比非常低的情况下依然能够准确的检测出短路故障，测试灵敏度高，准确度高，应用此技术，可以简便、有效、直观地检测发电机出口PT绕组匝间短路故障，可以及早发现设备内部隐性缺陷，防止出现因发电机出口PT绕组匝间短路绝缘缺陷而导致的发电机非计划停运事件，具有良好的社会效益和经济效益。附图说明图1为本技术检测装置的结构示意图。图2为发电机出口PT绕组等效结构图。图3为发电机出口PT绕组等效网络图。图4为本技术检测方法实际检测的特性曲线对比图。具体实施方式以下结合实施例对本技术的具体实施方式作进一步详细说明。本技术一种发电机电压互感器绕组匝间短路故障的检测装置，包括变频信号发生器、双通道变频信号测量装置和计算机，其中：变频信号发生器：用于输出频率可连续调节变化的正弦波交流电压信号，作为待测发电机出口侧电压互感器绕组的信号源；双通道变频信号测量装置：用于同时测量不同频率信号源下待测发电机出口侧电压互感器绕组信号输入端和输出端的信号电压；计算机：用于将双通道变频信号测量装置不同频率信号源下采集的信号电压通过公式K(f)＝20lg(Vo/Vi)输出特性曲线，公式中，f为频率；Vi为待测发电机出口侧电压互感器绕组首端输入信号电压；Vo为待测发电机出口侧电压互感器绕组末端输出信号电压；该特性曲线作为发电机出口侧电压互感器绕组匝间是否短路故障的判断基准；K(f)为一个频率f下的特性数据，以频率值为横坐标，以特性数据值为纵坐标，将所有频率下对应的特性数据绘制成连续的曲线，该曲线即为待测发电机出口侧电压互感器绕组的特性曲线；所述变频信号发生器的信号输出端与双通道变频信号测量装置其中一个检测端相连，作为待测发电机出口侧电压互感器绕组的信号输入端，双通道变频信号测量装置的另一个检测端作为待测发电机出口侧电压互感器绕组的信号输出端，双通道变频信号测量装置的输出端与计算机的输入端相连。信号输入端、信号输出端以及双通道变频信号测量装置的输出端均可连接接线端子，方便接线。检测时，所述的变频信号发生器信号输出端与双通道变频信号测量装置其中一个检测端的共端与待测发电机出口侧电压互感器绕组的首端相连，双通道变频信号测量装置的另一个检测端与待测发电机出口侧电压互感器绕组的末端相连。所述的变频信号发生器为函数信号发生器。所述的双通道变频信号测量装置为双通道示波器。所述的变频信号发生器的电源输入端与计算机相连，与计算机共用电源。一种上述检测装置的发电机出口侧电压互感器绕组匝间短路故障检测方法，包括以下步骤：一、确认待测发电机出口电压互感器状态待测发电机出口电压互感器应处于非运行的停电状态，电压互感器的一次绕组的保险已取下，确保电压互感器与其他可能带电的设备间有明显的物理断开点；二、确认装置变频信号发生和测量功能状态正常将所述检测装置的信号输入端与信号输出端短接，设定变频信号的频率下限、频率上限及频率变化的步长，然后启动装置进行变频信号发生和测量功能的自检测试，计算机输出的特性曲线应为保持不变且没有衰减量的水平直线；三、数据采集发电机出口PT是一种电磁式电压互感器，从结构上讲是一种小容量、小体积、大电压比的降压变压器，基本原理与变压器相同，由一次绕组、二次绕组、铁芯、引出线、以及绝缘结构等构成。其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电机电压互感器绕组匝间短路故障的检测装置，其特征在于，包括变频信号发生器、双通道变频信号测量装置和计算机，其中：变频信号发生器：用于输出频率可连续调节变化的正弦波交流电压信号，作为待测发电机出口侧电压互感器绕组的信号源；双通道变频信号测量装置：用于同时测量不同频率信号源下待测发电机出口侧电压互感器绕组信号输入端和输出端的信号电压；计算机：用于将双通道变频信号测量装置不同频率信号源下采集的信号电压通过公式K(f)＝20lg(Vo/Vi)输出特性曲线，公式中，f为频率；Vi为待测发电机出口侧电压互感器绕组首端输入信号电压；Vo为待测发电机出口侧电压互感器绕组末端输出信号电压；该特性曲线作为发电机出口侧电压互感器绕组匝间是否短路故障的判断基准；所述变频信号发生器的信号输出端与双通道变频信号测量装置其中一个检测端相连，作为待测发电机出口侧电压互感器绕组的信号输入端，双通道变频信号测量装置的另一个检测端作为待测发电机出口侧电压互感器绕组的信号输出端，双通道变频信号测量装置的输出端与计算机的输入端相连。

【技术特征摘要】
1.一种发电机电压互感器绕组匝间短路故障的检测装置，其特征在于，包括变频信号发生器、双通道变频信号测量装置和计算机，其中：变频信号发生器：用于输出频率可连续调节变化的正弦波交流电压信号，作为待测发电机出口侧电压互感器绕组的信号源；双通道变频信号测量装置：用于同时测量不同频率信号源下待测发电机出口侧电压互感器绕组信号输入端和输出端的信号电压；计算机：用于将双通道变频信号测量装置不同频率信号源下采集的信号电压通过公式K(f)＝20lg(Vo/Vi)输出特性曲线，公式中，f为频率；Vi为待测发电机出口侧电压互感器绕组首端输入信号电压；Vo为待测发电机出口侧电压互感器绕组末端输出信号电压；该特性曲线作为发电机出口侧电压互感器绕组匝间是否短路故障的判断基准；所述变频信号发生器的信号输出端与双通道变频信号测量装置其中一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩金华，郭晓锋，马云飞，董琳琳，郑豫生，李晏，殷艳华，许济川，张建华，刘辉，李雅琪，张坤锋，晏建新，成志宇，胡国成，李尚洁，
申请(专利权)人：中国大唐集团科学技术研究院有限公司华中电力试验研究院，大唐华银电力股份有限公司耒阳分公司，成都恒锐智科数字技术有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41