一种风力发电机绝缘电阻在线监控仪和监测方法技术

本发明专利技术涉及风力发电机绝缘电阻在线监控仪领域，公开了一种风力发电机绝缘电阻在线监测仪，包括分别与发电机的定子绕组和转子绕组连接的第一检测电压输出端口和第二检测电压输出端口，第一检测电压输出端与第一继电器连接，第一继电器的常开触点接地，本方案还提供一种风力发电机绝缘电阻的在线检测方法，本发明专利技术的风能发电机绝缘在线监控仪设备是和风能发电机配合应用，可分别检测发电机的定子绕组对地绝缘电阻值、转子绕组对地绝缘电阻值、定子和转子间的绝缘电阻值等共三组绝缘电阻值参数。

An on-line monitoring instrument and method for insulation resistance of wind turbine

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机绝缘电阻在线监控仪和监测方法
本专利技术涉及风力发电机监控领域，更具体地说，特别涉及一种风力发电机绝缘电阻在线监控仪和监测方法。
技术介绍
随着洁净能源如太阳能、风能、潮汐能、生物能等可再生能源的不断推广和应用，特别是风能技术的不断成熟，经济可行性价值较高，是一种较理想的发展能源。风能与其他能源相比，有其明显的优点：蕴量巨大、分布广泛、没有污染，是取之不尽、用之不竭的再生能源；风力发电没有燃料问题，不会产生辐射或二氧化碳公害，也不会产生辐射或空气污染；而且从经济的角度讲，风力仪器比太阳能仪器要便宜九成多。中国风能储量很大、分布面广，甚至比水能还要丰富。合理利用风能，既可减少环境污染，又可减轻越来越大的能源短缺的压力。从目前的技术成熟度和经济可行性来看，风能最具竞争力，从中期来看，全球风能产业的前景相当乐观，各国政府不断出台的可再生能源鼓励政策，将为该产业未来几年的迅速发展提供巨大动力。根据预计，未来几年亚洲和美洲将成为最具增长潜力的地区。中国的风电装机容量将实现每年30％的高速增长速度。因此风能发电的前景非常之大，风能设备的投入数量也是非常巨大。由于风能发电的动能是风，且风能设备都安装在旷野或浅海平面上，无风力时发动机将停止运行，发动机设备将由热逐渐冷却，此时设备最易受到来自潮湿和盐蚀的浸蚀损毁破坏，严重的会造成发动机设备的绝缘值下降，甚至会造成其对地绝缘电阻值下降至零欧姆，如果此时来风时发动机会强行启动运行，会造成发动机主要设备烧毁等财产损失。因此根据客户需求和市场调研成果，现研发了一款针对风能发电机特性的绝缘在线监测设备“ZZFNJKY-I风能发电机绝缘电阻在线监控仪”。此绝缘在线监控仪的专利技术可以很好的解决发电机设备定子、转子绕组对地绝缘及定子、转子绕组之间的绝缘下降或短路问题，发现问题及时报警并闭锁设备，及早处理，避免设备烧毁等财产损失。由于风能发电还处于发展阶段，对风能发电机的绝缘在线监测设备还不完善，甚至就没有，传统的检测也就是手动摇表检测，这种检测也就在设备安装投入运行前一次性检测，后期因工作量大，不方便等各种原因就不在检测了，无法在线检测并远程通讯，也就不可能发现问题及时闭锁保护设备了。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种风力发电机绝缘电阻在线监控仪和监测方法，本专利技术目的是解决上述不能在线检测设备绝缘等问题，绝缘检测设备要求能够在线检测，能够完成报警闭锁、远程通讯、报警记录、人机对话等功能。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种风力发电机绝缘电阻在线监测仪，包括分别与发电机的定子绕组和转子绕组连接的第一检测电压输出端口和第二检测电压输出端口，所述第一检测电压输出端与第一继电器K1连接，所述第一继电器K1的常开触点接地，所述第一继电器K1的常闭触点与第三继电器K3中的常开触点和常闭触点中的一个连接，所述第二检测电压输出端口与第二继电器K2连接，所述第二继电器K2的常开触点接地，所述第二继电器K2的常闭触点与第三继电器K3中常开触点和常闭触点中的另一个连接，通过所述第三继电器K3接入检测电压，本专利技术的风能发电机绝缘在线监控仪设备是和风能发电机配合应用，可分别检测发电机的定子绕组对地绝缘电阻值、转子绕组对地绝缘电阻值、定子和转子间的绝缘电阻值等共三组绝缘电阻值参数，以及上述三组绝缘电阻值的吸收比，远程传输至中控室，便于技术人员分析发电机的优劣等级，及早安排维修和保养等工作，确保发电机正常运行不会因故障而损坏，最大化的提高发电机的运行效率。进一步地，所述定子绕组与第一检测电压输出端口之间设有设有第一隔离电阻R1，所述转子绕组与第二检测电压输出端口之间设有第二隔离电阻R2，该隔离电阻可以是一个单独的电阻也可以是若干个并联的电阻。进一步地，所述第三继电器K3接入的检测电压为500V的直流电，该检测电压的具体数据不应成为本专利技术的限制。进一步地，所述第一继电器K1、第二继电器K2和第三继电器K3均为干簧管继电器。本方案还提供一种风力发电机绝缘电阻的在线检测方法，S1、判断发电机是否处于停机状态，若是，进行步骤S2；S2、将发电机的定子绕组和转子绕组接地，对地放电设定时间；S3、分别对定子绕组、转子绕组施加电压，实时测量定子绕组、转子绕组的对地绝缘阻值数据并实时的与预设的对地绝缘阻值阈值进行对比，若小于预设的阈值，则进行步骤S4，且在实时测量的过程中提取定子绕组、转子绕组在多个时间节点下的对地绝缘阻值，计算得到得到吸收比参数，将该吸收比参数与预设的吸收比参数阈值进行对比，若小于吸收比参数阈值，则进行步骤S4；S4、向终端发出报警信号，断开发电机电路，并重复步骤S1。进一步地，所述步骤S3中的施加的电压为500V的直流电压。进一步地，所述步骤S3中的对地绝缘阻值阻值为5MΩ。进一步地，所述步骤S3中的所述多个时间节点包括15s和60s时的对地绝缘阻值，所述吸收比参数等于60s时的对地绝缘阻值除以15s时的对地绝缘阻值，其还可以为其他优选的数值，此处不应成为本专利技术的限制。进一步地，所述步骤S3和步骤S4之间还包括对定子绕组对转子绕组间的检测，其具体步骤包括：S351、将发电机的定子绕组和转子绕组接地，对地放电设定时间；S352、将第二检测电压输出端口接地，并在定子绕组对转子绕组间施加电压，实时测量定子绕组对转子绕组间的对地绝缘阻值数据并实时的与预设的对地绝缘阻值阈值进行对比，若小于预设的阈值，则进行步骤S4，且在实时测量的过程中提取定子绕组对转子绕组间在多个时间节点下的对地绝缘阻值，计算得到得到吸收比参数，将该吸收比参数与预设的吸收比参数阈值进行对比，若小于吸收比参数阈值，则进行步骤S4。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、风能发电机绝缘监测仪运行显示:采用双4位数码管显示窗口分别显示对应绕组位号及其静态绝缘电阻值；静态绝缘电阻值、故障报警记录查阅，共有21组历史报警记录；静态绝缘电阻超低时对应显示值闪烁报警；绝缘值降低到预置值时,监控器对应的控制输出继电器KJ、KS无源触点输出动作。2、风能发电机绝缘监测仪设置两路DC500V检测电压输出端分别为1Y、2Y输出端口，分别通过两个1MΩ隔离电阻和发电机的定子和转子绕组连接，将发电机的外壳和绝缘监测仪的17端子(大地)连接形成一个检测回路，在绝缘监控仪内部设置四组干黄管继电器，通过软件来实现将发电机绕组对地放电和充电等动作，每60秒切换一次，来实现对发电机的定子和转子绕组对地的绝缘值检测及发电机的定子和转子绕组间的绝缘值检测并分别记录定子、转子及定子转子绕组间的绝缘吸收比参数，实现测量和报警功能。3、风能发电机绝缘监测仪设置1路干簧管继电器K用于和外部控制柜上的真空断路常闭触点连接或和启动回路常闭辅助触点连接来控制风能发电机绝缘监测仪的1Y、2Y高压输出，当辅助触点闭合时有高压输出，反之则没有高压输出。用于发电机在停运时对其各绕组对地绝缘电阻进行绝缘值检测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机绝缘电阻在线监测仪，包括分别与发电机的定子绕组和转子绕组连接的第一检测电压输出端口和第二检测电压输出端口，其特征在于：所述第一检测电压输出端1Y与第一继电器K1连接，所述第一继电器K1的常开触点接地，所述第一继电器K1的常闭触点与第三继电器K3中的常开触点和常闭触点中的一个连接，所述第二检测电压输出端口2Y与第二继电器K2连接，所述第二继电器K2的常开触点接地，所述第二继电器K2的常闭触点与第三继电器K3中常开触点和常闭触点中的另一个连接，通过所述第三继电器K3接入检测电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机绝缘电阻在线监测仪，包括分别与发电机的定子绕组和转子绕组连接的第一检测电压输出端口和第二检测电压输出端口，其特征在于：所述第一检测电压输出端1Y与第一继电器K1连接，所述第一继电器K1的常开触点接地，所述第一继电器K1的常闭触点与第三继电器K3中的常开触点和常闭触点中的一个连接，所述第二检测电压输出端口2Y与第二继电器K2连接，所述第二继电器K2的常开触点接地，所述第二继电器K2的常闭触点与第三继电器K3中常开触点和常闭触点中的另一个连接，通过所述第三继电器K3接入检测电压。


2.根据权利要求1所述的风力发电机绝缘电阻在线监控仪，其特征在，所述定子绕组与第一检测电压输出端口之间设有第一隔离电阻R1，所述转子绕组与第二检测电压输出端口2Y之间设有第二隔离电阻R2。


3.根据权利要求1所述的风力发电机绝缘电阻在线监控仪，其特征在于，所述第三继电器K3接入的检测电压为500V的直流电。


4.根据权利要求1所述的风力发电机绝缘电阻在线监控仪，其特征在于，所述第一继电器K1、第二继电器K2和第三继电器K3均为干簧管继电器。


5.一种风力发电机绝缘电阻的在线监测方法，其特征在于：
S1、判断发电机是否处于停机状态，若是，进行步骤S2；
S2、将发电机的定子绕组和转子绕组接地，对地放电设定时间；
S3、分别对定子绕组、转子绕组施加电压，实时测量定子绕组、转子绕组的对地绝缘阻值数据并实时的与预设的对地绝缘阻值阈值进行对比，若小于预设的阈值，则进行步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：何蔚然，
申请(专利权)人：合肥致臻电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34