一种大型电机局放检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种大型电机局放检测系统，包括采集模块、转换模块、控制模块、通讯模块和信号分析模块，所述采集模块与所述转换模块连接，所述转换模块与所述控制模块连接，所述控制模块通过所述通讯模块与所述信号分析模块连接，所述采集模块用于采集和处理大型电机的局部放电超高频电磁波信号、高频脉冲电流信号及暂态地电压信号，所述转换模块用于模拟信号转换为数字信号，所述控制模块用于将所述数字信号进行运算、处理，所述通讯模块用于将数字信号传输至信号分析模块，所述信号分析模块用于检测局部放电参数。此检测系统具有高可靠性、高抗干扰能力、多种检测技术进行综合判断，特别适用于变频电机组等谐波干扰较大的电机局放检测。

【技术实现步骤摘要】
一种大型电机局放检测系统
本技术属于电动设备绝缘检测的
，尤其是一种大型电机局放检测系统。
技术介绍
在现代化工业生产中，特别是石油化工、冶金企业，大型电机是一种必不可少的设备，它对安全生产起着非常重要的作用。但随着生产负荷的增加和使用年限的增加，电机的性能指标在逐年下降，从而造成电机的加速老化，为了保障电机的安全生产寻求一种简便实用、运行可靠，能够实现在线检测电机绝缘状态的检测系统是维护人员追求的目标。目前，针对大型电机的局放检测，只有电容耦合检测技术，此技术需要在电机ABC三相接线端子上进行电气连接，通过电容耦合出三相高频电压信号，这种检测方式抗干扰能力差，与电机主回路有电气连接，如果电容耦合装置有故障，影响电机的安全运行。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提出了高可靠性、高抗干扰能力、多种检测技术进行综合判断的一种大型电机局放检测系统，解决了变频电机组等谐波干扰较大的电机局放监测的问题。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种大型电机局放检测系统，包括采集模块、转换模块、控制模块、通讯模块和信号分析模块，所述采集模块与所述转换模块连接，所述转换模块与所述控制模块连接，所述控制模块通过所述通讯模块与所述信号分析模块连接，所述采集模块用于采集和处理大型电机的局部放电超高频电磁波信号、高频脉冲电流信号及暂态地电压信号，所述转换模块用于将模拟信号转换为数字信号，所述控制模块用于将所述数字信号进行运算、处理，所述通讯模块用于将控制模块运算和处理的数字信号传输至信号分析模块，所述信号分析模块用于检测局部放电参数；而且，所述采集模块包括暂态地电压传感器、高频脉冲电流传感器和特高频电磁波传感器，其中暂态地电压传感器安装于电机表面，高频脉冲电流传感器串接在电机供电电缆外侧，特高频电磁波传感器安装在电机壳体上或电机壳体内定子绕组外侧，所述暂态地电压传感器、高频脉冲电流传感器和特高频电磁波传感器与转换模块的输入口连接；而且，所述转换模块包括输入接口，输出接口J1，和AD转换单元U7，所述输入接口包括特高频电磁波传感器输入接口J2、高频脉冲电流传感器输入接口J3和暂态地电压传感器输入接口J4，所述特高频电磁波传感器输入接口J2与所述AD转换单元U7的VIN_A+和VIN_A-的针脚连接，所述高频脉冲电流传感器输入接口J3与所述AD转换单元U7的VIN_B+和VIN_B-的针脚连接,所述暂态地电压传感器输入接口J4与所述AD转换单元U7的VIN_C+和VIN_C-的针脚连接,所述输出接口J1包括CSB_DUT输出端口、SDIO输出端口和SCLK输出端口；而且，所述控制模块包括控制芯片M1,所述输出接口J1的CSB_DUT输出端口、SDIO输出端口和SCLK输出端口分别与所述控制芯片M1的PF7、PF8和PF9针脚连接；而且，所述通讯模块包括通讯芯片U5，所述通讯芯片U5的R1IN和T1OUT针脚连接有通讯插口J2，所述通讯插口J2用于接收暂态地电压传感器、高频脉冲电流传感器和特高频电磁波传感器的数字量信号，所述通讯芯片U5的T1IN和R1OUT针脚与所述控制芯片M1的PA2和PA3脚对应连接，用于将检测信号传输给信号分析模块；而且，所述控制芯片M1连接有USB模块和电源模块，所述USB模块用于数据的外部存储，所述电源模块用提供电能；而且，所述USB模块包括USB接口JP1，所述接口JP1的USB_PWR针脚经过第一三极管Q1、第一电阻R1、第三电阻R3、第二三极管Q2、第二电阻R2与控制芯片M1的PB2针脚连接，USB接口JP1的USB_DM和USB_DP针脚分别经过第二十一电阻R21、第二十二电阻R22与控制芯片M1的PA12和PA11针脚连接；而且，所述电源模块包括第一电源芯片U1以及第二电源芯片U2，所述第一电源芯片U1连接有电源接口J5，用于输入交流电源，第一电源芯片U1为交直流转换芯片，第一电源芯片U1的V+针脚经过第一电感L1、第十九电解电容C19、第二十电解电容C20、第六电容C6、第七电容C7后连接第二电源芯片U2的Vin引脚；而且，所述控制芯片M1的型号为STM32F4&F7_CB。本技术的优点和积极效果是：1、本技术的一种大型电机局放检测系统，相对于传统的局放监测，本系统通过暂态地电压传感器安装于电机表面，检测电机壳体表面感应的高频信号，高频脉冲电流传感器串接在电机供电电缆的外侧，检测电缆导体中流过的高频脉冲电流，特高频电磁波传感器安装在电机壳体上检测电机绕组发出的特高频电磁波，如果电机为防爆电机可将特高频电磁波传感器安装在电机壳体内定子绕组外侧，通过信号采集模块以及控制模块进行处理，由信号分析模块进行数据分析。此检测系统具有高可靠性、高抗干扰能力、多种检测技术进行综合判断，特别适用于变频电机组等谐波干扰较大的电机局放监测。2、本技术的一种大型电机局放检测系统采用信号分析模块，该模块采用组态软件作为采集和分析软件的开发平台，保证抗干扰技术的良好实现。系统软件可分为参数设定、数据采集、抗干扰处理、谱图分析、趋势分析、数据整理及报表等功能。其中，数据采集部分主要是完成对数据采集卡的设置，如采样周期、周期最大点、以及采样间隔等。采集软件根据设定的采集卡参数进行数据采集，并将采集到的数据自动送到抗干扰软件进行处理。除抗干扰处理部分放在程序后台执行外，其余部分通过界面显示。附图说明图1是本技术大型电机局放检测系统的结构示意图；图2是本技术大型电机局放检测系统的转换模块输入接口电路图；图3是本技术大型电机局放检测系统的转换模块U7电路图；图4是本技术大型电机局放检测系统的控制模块电路图；图5是本技术大型电机局放检测系统的通讯模块电路图；图6是本技术大型电机局放检测系统的USB模块电路图；图7是本技术大型电机局放检测系统的电源模块电路图；图8是本技术大型电机局放检测系统的局放二维脉冲信号图；图9是本技术大型电机局放检测系统的局放三维相位分布图；图10是本技术大型电机局放检测系统的采集模块连接的结构示意图；其中；1、大型电机；2、接线箱；3、电缆；4、高频脉冲电流传感器；5、暂态地电压传感器；6、特高频电磁波传感器。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步详述。一种大型电机局放检测系统，如图1所示，包括采集模块、转换模块、控制模块、通讯模块U5和信号分析模块，所述采集模块与所述转换模块连接，所述转换模块与所述控制模块连接，所述控制模块通过所述通讯模块与所述信号分析模块连接，所述采集模块用于采集和处理大型电机的局部放电超高频电磁波信号、高频脉冲电流信号及暂态地电压信号，所述转换模块用于模拟信号转换为数字信号，所述控制模块用于将所述数字信号进行运算、处理，所述通讯模块用于将控制模块运算和处理的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型电机局放检测系统，其特征在于：包括采集模块、转换模块、控制模块、通讯模块和信号分析模块，所述采集模块与所述转换模块连接，所述转换模块与所述控制模块连接，所述控制模块通过所述通讯模块与所述信号分析模块连接，所述采集模块用于采集和处理大型电机的局部放电超高频电磁波信号、高频脉冲电流信号及暂态地电压信号，所述转换模块用于将模拟信号转换为数字信号，所述控制模块用于将所述数字信号进行运算、处理，所述通讯模块用于将控制模块运算和处理的数字信号传输至信号分析模块，所述信号分析模块用于检测局部放电参数；/n所述采集模块包括暂态地电压传感器、高频脉冲电流传感器和特高频电磁波传感器，其中暂态地电压传感器安装于电机表面，高频脉冲电流传感器串接在电机供电电缆外侧，特高频电磁波传感器安装在电机壳体上或电机壳体内定子绕组外侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种大型电机局放检测系统，其特征在于：包括采集模块、转换模块、控制模块、通讯模块和信号分析模块，所述采集模块与所述转换模块连接，所述转换模块与所述控制模块连接，所述控制模块通过所述通讯模块与所述信号分析模块连接，所述采集模块用于采集和处理大型电机的局部放电超高频电磁波信号、高频脉冲电流信号及暂态地电压信号，所述转换模块用于将模拟信号转换为数字信号，所述控制模块用于将所述数字信号进行运算、处理，所述通讯模块用于将控制模块运算和处理的数字信号传输至信号分析模块，所述信号分析模块用于检测局部放电参数；
所述采集模块包括暂态地电压传感器、高频脉冲电流传感器和特高频电磁波传感器，其中暂态地电压传感器安装于电机表面，高频脉冲电流传感器串接在电机供电电缆外侧，特高频电磁波传感器安装在电机壳体上或电机壳体内定子绕组外侧。


2.根据权利要求1所述的大型电机局放检测系统，其特征在于：所述暂态地电压传感器、高频脉冲电流传感器和特高频电磁波传感器与转换模块的输入口连接。


3.根据权利要求1所述的大型电机局放检测系统，其特征在于：所述转换模块包括输入接口，输出接口J1，和AD转换单元U7，所述输入接口包括特高频电磁波传感器输入接口J2、高频脉冲电流传感器输入接口J3和暂态地电压传感器输入接口J4，所述特高频电磁波传感器输入接口J2与所述AD转换单元U7的VIN_A+和VIN_A-的针脚连接，所述高频脉冲电流传感器输入接口J3与所述AD转换单元U7的VIN_B+和VIN_B-的针脚连接,所述暂态地电压传感器输入接口J4与所述AD转换单元U7的VIN_C+和VIN_C-的针脚连接,所述输出接口J1包括CSB_DUT输出端口、SDIO输出端口和SCLK输出端口。


4.根据权利要求3所述的大型电机局放检测系统，其特征在于：所述控制模块包括控制芯片M1,所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利源，萧一凡，卓麟，何宁，肖建，孙丽华，
申请(专利权)人：天津安源科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12