绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统及其测量方法技术方案

本发明专利技术提供了绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统及其测量方法，系统包括高压电源、电压测试装置、电压跟随装置、电流测试装置、介质损耗因数测试装置、数据收集平台，绑带式电极和环境监测装置，高压电源通过保护电阻连接定子线棒与电压测试装置，绑带式电极包裹在定子线棒上，绑带式电极连接电流测试装置，电压跟随装置用于消除绑带式电极上产生的漏电流，环境监测装置测试环境的温度、湿度，电压测试装置与电流测试装置输出数据至介质损耗因数测试装置，介质损耗因数测试装置与环境监测装置的测试数据送至上位机数据收集分析平台。本发明专利技术快速地将电极固定在定子线棒上，通过对其充气使导电橡胶电极与定子线棒紧密接触，测试效率高。测试效率高。测试效率高。

【技术实现步骤摘要】
绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统及其测量方法


[0001]本专利技术属于电气绝缘测试领域，尤其是涉及一种绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统及其测量方法。

技术介绍

[0002]随着经济的快速增长，社会对电力需求也不断增加，发电机的装机容量与额定电压也随之上升，这对于大型发电机设备自身运行的安全性提出了更高的要求。介质损耗因数是衡量电机定子线棒绝缘质量的重要指标之一，用以评估线棒绝缘的发热程度，介质损耗因数过大会造成电机运行温度过高，绝缘寿命减少，严重情况下还可能会损坏电机。传统测量方法自动化程度较低，不易测量定子线棒弯曲部分，会对定子线棒造成一定损坏，测量过程中会遇到系统附加相位误差、采样不同步等问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统及其测量方法，本专利技术弥补了传统测量方法存在的缺陷，通过对测试结果进行存储分析可对其产品绝缘质量进行判断，对电机定子线棒的生产具有指导意义。
[0004]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0005]一种绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统，包括高压电源、电压测试装置、电压跟随装置、电流测试装置、介质损耗因数测试装置、数据收集平台，绑带式电极和环境监测装置，所述高压电源通过保护电阻连接定子线棒与电压测试装置，所述绑带式电极包裹在定子线棒上，所述绑带式电极连接电流测试装置，所述电压跟随装置用于消除绑带式电极上产生的漏电流，所述环境监测装置对测试环境的温度、湿度进行测量，电压测试装置与电流测试装置输出数据至介质损耗因数测试装置，介质损耗因数测试装置与环境监测装置的测试数据送至上位机数据收集分析平台。
[0006]进一步的，所述介质损耗因数测试装置包括A/D转换电路、DSP芯片和RS
‑
485通讯电路，所述介质损耗因数测试装置将电压、电流信号通过光耦将高低压隔离，再经过A/D转换电路后输入至DSP芯片进行计算，结果通过RS
‑
485通讯电路输出至上位机数据收集分析平台。
[0007]进一步的，所述绑带式电极包括左侧接地保护极、左侧等电位保护极、粘扣带、右侧等电位保护极、右侧接地保护极、五孔电气接口、通气接口、固定袋和测量极，所述测量极固定在固定袋的中部，所述左侧等电位保护极和右侧等电位保护极对称布置在测量极的左右两侧，所述左侧接地保护极和右侧接地保护极对称固设在固定袋的左右端部处，所述固定袋采用软织布材料制成的双层密封结构，展开呈长方形，五孔电气接口的五个插孔分别连接到五个保护电极，所述通气接口设置在固定袋双层缝隙上，通过通气接口对固定袋进行充气放气，在固定袋的内侧设有粘扣带，相应的，在固定袋的外侧设有粘贴区。
[0008]进一步的，所述左侧等电位保护极和右侧等电位保护极连接，所述电压跟随装置
和测量极及已连接的两等电位保护极连接，消除对绑带式电极上测量极对接地保护极产生的漏电流。
[0009]进一步的，所述电压测试装置包括运算放大电路一和带通滤波电路一，所述电流测试装置包括运算放大电路二和带通滤波电路二，所述电压测试装置和电流测试装置分别通过取样电阻对电压、电流信号经过运算放大器处理、带通滤波器调理后结果输出到介质损耗因数测试装置。
[0010]进一步的，所述介质损耗因数测试装置具有自动校准模块，所述自动校准模块消除系统附加相位误差，所述介质损耗因数测试装置采用准同步算法对电压、电流信号进行采样处理，运用谐波分析法通过基频电压、电流的相位比较获得介质损耗因数测试结果。
[0011]进一步的，所述左侧接地保护极、左侧等电位保护极、右侧等电位保护极、右侧接地保护极和测量极均采用导电橡胶制成，四个保护极的长度均为340mm，宽度均为40mm，测量极的尺寸为260mm*340mm。
[0012]进一步的，在所述上位机数据收集分析平台中安装有综合数据分析模块，所述数据分析模块中包括常规电极定子线棒的介质损耗因数标准数据，所述上位机数据收集分析平台将被测试数据与标准数据进行对比，分析出被测定子线棒绝缘质量，对所测结果进行记录统计、存储和管理，给出评价结果。
[0013]一种绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统的测量方法，具体包括以下步骤：
[0014]首先，将绑带式电极捆绑到定子线棒所需进行测试的部位，通过气泵对固定袋充气，使绑带式电极与定子线棒表面进行紧密接触；
[0015]然后，将左、右等电位保护极连接在一起后与电压跟随装置连接，将左、右接地保护极连接到一起后接地，接通电源；
[0016]最后，通过电压测试装置和电流测试装置对信号进行调理并发送至介质损耗因数测试装置，测试结果将输出至上位机数据收集分析平台。
[0017]相对于现有技术，本专利技术所述的一种绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统及其测量方法具有以下优势：
[0018]传统测量方法中电极固定较为复杂，测试效率较低，对于弯曲部分的测量较为困难，并且系统附加相位与采样不同步等问题会对测试结果造成误差，本专利技术采用绑带式电极可以快速地将电极固定在定子线棒上，通过对其充气使导电橡胶电极与定子线棒紧密接触，提高测试效率，并采用自动校准功能与准同步算法消除系统误差。
[0019]本专利技术中所述介质损耗因数测试装置通过DSP数字信号处理芯片对电压电流信号进行处理，计算速度快，结果直接送至上位机数据收集分析平台。
[0020]本专利技术上位机数据收集分析平台软件部分界面简洁，信息显示直观，操作便捷，数据库可存储大量测试数据，可对产品质量控制提供有效的数据。
附图说明
[0021]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0022]图1为绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统的结构示意图；
[0023]图2为绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统中的绑带式电极结构图；
[0024]图3为绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统的电压测试装置、电流测试装置、介质损耗因数测试装置联合结构图。
[0025]图4为绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统的介质损耗因数测试装置数据处理流程图。
[0026]附图标记说明：
[0027]1‑
高压电源、2
‑
电压测试装置、3
‑
电压跟随装置、4
‑
电流测试装置、5
‑
介质损耗因数测试装置、6
‑
上位机数据收集平台，7
‑
绑带式电极、7
‑1‑
左侧接地保护极、7
‑2‑
左侧等电位保护极、7
‑3‑
粘扣带、7
‑4‑
右侧等电位保护极、7
‑5‑
右侧接地保护极、7
‑6‑
五孔电气接口、7
‑7‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统，其特征在于：包括高压电源(1)、电压测试装置(2)、电压跟随装置(3)、电流测试装置(4)、介质损耗因数测试装置(5)、数据收集平台(6)，绑带式电极(7)和环境监测装置(8)，所述高压电源(1)通过保护电阻连接定子线棒与电压测试装置(2)，所述绑带式电极(7)包裹在定子线棒上，所述绑带式电极(7)连接电流测试装置(4)，所述电压跟随装置(3)用于消除绑带式电极(7)上产生的漏电流，所述环境监测装置(8)对测试环境的温度、湿度进行测量，电压测试装置(2)与电流测试装置(4)输出数据至介质损耗因数测试装置(5)，介质损耗因数测试装置(5)与环境监测装置(8)的测试数据送至上位机数据收集分析平台(6)。2.根据权利要求1所述的绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统，其特征在于：所述介质损耗因数测试装置(5)包括A/D转换电路、DSP芯片和RS
‑
485通讯电路，所述介质损耗因数测试装置(5)将电压、电流信号通过光耦将高低压隔离，再经过A/D转换电路后输入至DSP芯片进行计算，结果通过RS
‑
485通讯电路输出至上位机数据收集分析平台(6)。3.根据权利要求1所述的绑带式电机定子线棒介质损耗因数测量系统，其特征在于：所述绑带式电极(7)包括左侧接地保护极(7
‑
1)、左侧等电位保护极(7
‑
2)、粘扣带(7
‑
3)、右侧等电位保护极(7
‑
4)、右侧接地保护极(7
‑
5)、五孔电气接口(7
‑
6)、通气接口(7
‑
7)、固定袋(7
‑
8)和测量极(7
‑
9)，所述测量极(7
‑
9)固定在固定袋(7
‑
8)的中部，所述左侧等电位保护极(7
‑
2)和右侧等电位保护极(7
‑
4)对称布置在测量极(7
‑
9)的左右两侧，所述左侧接地保护极(7
‑
2)和右侧接地保护极()对称固设在固定袋的左右端部处，所述固定袋(7
‑
8)采用软织布材料制成的双层密封结构，展开呈长方形，五孔电气接口(7
‑
6)的五个插孔分别连接到五个保护电极，所述通气接口(7
‑
7)设置在固定袋(7
‑
8)双层缝隙上，通过通气接口(7
‑
7)对固定袋(7
‑
8)进行充气放气，在固定袋(7
‑
8)的内侧设有粘扣带(7
...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋春辉，陈庆国，赵冠华，孙文宇，刘洋，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：