水轮发电机轴绝缘监测系统及水轮发电机技术方案

本申请提供了一种水轮发电机轴绝缘监测系统及水轮发电机。所述水轮发电机轴绝缘监测系统第一检测回路包括：第一注入源，向第一检测回路提供第一直流电流；第一检测单元，通过检测流经第一电阻的第一直流电流，以及检测第一电阻两端的电压信号，得到第一电阻的阻值；第一处理单元，根据第一电阻的阻值，判断出主轴处的绝缘情况，发送操作指令；第一执行单元，执行操作指令；第二检测回路包括第二注入源，向第二检测回路提供第二直流电流；第二检测单元，通过检测流经第二电阻的第二直流电流，以及检测第二电阻两端的电压信号，得到第二电阻的阻值；第二处理单元，根据第二电阻的阻值，判断出主轴处的绝缘情况，发送操作指令；第二执行单元，执行操作指令。执行操作指令。执行操作指令。

【技术实现步骤摘要】
水轮发电机轴绝缘监测系统及水轮发电机


[0001]本申请涉及发电机
，具体而言，涉及一种水轮发电机轴绝缘监测系统及水轮发电机。

技术介绍

[0002]水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水轮发电机包括转子、定子和主轴，水轮发电机的主轴带动转子，转子旋转时产生旋转磁场，旋转的磁场使得转子绕组中通过的磁通量发生变化，而在定子绕组中产生感应电动势，从而产生感应电流，完成发电。
[0003]但由于水轮发电机的转子和定子之间的气隙存在不均匀、定子的铁芯局部磁阻较大或定子铁芯的磁路不对称等情况，使得水轮发电机的定子端的磁场存在不稳定的问题。这会使得水轮发电机的主轴上产生感应交变电势(轴电压)，从而在主轴上产生感应电流(轴电流)。如果感应电流通过主轴流向导轴承，会对导轴承造成电侵蚀，当感应电流超过一定值时，会导致导轴承被击穿造成损坏，影响水轮发电机的安全运行。
[0004]因此，监测水轮发电机主轴处的绝缘情况具有十分重要的意义。
[0005]根据现有技术，目前一种检测主轴处的绝缘情况的技术方案为：在主轴处设置电流互感器，以通过检测主轴处的感应电流数据来判断主轴处的绝缘情况。
[0006]但申请人发现，此技术方案存在以下问题。
[0007]1.电流互感器的安装环境是受限制的。由于水轮发电机的结构特性，在主轴处安装电流传感器是不易操作的。
[0008]2.电流互感器的变比大，在检测过程中容易受到干扰。由于电流互感器是把一侧的大电流转换为较小的二次电流来测量，且二次电流多出为毫安级别，因此该测量方法抗干扰能力差，容易受到波动，使得测量值无法准确反应主轴处的感应电流的大小，从而无法反映主轴处真实的绝缘情况。

技术实现思路

[0009]根据本申请的一方面，提供了一种水轮发电机轴绝缘监测系统。
[0010]水轮发电机轴包括主轴和绝缘层，绝缘层包括第一电阻和第二电阻，水轮发电机轴绝缘监测系统包括第一检测回路和第二检测回路；第一检测回路包括：第一注入源，向第一检测回路提供第一直流电流；第一检测单元，通过检测流经第一电阻的第一直流电流，以及检测第一电阻两端的电压信号，得到第一电阻的阻值；第一处理单元，根据第一电阻的阻值，判断出主轴处的绝缘情况，发送操作指令；第一执行单元，执行操作指令；第二检测回路包括：第二注入源，向第二检测回路提供第二直流电流；第二检测单元，通过检测流经第二电阻的第二直流电流，以及检测第二电阻两端的电压信号，得到第二电阻的阻值；第二处理单元，根据第二电阻的阻值，判断出主轴处的绝缘情况，发送操作指令；第二执行单元，执行操作指令。
[0011]根据本申请的一些实施例，第一电阻和第二电阻之间设置有屏蔽层，屏蔽层处设有屏蔽层碳刷；水轮发电机轴绝缘监测系统还包括轴领，轴领包括轴领碳刷，主轴包括主轴碳刷；第一检测回路设置于屏蔽层碳刷与轴领碳刷之间；第二检测回路设置于屏蔽层碳刷与主轴碳刷之间；第一注入源连接至屏蔽层碳刷；第二注入源连接至屏蔽层碳刷。
[0012]根据本申请的一些实施例，第一检测回路还包括第三注入源，第三注入源连接至轴领碳刷，向第一检测回路提供第三直流电流，以在第一电阻两端形成差分电压信号；其中，第一检测单元通过检测流经第一电阻的第一直流电流，以及检测第一电阻两端的差分电压信号，得到第一电阻的阻值。
[0013]根据本申请的一些实施例，第二检测回路还包括第四注入源，第四注入源连接至主轴碳刷，向第二检测回路提供第四直流电流，以在第二电阻两端形成差分电压信号；其中，第二检测单元通过检测流经第二电阻的第二直流电流，以及检测第二电阻两端的差分电压信号，得到第二电阻的阻值。
[0014]根据本申请的一些实施例，第一检测回路还包括：第一滤波单元，滤除第一直流量中的干扰信号；第二检测回路还包括：第二滤波单元，滤除第二直流量的干扰信号。
[0015]根据本申请的一些实施例，第一处理单元将第一电阻的阻值与第一阈值和第二阈值进行比较，若判断出第一电阻的阻值大于第二阈值且不大于第一阈值，则发出报警指令；第一执行单元执行报警指令，发出报警信号。
[0016]根据本申请的一些实施例，第一处理单元将第一电阻的阻值与第一阈值和第二阈值进行比较，若判断出第一电阻的阻值小于第二阈值，则发出跳闸指令；第一执行单元执行跳闸指令，发出跳闸信号。
[0017]根据本申请的一些实施例，第二处理单元将第二电阻的阻值与第一阈值和第二阈值进行比较，若判断出第二电阻的阻值大于第二阈值且不大于第一阈值，则发出报警指令；第二执行单元执行报警指令，发出报警信号。
[0018]根据本申请的一些实施例，第二处理单元将第二电阻的阻值与第一阈值和第二阈值进行比较，若判断出第二电阻的阻值小于第二阈值阻值，则发出跳闸指令；第二执行单元执行跳闸指令，发出跳闸信号。
[0019]根据本申请的另一方面，提供了一种水轮发电机，包括如上文所述的水轮发电机轴绝缘监测系统。
[0020]本申请提供的技术方案通过测量第一电阻和第二电阻的阻值，根据第一电阻和第二电阻阻值的变化，判断水轮发电机的绝缘层处的绝缘性能是否被破坏。当第一电阻或第二电阻的阻值低于预设阈值时，水轮发电机轴绝缘监测系统发出报警信号或跳闸信号，进行报警处理或跳闸处理，以对水轮发电机起到保护作用。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1示出根据一示例实施例的水轮发电机轴绝缘监测系统的结构示意图1000；
[0023]图2示出根据一示例实施例的第一检测回路的电路示意图2000；
[0024]图3示出根据一示例实施例的第二检测回路的电路示意图3000。
[0025]附图标记说明：
[0026]主轴10；主轴碳刷11；转子20；绝缘层30；第一电阻31；第二电阻33；屏蔽层35；屏蔽层碳刷351；第一检测回路40；第二检测回路50；轴领60；轴领碳刷61。
[0027]第一注入源41；第一滤波单元42；第一检测单元43；第一处理单元45；第一执行单元47；第一基准电阻49。
[0028]第二注入源51；第二滤波单元52；第二检测单元53；第二处理单元55；第二执行单元57；第二基准电阻59；第三注入源70；第四注入源80。
具体实施方式
[0029]现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本申请将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
[0030]所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水轮发电机轴绝缘监测系统，其特征在于，所述水轮发电机轴包括主轴和绝缘层，所述绝缘层包括第一电阻和第二电阻，所述水轮发电机轴绝缘监测系统包括第一检测回路和第二检测回路；所述第一检测回路包括：第一注入源，向所述第一检测回路提供第一直流电流；第一检测单元，通过检测流经所述第一电阻的所述第一直流电流，以及检测所述第一电阻两端的电压信号，得到所述第一电阻的阻值；第一处理单元，根据所述第一电阻的阻值，判断出所述主轴处的绝缘情况，发送操作指令；第一执行单元，执行所述操作指令；所述第二检测回路包括：第二注入源，向所述第二检测回路提供第二直流电流；第二检测单元，通过检测流经所述第二电阻的所述第二直流电流，以及检测所述第二电阻两端的电压信号，得到所述第二电阻的阻值；第二处理单元，根据所述第二电阻的阻值，判断出所述主轴处的绝缘情况，发送操作指令；第二执行单元，执行所述操作指令。2.根据权利要求1所述的水轮发电机轴绝缘监测系统，其特征在于，所述第一电阻和所述第二电阻之间设置有屏蔽层，所述屏蔽层处设有屏蔽层碳刷；所述水轮发电机轴绝缘监测系统还包括轴领，所述轴领包括轴领碳刷，所述主轴包括主轴碳刷；所述第一检测回路设置于所述屏蔽层碳刷与所述轴领碳刷之间；所述第二检测回路设置于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：季遥遥，王光，瞿亮，李华忠，张杰，李创，马启超，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，
类型：新型
国别省市：