一種水輪發(fā)電機定子槽放電檢測器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)電機定子槽放電檢測器，屬于電氣工程應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]大型水輪發(fā)電機是電力系統(tǒng)中非常重要的電氣設(shè)備，它在電力生產(chǎn)中起到重要作用。水輪發(fā)電機主要由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，轉(zhuǎn)子在水輪機的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)并形成旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場，轉(zhuǎn)子磁場切割定子繞組，從而水輪發(fā)電機向電網(wǎng)輸出電流。大型水輪發(fā)電機運行時，其定子繞組經(jīng)常受到工作環(huán)境的影響，譬如大電流、高電壓、過熱、受潮和震動的作用，使定子線棒的絕緣逐漸老化。尤其是在定子槽體內(nèi)的槽口、槽間、槽底附近的電場較強，另外由于線棒制造工藝的限制，定子線棒在嵌入定子槽體過程中難免會出現(xiàn)小氣隙。因此，大型水輪發(fā)電機在運行中，定子槽部小氣隙當(dāng)受到強電場作用會引發(fā)定子槽部火花放電和電弧放電，這些放電會加速發(fā)電機槽絕緣破壞，導(dǎo)致發(fā)電機繞組接地故障，最終導(dǎo)致發(fā)電機停止發(fā)電。因此，在線監(jiān)測大型水輪發(fā)電機定子槽部放電，并且確定發(fā)電機定子槽部放電位置，即定子槽號和槽體部位(槽口、槽間、槽底)，為快速檢修大型水輪發(fā)電機就顯得十分必要。
[0003]由于水輪發(fā)電機是一種全封閉且多支路多槽數(shù)的旋轉(zhuǎn)電機，其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，直接在線運行監(jiān)測十分困難。發(fā)電機定子槽部放電的監(jiān)測方法較多，目前多采用從定子三相繞組中性線或定子三相繞組的輸出線上采集電流或電壓，進(jìn)行放電特性分析，這些方法能夠判定發(fā)電機繞組有無放電現(xiàn)象，但是均不能準(zhǔn)確判定發(fā)電機定子槽部放電位置，且信號處理技術(shù)要求較高、分析誤差大、抑制干擾的能力差，尤其對槽數(shù)多的大型水輪發(fā)電機的處理成本很高，直接影響發(fā)電機的快速檢修過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種水輪發(fā)電機定子槽放電檢測器，其特點是解決目前水輪發(fā)電機定子槽部火花放電和電弧放電位置的在線檢測問題，提高發(fā)電機定子槽部放電的定位準(zhǔn)確度，確保大型水輪發(fā)電機的安全運行。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種水輪發(fā)電機定子槽放電檢測器，其包括順序連接的光纖探頭、多芯光纖、光電轉(zhuǎn)換單元、定位顯示單元和工作電源，所述光纖探頭埋設(shè)在定子槽體內(nèi)。
[0006]上述技術(shù)方案中，定子槽體包括槽口、槽底、槽間。
[0007]上述技術(shù)方案中，光纖探頭是經(jīng)過對多芯光纖的前端粘接光透鏡處理后形成。
[0008]上述技術(shù)方案中，光電轉(zhuǎn)換單元包括光敏電阻或者光敏三極管。
[0009]上述技術(shù)方案中，定位顯示單元包括發(fā)光二極管。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述光纖探頭采集定子槽體內(nèi)放電時產(chǎn)生的光信號，并通過多芯光纖傳送至光電轉(zhuǎn)換單元的光敏電阻或者光敏三極管，光敏電阻改變阻值或者光敏三極管接收到光信號后導(dǎo)通，控制顯示定位單元的發(fā)光二極管發(fā)出光亮，從而判斷定子槽體內(nèi)部是否放電。
【附圖說明】
[0011]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中:
圖1是發(fā)電機定子槽放電檢測器框圖；
圖2是發(fā)電機定子槽放電檢測器電路原理圖；
1-發(fā)電機的定子槽體，2-定子繞組上層線棒，3-定子繞組下層線棒，4-埋設(shè)在槽口的光纖探頭，5-埋設(shè)在槽間的光纖探頭，6-埋設(shè)在槽底的光纖探頭，7-第一多芯光纖，8-第二多芯光纖，9-第三多芯光纖，10-光敏電阻R1，11-光敏電阻R2，12-光敏電阻R3，13-第一發(fā)光二極管，14-第二發(fā)光二極管，15-第三發(fā)光二極管，16-工作電源。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合圖1、圖2對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
[0013]本發(fā)明利用光纖的高絕緣和良好的導(dǎo)光特性，在水輪發(fā)電機的每個定子槽內(nèi)，把光纖探頭有規(guī)律地埋設(shè)在易發(fā)生槽部放電的位置，構(gòu)成多路光纖集成采光系統(tǒng)，采集定子槽部放電時發(fā)出的亮光，并通過多路光纖將槽部放電時發(fā)出的光傳輸?shù)焦怆娹D(zhuǎn)換單元，光電轉(zhuǎn)換單元將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，定位顯示單元發(fā)光顯示槽體部位，確定定子槽放電區(qū)域以及產(chǎn)生放電的定子槽號，實現(xiàn)對大型或巨型水輪發(fā)電機定子槽放電的在線快速檢測。
[0014]本發(fā)明的原理，如圖1所示。
[0015]發(fā)電機定子槽放電檢測器含有光纖探頭、光電轉(zhuǎn)換單元、定位顯示單元和工作電源，通過多芯光纖分別連接構(gòu)成，光纖探頭是經(jīng)過對多芯光纖的前端粘接光透鏡處理后形成，被分別埋設(shè)在發(fā)電機定子槽體內(nèi)(槽口、槽底、槽間)，多芯光纖的一端與光纖探頭連接，另一端與光電轉(zhuǎn)換單元的光敏電阻或者光敏三極管基極連接，光敏電阻或者光敏三極管集電極連接到定位顯示單元的發(fā)光二極管和工作電源。
[0016]光纖探頭由光透鏡和多芯光纖耦合構(gòu)成。光電轉(zhuǎn)換單元由光敏電阻和多芯光纖耦合構(gòu)成或者由光敏三極管和多芯光纖耦合構(gòu)成。定位顯示單元由發(fā)光二極管和工作電源連接構(gòu)成。
實施例
[0017]發(fā)電機定子槽放電檢測器如圖1、圖2所示，該檢測器含有光纖探頭、光電轉(zhuǎn)換單元、定位顯示單元和工作電源，通過多芯光纖分別連接構(gòu)成，光纖探頭是經(jīng)過對多芯光纖的前端粘接光透鏡處理后形成，被分別埋設(shè)在發(fā)電機定子槽體1內(nèi)(槽口、槽底、槽間)，第一多芯光纖7、第二多芯光纖8、第三多芯光纖9的一端分別與光纖探頭連接，第一多芯光纖7、第二多芯光纖8、第三多芯光纖9的另一端分別與光敏電阻&10、1?211、1?312連接，光敏電阻^10^211^312分別連接第一發(fā)光二極管13、第二發(fā)光二極管14、第三發(fā)光二極管15和工作電源16。
[0018]光纖探頭4、5、6分別由光透鏡和第一多芯光纖7、第二多芯光纖8、第三多芯光纖9耦合構(gòu)成。
[0019]光電轉(zhuǎn)換單元由光敏電阻RdO、R211、R312和第一多芯光纖7、第二多芯光纖8、第三多芯光纖9耦合構(gòu)成或者由光敏三極管和多芯光纖耦合構(gòu)成。
[0020]定位顯示單元由第一發(fā)光二極管13、第二發(fā)光二極管14、第三發(fā)光二極管15和工作電源16連接構(gòu)成。
[0021]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
當(dāng)大型水輪發(fā)電機的定子槽體1內(nèi)的槽口處產(chǎn)生槽部火花放電或電弧放電時，放電光射入埋設(shè)在槽口的光纖探頭4的光透鏡，放電光進(jìn)入第一多芯光纖7，光通過第一多芯光纖7傳輸?shù)焦饷綦娮?amp;10，使光敏電阻&10的阻值發(fā)生變化，控制流過第一發(fā)光二極管13的電流大小，控制第一發(fā)光二極管13的發(fā)光亮度，由此指示發(fā)電機定子槽體1內(nèi)的槽口處產(chǎn)生了放電現(xiàn)象。
[0022]當(dāng)大型水輪發(fā)電機的定子槽體1內(nèi)的槽間處產(chǎn)生槽部火花放電或電弧放電時，放電光射入埋設(shè)在槽口的光纖探頭5的光透鏡，放電光進(jìn)入多芯光纖8，光通過多芯光纖8傳輸?shù)焦饷綦娮?amp;11，使光敏電阻&11的阻值發(fā)生變化，控制第二流過發(fā)光二極管14的電流大小，控制第二發(fā)光二極管14的發(fā)光亮度，由此指示發(fā)電機定子槽體1內(nèi)的槽間處產(chǎn)生了放電現(xiàn)象。
[0023]當(dāng)大型水輪發(fā)電機的定子槽體1內(nèi)的槽底處產(chǎn)生槽部火花放電或電弧放電時，放電光射入埋設(shè)在槽口的光纖探頭6的光透鏡，放電光進(jìn)入第三多芯光纖9，光通過第三多芯光纖9傳輸?shù)焦饷綦娮?amp;12，使光敏電阻&12的阻值發(fā)生變化，控制流過第三發(fā)光二極管15的電流大小，控制第三發(fā)光二極管15的發(fā)光亮度，由此指示發(fā)電機定子槽體1內(nèi)的槽底處產(chǎn)生了放電現(xiàn)象。
【主權(quán)項】
1.一種水輪發(fā)電機定子槽放電檢測器，其特征在于:包括順序連接的光纖探頭、多芯光纖、光電轉(zhuǎn)換單元、定位顯示單元和工作電源，所述光纖探頭設(shè)置在定子槽體內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪發(fā)電機定子槽放電檢測器，其特征在于:光纖探頭是經(jīng)過對多芯光纖的前端粘接光透鏡處理后形成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪發(fā)電機定子槽放電檢測器，其特征在于:定子槽包括槽口、槽底、槽間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水輪發(fā)電機定子槽放電檢測器，其特征在于:光電轉(zhuǎn)換單元包括光敏電阻或者光敏三極管。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種水輪發(fā)電機定子槽放電檢測器，其特征在于:定位顯示單元包括發(fā)光二極管。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種水輪發(fā)電機定子槽放電檢測器，其特征在于:所述光電探頭采集定子槽體內(nèi)放電時產(chǎn)生的光信號，并通過多芯光纖傳送至光電轉(zhuǎn)換單元的光敏電阻或者光敏三極管，光敏電阻的阻值發(fā)生變化或者光敏三極管接收到光信號后導(dǎo)通，控制顯示定位單元的發(fā)光二極管發(fā)出光亮，從而判斷定子槽體內(nèi)部放電位置。
【專利摘要】一種水輪發(fā)電機定子槽放電檢測器，涉及電氣工程應(yīng)用領(lǐng)域。其主旨在于解決目前水輪發(fā)電機定子槽部火花放電和電弧放電位置的在線檢測問題，提高發(fā)電機定子槽部放電的定位準(zhǔn)確度，確保大型水輪發(fā)電機的安全運行。其方案采用順序連接的光纖探頭、多芯光纖、光電轉(zhuǎn)換單元和定位顯示單元，其特點在于光纖探頭埋設(shè)在定子槽體內(nèi)對電弧放電時產(chǎn)生的光信號進(jìn)行檢測，并通過光纖傳輸將光信號引入光電轉(zhuǎn)換單元，光電轉(zhuǎn)換單元將光信號轉(zhuǎn)換成電信號控制定位顯示單元發(fā)光顯示定子槽部放電位置。
【IPC分類】G01R31/12
【公開號】CN105353285
【申請?zhí)枴緾N201510867646
【發(fā)明人】劉影, 張有潤, 黃琦, 王均
【申請人】電子科技大學(xué)
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月2日