[实用新型]一种发电机转子参数测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属发电机技术领域，具体涉及一种水轮发电机转子参数的测量装置。

背景技术

目前水电厂对水轮发电机转子励磁电流励磁电压的测量可分为常规指针仪表测量和变送器测量两种方式，指针仪表测量用于人工现地监测，变送器测量用于机组自动化监控。此前的测量装置都采用直接接触的方式进行，这种测量方式有两个弊端，其一当转子过电压时会造成测量设备损坏，其二测量设备的绝缘问题也有可能造成励磁回路接地，引发发电机运行事故，这就会使发电厂机组励磁电流的变送器测量存在隐患。

而且随着电网自动化程度的提高和安全生产需要，励磁参数的计算机测量已变得十分重要，为了实现计算机监控系统的运行，部分电厂则采用在分流器处外接常规变送器至4-20mA输出，但变送器均不是专门为转子参数测量而设计的产品，后部设备在转子过电压时极易遭受损坏，造成指针仪表及微机检测设备损坏。而且正常在相关回路作业的现场维护人员同样面对无明显提示且直接的过电压威胁。而对于转子电压，由于其转子在事故状态下极高的过电压，经常将测量仪表或PLC模快击穿，造成较大的损失，最终无法测量。在计算机监控系统中的电子设备由于内部完全采用集成电路结构，耐受过电压能力远远不及传统的指针式仪表及老式电磁继电器。限于当时的技术，转子参数测量在监控系统中一直是空白。伴随电力系统自动化水平的提高和无人值班的要求，特别是大型水轮发电机监控系统对励磁参数的测量需要，这个问题的解决越来越迫切的摆在了人们面前。

目前，随着霍尔技术及相关芯片的不断成熟，在大电流应用方面已经不存在纯粹的技术问题，缺少的只是工业化的设计和具体测量条件要求下的具体问题的解决而已。针对大型水轮发动机转子回路的特点：事故工况下产生3000V以上的过电压、转子直流电压正负极悬浮、转子电流变化幅度巨大、转子母线尺寸大等特点，转子参数测量最为困难的问题如下：

1)、1000V以上的绝缘问题；

2)、巨大转子电流母线导致测量装置体积增大，传感器设置困难。

3)、转子电流变化幅度大，从正常的0-1000A到强行励磁是的3000A，测量装置必须有这么大的过载能力，同时在过载条件下保证线性度。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种发电机转子参数测量装置，这种装置能够解决大型水轮发电机转子电流电压直接测量使监测系统存在的过电压问题，而且结构简单、安装方便、测量准确。

解决上述问题的技术方案是：本实用新型设有转子电流测量模块和转子电压测量模块，其特征在于：

所述转子电流测量模块设有壳体，壳体设有可使转子电流母线绝缘穿过的中心窗口，壳体内设有用于感应转子电流母线电流信号的线性霍尔传感元件和与霍尔传感元件连接的调理电路，壳体内的电子元件和/或安装电子元件的电路板与壳体内壁之间拉开距离；壳体上设有与壳体内电路连接的电路供电接线端；壳体内和穿过转子电流母线后的窗口内的空间空隙里充有浇注密封封装的环氧树脂；

所述转子电压测量模块设有用于与转子并联连接的小电流电阻分流支路，并设有带中心窗口的壳体，电阻分流支路导线绝缘穿过壳体的中心窗口，壳体内设有用于感应电阻分流支路电流信号的霍尔传感元件和与霍尔元件连接的调理电路，壳体内的电子元件和/或安装电子元件的电路板与壳体内壁之间拉开距离；壳体上设有与壳体内电路连接的电路供电接线端；壳体内和穿过电阻分流支路导线后的窗口内的空间空隙里充有浇注密封封装的环氧树脂。

进一步的，所述电流测量模块和电压测量模块壳体内的电子元件和/或安装电子元件的电路板设置在壳体内偏向径向外侧的部位。

所述的“径向外侧”是指环形壳体内径向远离中心窗口的一侧，径向靠近中心窗口的一侧称为内侧。所谓“偏向径向外侧”是指电子元件和/或安装电子元件的电路板到壳体径向内侧内壁的距离要大于到径向外侧内壁的距离。

本实用新型电流测量模块的安装方法是，使被测转子电流母线穿过电流测量模块壳体的中心窗口，再用环氧树脂浇注密封封装；也可以采用在壳体的窗口内预埋入母线段的方法，安装时再与外接母线连接，后种方案可免去现场浇注，但增加了高压接头，两种方法各有利弊。电压测量模块则可事先就将穿过小电流电阻分流支路导线的壳体中心窗口的和内设霍尔传感元件和调理电路的壳体用环氧树脂浇注密封封装，使用时，直接将小电流电阻分流支路两端与发电机转子两端连接即可，最后分别将电流、电压测量模块调理电路的信号输出连接到计算机输入端(可以采用有线连接，也可以采用无线连接)，即可实现对运行中转子电流和电压的测量。