發(fā)電機轉子在線匝間短路監(jiān)測系統(tǒng)前端設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發(fā)電機故障檢測技術領域，尤其涉及一種發(fā)電機轉子在線匝間短路監(jiān)測系統(tǒng)前端設備。
【背景技術】
[0002]目前，隨著電力工業(yè)的飛速發(fā)展以及用電量的大幅提高，人們對發(fā)電機的可靠性提出了更高的要求。然而發(fā)電機的轉子在制造工藝、絕緣材料上可能存在缺陷，且發(fā)電機轉子在運行中由于受到機械應力、溫度、油污等工作環(huán)境因素的影響，近年來出現了越來越多的轉子匝間短路故障。轉子匝間短路故障對發(fā)電機的安全運行危害比較大。例如，容易引起轉子異常振動或振動幅值超標；另外，匝間短路點的高溫可能造成鄰近的匝間絕緣墊條的損傷，引發(fā)更嚴重的匝間短路，甚至引起轉子繞組接地故障，燒壞轉子繞組或轉子本體；另外，匝間短路還可能使轉子大軸磁化，進一步加劇轉子運行中的振動，可能損壞軸瓦或軸頸，并形成惡性循環(huán)，嚴重危及發(fā)電機的安全運行。因此，當前對發(fā)電機轉子進行定期檢測發(fā)電機轉子是否發(fā)生匝間短路故障尤為重要。
[0003]中華人民共和國機械行業(yè)標準(JB/T 8446-2005隱極式同步發(fā)電機轉子匝間短路測定方法)中規(guī)定，測定隱極式同步發(fā)電機轉子匝間短路方法中如有結論不一致的，以探測線圈波形法為準。而當前發(fā)電機轉子匝間短路測試的方式為將發(fā)電機氣隙磁場探測傳感器送出來的模擬電壓信號轉換成數字信號，再通過網絡傳輸給后端設備分析軟件進行故障診斷和識別。由于后端設備的分析判斷依賴于前端設備提供的數據，在發(fā)電機運行且氣隙磁場探測傳感器處于強磁場環(huán)境下使用時，前端設備由于強磁場環(huán)境下的其他諧波磁場等信號干擾，其采集的波形中有效信號失真度較高，所以前端設備模擬電壓信號轉換成數字信號的精確度和抗干擾性非常關鍵，誤差或無效信號的干擾過大往往會造成后端設備軟件誤判。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的實施例提供一種發(fā)電機轉子在線匝間短路監(jiān)測系統(tǒng)前端設備，以解決當前前端設備模擬電壓信號轉換成數字信號的精確度不高，且容易受諧波等無效信號的干擾，進而會造成后端設備的匝間短路誤判的問題。
[0005]為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種發(fā)電機轉子在線匝間短路監(jiān)測系統(tǒng)前端設備，包括:信號調理電路、低通濾波電路、數據采集電路、嵌入式中心控制電路以及交直流變換電源；
[0007]所述信號調理電路與用于檢測發(fā)電機轉子并生成模擬電壓信號的氣隙磁場探測傳感器連接，并與所述低通濾波電路連接；
[0008]所述低通濾波電路依次通過所述數據采集電路、嵌入式中心控制電路與發(fā)電機轉子在線匝間短路監(jiān)測系統(tǒng)后端設備連接；
[0009]所述交直流變換電源分別與所述信號調理電路、低通濾波電路、數據采集電路、嵌入式中心控制電路連接，以為所述信號調理電路、低通濾波電路、數據采集電路、嵌入式中心控制電路供電。
[0010]具體的，所述信號調理電路包括一過流保護器、電壓互感器、瞬態(tài)過壓抑制電路、運算放大器、偏置調整電路、溫度補償電路；
[0011]所述過流保護器與所述氣隙磁場探測傳感器連接，并依次連接所述電壓互感器、瞬態(tài)過壓抑制電路、運算放大器、偏置調整電路、溫度補償電路以及所述低通濾波電路。
[0012]具體的，所述嵌入式中心控制電路包括依次連接的FPGA并行數據處理芯片、ARMll協處理芯片和以太網網絡接口 ；
[0013]所述FPGA并行數據處理芯片與所述數據采集電路連接；
[0014]所述以太網網絡接口與所述發(fā)電機轉子在線匝間短路監(jiān)測系統(tǒng)后端設備連接。
[0015]本實用新型實施例提供的發(fā)電機轉子在線匝間短路監(jiān)測系統(tǒng)前端設備，包括信號調理電路、低通濾波電路、數據采集電路、嵌入式中心控制電路以及交直流變換電源；所述信號調理電路與用于檢測發(fā)電機轉子并生成模擬電壓信號的氣隙磁場探測傳感器連接，并與所述低通濾波電路連接；所述低通濾波電路依次通過所述數據采集電路、嵌入式中心控制電路與發(fā)電機轉子在線匝間短路監(jiān)測系統(tǒng)后端設備連接；所述交直流變換電源分別與所述信號調理電路、低通濾波電路、數據采集電路、嵌入式中心控制電路連接。從而通過信號調理電路、低通濾波電路、數據采集電路、嵌入式中心控制電路的處理，可以將氣隙磁場探測傳感器傳出的信號進行精確變換并剔除諧波干擾等無用信號，提升了進入后端設備的信號的精度，能夠避免后端設備的匝間短路誤判的問題。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實用新型實施例提供的發(fā)電機轉子在線匝間短路監(jiān)測系統(tǒng)前端設備的結構示意圖一；
[0018]圖2為本實用新型實施例提供的發(fā)電機轉子在線匝間短路監(jiān)測系統(tǒng)前端設備的結構示意圖二；
[0019]圖3為本實用新型實施例中的信號調理電路的電路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0021]如圖1所示，本實用新型實施例提供的一種發(fā)電機轉子在線匝間短路監(jiān)測系統(tǒng)前端設備10，包括:信號調理電路11、低通濾波電路12、數據采集電路13、嵌入式中心控制電路14以及交直流變換電源15。
[0022]該信號調理電路11與用于檢測發(fā)電機轉子并生成模擬電壓信號的氣隙磁場探測傳感器20連接，并與該低通濾波電路12連接。
[0023]該低通濾波電路12依次通過數據采集電路13、嵌入式中心控制電路14與發(fā)電機轉子在線匝間短路監(jiān)測系統(tǒng)后端設備21連接。
[0024]該交直流變換電源15分別與信號調理電路11、低通濾波電路12、數據采集電路13、嵌入式中心控制電路14連接，以為信號調理電路11、低通濾波電路12、數據采集電路13、嵌入式中心控制電路14供電。
[0025]其中，所述信號調理電路1