CN105004992A - 多功能电气设备故障探测仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能电气设备故障探测仪。其特点是：包括隔离式调压器(T)，该隔离式调压器(T)的输入绕组两端通过总开关(K)接电源，而该隔离式调压器(T)的输出绕组上分别引出可调的第一输出端子和固定的第二输出端子，从而通过该第一输出端子和第二输出端子输出0－600V、0－5A的隔离工频交流信号作为探测信号；还包括交流变流器(B)，该交流变流器(B)的输入绕组两端接前述隔离式调压器(T)的输出绕组，而该交流变流器(B)的输出绕组接桥式整流电路，从而得到直流信号作为探测信号。本发明提供了一种多功能电气设备故障探测仪器，经过使用证明可以对发电机、电动机、电缆故障进行准确可靠的探测。

Description

多功能电气设备故障探测仪

技术领域

本发明涉及一种多功能电气设备故障探测仪。

背景技术

发电机运行中受热、电、机械、化学等因素的共同影响，使绝缘性能逐渐变差；加上一些特殊情况：发电机定子绕组出口短路、定子绕组中或下部测温元件短路和制造工艺等方面的诸多原因，都有可能造成定子绕组在运行中或试验时发生绝缘击穿接地故障。发电机转子长期高速旋转，在电、热、化学腐蚀及电动力作用下线圈更容易发生匝间故障、接地故障和开路故障。发电机发生这些故障后，需要快速、安全、准确地探测出故障点，使机组能以最快的速度修复运行。发电机接地故障的测试，至今还没有一种专门的探测仪器，给试验检修工作造成了很大困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单、测试准确快捷的多功能电气设备故障探测仪，能够对发电机、电动机、电缆故障进行准确可靠的探测。

一种多功能电气设备故障探测仪，其特别之处在于：包括隔离式调压器，该隔离式调压器的输入绕组两端通过总开关接电源，而该隔离式调压器的输出绕组上分别引出可调的第一输出端子和固定的第二输出端子，从而通过该第一输出端子和第二输出端子输出0－600V、0－5A的隔离工频交流信号作为探测信号；还包括交流变流器，该交流变流器的输入绕组两 端接前述隔离式调压器的输出绕组，而该交流变流器的输出绕组接桥式整流电路，从而得到直流信号作为探测信号；还包括手持式电流检测传感器，该手持式电流检测传感器包括U型铁芯，在该U型铁芯上缠绕有感应线圈，该感应线圈与检流计电连接。

其中在总开关与隔离式调压器的输入绕组之间还设有由继电器和按钮开关组成的自锁开关电路。

其中还包括触发器，该触发器与开关串联后一起并联在所述的自锁开关电路中，在串联后的触发器和开关两端还并联有中间继电器的线圈，在该线圈旁串联有前述触发器的一对输出节点，而该中间继电器的一对输出触头串联在第二输出端子与隔离式调压器的输出绕组之间。

其中在第二输出端子与隔离式调压器的输出绕组之间串联有过流继电器的线圈，该过流继电器的一对输出触头串联在所述自锁开关电路中，从而能在过电流时通过自锁开关电路使隔离式调压器的输入绕组一侧断电。

其中在第一输出端子和第二输出端子之间并联有电压表，而在第一输出端子与隔离式调压器的输出绕组之间串联有电流表。

其中交流变流器的输出为0－600A。

其中隔离式调压器的输出绕组分别通过选择端子与交流变流器的输入绕组两端，或者第一输出端子和第二输出端子连接。

本发明提供了一种多功能电气设备故障探测仪器，经过使用证明可以对发电机、电动机、电缆故障进行准确可靠的探测。其具体使用故障探测范围包括：发电机定子绕组接地故障探测、发电机转子接地故障探测、发电机转子匝间故障探测、发电机转子绕组开路故障探测，高压电动机定字绕组接地故障探测，还可以做为电力电缆短线故障的探测之用。

附图说明

附图1为本发明的电路原理图；

附图2为本发明中手持式电流检测探测器的原理图；

附图3为本发明中发电机定子绕组接地故障的探测的原理图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明提供了一种多功能电气设备故障探测仪，包括隔离式调压器T，该隔离式调压器T的输入绕组两端通过总开关K接电源，而该隔离式调压器T的输出绕组上分别引出可调的第一输出端子和固定的第二输出端子，从而通过该第一输出端子和第二输出端子输出0－600V、0－5A的隔离工频交流信号作为探测信号；还包括交流变流器B，该交流变流器B的输入绕组两端接前述隔离式调压器T的输出绕组，而该交流变流器B的输出绕组接桥式整流电路，从而得到直流信号作为探测信号；还包括手持式电流检测传感器，该手持式电流检测传感器包括感应线圈、U型铁芯、检流计、外壳，感应线圈绕制在U型铁芯底部，线圈通过整流装置接入检流计，将这些元件装配在便于使用的手持式塑料外壳中，电磁传感器与检流计之间电连接；当用于电缆故障探测时，可外接大口径感应线圈，通过手柄上的预留接口与检流计电连接。

其中在总开关K与隔离式调压器T的输入绕组之间还设有由继电器和按钮开关组成的自锁开关电路(即图1中的继电器C的线圈和三个常开触头、按钮HN、按钮TN组成的常规自锁电路)。其中还包括触发器CF，该触发器CF与开关串联后一起并联在所述的自锁开关电路中，在串联后的触发器CF和开关两端还并联有中间继电器YJ的线圈，在该线圈旁串联有前述触发器CF的一对输出节点，而该中间继电器YJ的一对输出触头串联在第二输出端子与隔离式调压器T的输出绕组之间。其中在第二输出端 子与隔离式调压器T的输出绕组之间串联有过流继电器IJ的线圈，该过流继电器IJ的一对输出触头串联在所述自锁开关电路中，从而能在过电流时通过自锁开关电路使隔离式调压器T的输入绕组一侧断电。其中在第一输出端子和第二输出端子之间并联有电压表，而在第一输出端子与隔离式调压器T的输出绕组之间串联有电流表。其中交流变流器B的输出为0－600A。其中隔离式调压器T的输出绕组分别通过选择端子与交流变流器B的输入绕组两端，或者第一输出端子和第二输出端子连接。

如图1所示，本发明是一种多功能电气设备故障探测仪，包括隔离式调压器T，该隔离式调压器T的输入绕组两端通过总开关K接电源，而在该隔离式调压器T的输出绕组上分别引出可调的第一输出端子和固定的第二输出端子，从而直接输出0－600V、0－5A的隔离工频交流信号作为探测信号；还包括输出为0－600A的交流变流器B，该交流变流器B的输入绕组两端接前述隔离式调压器T的输出绕组两端，而该交流变流器B的输出绕组接桥式整流电路，从而得到直流电流作为发电机转子接地故障探测用。

其中在总开关K与隔离式调压器T的输入绕组之间还设有由继电器和按钮开关组成的自锁开关电路。另外在第一输出端子和第二输出端子之前并联有电压表，而在第一输出端子与隔离式调压器T的输出绕组之间串联有电流表。

还包括手持式电流检测探测器，该手持式电流检测探测器包括手柄，在该手柄上安装有电磁传感器和检流计并且电磁传感器与检流计之间电连接。

本发明的探测仪包括一个控制箱，内装有隔离式调压器T，该隔离调压器的输入端通过总开关K和自锁开关电路与电源连接，而该隔离调压器的输出端通过选择端子选择连接，一是可以直接输出0－600V、0－5A隔 离工频交流信号，稳态输出电压量和可整定时间的脉冲电压、电流量。为了保护试验仪器和试验时能限制电流大小，该探测仪还研制了专用小巧可靠的过电流保护继电器，如图所示的过流过流继电器IJ。该探测仪还可以转换到一个0－600A的变流器上，0－600A的变流器经过大功率的桥式整流电路，供发电机转子绕组接地故障时的探测。

为了发射出去的电信号便于观察和安全，该仪器还设计了脉冲时间可调的触发电路，进行发电机接地故障探测时提供触发间歇电源，避免发电机故障点过热、也便于信号观测。为了使隔离调压器保证在零位置启动，设计了零为启动闭锁装置，即行程开关XC。

本发明的探测仪还包括有一个手持式电流检测探测器，由手柄、电磁传感器、检流计组成。发电机线棒制造时放置在定子硅钢片槽里，手持式电流检测探测器里的电磁感应元件器两个腿的跨距按照发电机定子、转子铁芯槽的宽度来设计。

本发明的使用方法和工作原理如下：

1、发电机定子绕组接地故障的探测：

如图1所示，该多功能电气设备故障探测仪用在发电机定子绕组接地故障探测时，输出端中的第二输出端子N接地，第一输出端子A接在发电机定子接地故障相的任意一个端头上。

启动总开关K按下合闸按钮，多功能电气设备故障探测仪电源启动，缓缓调节隔离式调压器T把柄，将电流升至到所需值。用手持式电流检测探测器外露出的两个铁芯腿跨在发电机故障相所在的线棒槽上，沿电流输入端向另外一端移动。在探测器移动过程中，在没有发生接地故障点的地方，探测器能探测出电流，在探测器移动过程中，突然电流消失，再往回移动，又检测到电流，再往前移动，电流又消失了，在电流消失的地方，就是发电机发生接地故障的地方，用记号笔作好记号，取出该槽绝缘损害 的线棒更换之。

2、发电机转子绕组匝间短路故障探测：

该多功能电气设备故障探测仪用在发电机转子绕组匝间故障探测时，第二输出端子N、第一输出端子A分别接在发电机转子绕组的两个滑环上。

启动总开关K按下合闸按钮，多功能电气设备故障探测仪电源启动，缓缓调节调压器把柄，将电压升至250伏(根据试验要求调节电压)。用手持式电流检测探测器外露出的两个铁芯腿跨在发电机转子槽上，每个槽分励侧、中段和汽侧三个位置，分别读取感应电流或电压值，以此类推，将所有槽的值测试完毕，填写在表格里，绘制出各槽的感应电压或电流特性曲线，根据特性曲线分析发电机转子发生匝间短路的程度和所在的槽。

3、发电机转子绕组接地故障的探测：

该多功能电气设备故障探测仪用在发电机转子绕组接地故障探测时，直流桥式整流输出端子中的“+”、“－”分别接在发电机转子大轴金属部分两端。

启动总开关K按下合闸按钮，多功能电气设备故障探测仪电源启动，缓缓调节调压器把柄，将直流电流升至0－600A(根据发电机容量选择电流)。用手持式电流检测探测器上的检流计一端接在发电机任一滑环上，检流计另一端延发电机转子横向一边移动，一边读取检流计的值。检流计测得的最小值处纵断面处就是发电机转子接地纵断面处。然后再将直流桥式整流输出端子中的“+”、“－”分别接在发电机转子大轴前面侧到电位最低的纵断面上下金属部分。再用探测器上的检流计沿这个断面上下进行检测。当检测到点位最小的位置，就是发电机转子接地故障位置。

附图1中继电器YJ，触发器CF，行程开关XC，开关K1，过流过流继电器IJ的工作原理和使用方法说明：

当合上触发器CF的开关K1使触发器CF开始工作，触发器CF的一 对节点间歇性的接通中间继电器YJ使其串在交流输出“A.N”回路中的大容量节点按照触发器CF整定的触发试验间歇性有规律的接通输出电流。

为了防止调压器在任意位置合电源，多功能电气设备故障探测仪设计了调压器零位行程开关XC，调压器零位行程开关XC限制了仪器的合闸条件，就是只能在调压器零位时仪器的电源开关才能合闸。原理是：调压器旋钮调到零位时，行程开关XC闭合，接通了控制回路，当按下合闸按钮，交流接触器线圈吸合，电源接入到调压器输入端。在此同时，用了交流接触器的一个常开节点将合闸按钮和行程开关XC一并保持。

Claims (7)

1.一种多功能电气设备故障探测仪，其特征在于：包括隔离式调压器(T)，该隔离式调压器(T)的输入绕组两端通过总开关(K)接电源，而该隔离式调压器(T)的输出绕组上分别引出可调的第一输出端子和固定的第二输出端子，从而通过该第一输出端子和第二输出端子输出0－600V、0－5A的隔离工频交流信号作为探测信号；还包括交流变流器(B)，该交流变流器(B)的输入绕组两端接前述隔离式调压器(T)的输出绕组，而该交流变流器(B)的输出绕组接桥式整流电路，从而得到直流信号作为探测信号；还包括手持式电流检测传感器，该手持式电流检测传感器包括U型铁芯，在该U型铁芯上缠绕有感应线圈，该感应线圈与检流计电连接。

2.如权利要求1所述的多功能电气设备故障探测仪，其特征在于：其中在总开关(K)与隔离式调压器(T)的输入绕组之间还设有由继电器和按钮开关组成的自锁开关电路。

3.如权利要求2所述的多功能电气设备故障探测仪，其特征在于：其中还包括触发器(CF)，该触发器(CF)与开关(K1)串联后一起并联在所述的自锁开关电路中，在串联后的触发器(CF)和开关两端还并联有中间继电器(YJ)的线圈，在该线圈旁串联有前述触发器(CF)的一对输出节点，而该中间继电器(YJ)的一对输出触头串联在第二输出端子与隔离式调压器(T)的输出绕组之间。

4.如权利要求2所述的多功能电气设备故障探测仪，其特征在于：其中在第二输出端子与隔离式调压器(T)的输出绕组之间串联有过流继电器(IJ)的线圈，该过流继电器(IJ)的一对输出触头串联在所述自锁开关电路中，从而能在过电流时通过自锁开关电路使隔离式调压器(T)的输入绕组一侧断电。

5.如权利要求1所述的多功能电气设备故障探测仪，其特征在于：其中在第一输出端子和第二输出端子之间并联有电压表，而在第一输出端子与隔离式调压器(T)的输出绕组之间串联有电流表。

6.如权利要求1所述的多功能电气设备故障探测仪，其特征在于：其中交流变流器(B)的输出为0－600A。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的多功能电气设备故障探测仪，其特征在于：其中隔离式调压器(T)的输出绕组分别通过选择端子与交流变流器(B)的输入绕组两端，或者第一输出端子和第二输出端子连接。