CN111999645A - 一种便携式发电机定子水极化电势补偿装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式发电机定子水极化电势补偿装置，包括保护箱，保护箱内部具有补偿电路，所述保护箱右侧外壁上总电源开关，在保护箱其前侧外壁上设有操作面板，操作面板上设有两个电压表，在保护箱左侧外壁上设有汇水管接口和设备接口，所述补偿电路包括电源模块、充电模块、稳压模块、极化电势测量电路和极化电势补偿电路；当汇水管极化电势过大无法补偿时，就可以等效为一个两端带电的电阻，接入极化电势补偿电路中，使得整体对外不显示电势特性，只显示电阻特性，本设备可视为一个二端口网络，改二端口网络通过极化电势补偿电路的作用，可将汇水管极化电势抵消，解决现有技术问题。

Description

一种便携式发电机定子水极化电势补偿装置

技术领域

本发明涉及电气试验技术，具体是一种便携式发电机定子水极化电势补偿装置。

背景技术

电气试验人员在进行水内冷发电机直流耐压及泄漏电流的试验过程中，由于水内冷发电机的自身特性，定子水在定子线棒内会产生数十甚至数百毫伏的极化电势，此极化电势影响因素较多，例如定子水电导率，定子水pH值，定子水中铜离子含量，测温元件的绝缘状态，汇水环磁化状态等，过高的极化电势会使测量发电机定子绕组绝缘电阻和泄漏电流的数值出现异常，一般可采取汇水管接地、测温元件接地等措施减小极化电势的影响，但不可完全消除。若定子水极化电势过大，超过试验设备本身的调节能力时，则会造成所测量的绝缘电阻随时间降低的异常现象，使得所测得的吸收比和极化指数小于1；在直流耐压试验过程中，泄漏电流数值也会异常增大或者剧烈摆动，造成实验结果错误或者无法读数。

电气试验是检验电气设备状态是否良好的关键性步骤，电气人员可根据试验所得出的数据判断出电气设备是否存在问题，所以试验数据的正确与否，是电气试验工作的关键性因素。

一般所购买的水内冷发电机电气试验设备在进行发电机试验时，都具备一定的极化电势补偿能力，但是普遍补偿能力不足，在发电机极化电势超过一定数值之后，试验设备所测得的数据就不具备可参考性了。

在进行水内冷发电机直流耐压及泄漏电流试验之前，需对汇水管和定子绕组进行绝缘测量，而汇水管本身的极化电势会影响到这两个数值的准确性，当汇水管极化电势的数值超过设备补偿容量时，就会引起测量数值与真实值偏差过大的现象；当前水内冷发电机绝缘电阻测试仪与水内冷发电机直流耐压试验装置补偿容量较小，当汇水管的极化电势过大时无其他补偿手段；通过长期试验发现，正常使用万用表测量汇水管绝缘时一般绝缘值会在30kΩ-100kΩ之间，汇水管极化电势较大时会达到600mV，此时测量会出现正接线为0MΩ，反接线为无穷大，测量定子绕组绝缘时会出现吸收比小于1的异常现象，当做直流耐压试验时泄漏电流会异常增多数十倍。

因此需要在试验设备可正常试验的前提下，从外部削弱极化电势对于试验的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式发电机定子水极化电势补偿装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种便携式发电机定子水极化电势补偿装置，包括保护箱，保护箱内部具有补偿电路，所述保护箱右侧外壁上总电源开关，在保护箱其前侧外壁上设有操作面板，操作面板上设有两个电压表，在保护箱左侧外壁上设有汇水管接口和设备接口，所述补偿电路包括电源模块、充电模块、稳压模块、极化电势测量电路和极化电势补偿电路，所述电源模块的输入端连接充电模块，电源模块的输出端连接稳压模块，稳压模块与极化电势补偿电路相连接，极化电势补偿电路与电压表并联设置，所述电压表两端分别连接设备接口和汇水管接口，汇水管接口还与极化电势测量电路相连接。

所述极化电势补偿电路包括变值电阻、电阻器和定值电阻，电阻器和定值电阻并联后与变值电阻串联设置，变值电阻与稳压模块相连接；所述变值电阻为65Ω电阻或188Ω电阻，电阻器阻值区间为0-100Ω，定值电阻的阻值为30Ω；所述操作面板上设有档位切换开关、电压表电源开关和调压旋钮。

作为本发明的优选方案：所述电源模块具有两组供电电源分别连接极化电势补偿电路和电压表，极化电势补偿电路的供电电源采用八节1.5V可充电电池，电池单体容量为3600mAh，电压表的供电电源采用四节1.2V可充电电池，电池单体容量为11000mAh；所述充电模块的单体充电电压为1.2V，充电模块的单体充电电流为350mA；所述稳压模块采用LM2596调节器。

作为本发明再进一步的优选方案：所述保护箱顶部还设有压力平衡气阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：当汇水管极化电势过大无法补偿时，就可以等效为一个两端带电的电阻，接入极化电势补偿电路中，使得整体对外不显示电势特性，只显示电阻特性，本设备可视为一个二端口网络，改二端口网络通过极化电势补偿电路的作用，可将汇水管极化电势抵消，解决现有技术问题。

附图说明

图1为本发明的结构图。

图2为本发明的电路原理图。

图中1-保护箱，2-压力平衡气阀，3-总电源开关，4-操作面板，5-电压表，6-档位切换开关，7-电压表电源开关，8-调压旋钮，9-汇水管接口，10-设备接口，11-充电模块，12-极化电势测量电路，13-电源模块，14-稳压模块，15-变值电阻，16-电阻器，17-定值电阻。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，一种便携式发电机定子水极化电势补偿装置，包括保护箱1，保护箱1内部具有补偿电路，所述保护箱1右侧外壁上总电源开关3，在保护箱1其前侧外壁上设有操作面板4，操作面板4上设有两个电压表5，通过操作面板4对不同状况进行调节，在保护箱1左侧外壁上设有汇水管接口9和设备接口10，汇水管接口9和设备接口10分别用于对接汇水管和外部设备，所述补偿电路包括电源模块13、充电模块11、稳压模块14、极化电势测量电路12和极化电势补偿电路，所述电源模块13的输入端连接充电模块11，电源模块13的输出端连接稳压模块14，稳压模块14与极化电势补偿电路相连接，极化电势补偿电路与电压表5并联设置，所述电压表5两端分别连接设备接口10和汇水管接口9，汇水管接口9还与极化电势测量电路12相连接。

当汇水管极化电势过大无法补偿时，就可以等效为一个两端带电的电阻，接入极化电势测量电路12中，使得整体对外不显示电势特性，只显示电阻特性，本设备可视为一个二端口网络，改二端口网络通过极化电势补偿电路的作用，可将汇水管极化电势抵消，解决现有技术问题。

具体的，所述极化电势补偿电路包括变值电阻15、电阻器16和定值电阻17，电阻器16和定值电阻17并联后与变值电阻15串联设置，变值电阻15与稳压模块14相连接。

进一步的，所述变值电阻15为65Ω电阻或188Ω电阻，电阻器16阻值区间为0-100Ω，定值电阻17的阻值为30Ω。

在工作时，本装置的输入电阻为定值电阻17即30Ω，电势在0-1000mV线性可调，通过计算，将30Ω电阻与100Ω电阻器16并联后再与65Ω或188Ω电阻串联时，可将两端电势调整为近似线性。

进一步的，所述操作面板4上设有档位切换开关6、电压表电源开关7和调压旋钮8，用于进行电阻器16及电压表5的调节工作。

实施例2：

在实施例1的基础之上，所述电源模块13具有两组供电电源分别连接极化电势补偿电路和电压表5，极化电势补偿电路的供电电源采用八节1.5V可充电电池，电池单体容量为3600mAh，电压表5的供电电源采用四节1.2V可充电电池，电池单体容量为11000mAh。

所述充电模块11的单体充电电压为1.2V，充电模块11的单体充电电流为350mA。

所述稳压模块14采用LM2596调节器，其输出电压在1.25-4.5V，输出纹波为30mV，转换效率可达92％，输出接近线性电源。

实施例3：

在实施例1的基础之上，所述保护箱1顶部还设有压力平衡气阀2。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种便携式发电机定子水极化电势补偿装置，包括保护箱(1)，其特征在于，保护箱(1)内部具有补偿电路，所述保护箱(1)右侧外壁上总电源开关(3)，在保护箱(1)其前侧外壁上设有操作面板(4)，操作面板(4)上设有两个电压表(5)，在保护箱(1)左侧外壁上设有汇水管接口(9)和设备接口(10)，所述补偿电路包括电源模块(13)、充电模块(11)、稳压模块(14)、极化电势测量电路(12)和极化电势补偿电路，所述电源模块(13)的输入端连接充电模块(11)，电源模块(13)的输出端连接稳压模块(14)，稳压模块(14)与极化电势补偿电路相连接，极化电势补偿电路与电压表(5)并联设置，所述电压表(5)两端分别连接设备接口(10)和汇水管接口(9)，汇水管接口(9)还与极化电势测量电路(12)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种便携式发电机定子水极化电势补偿装置，其特征在于，所述极化电势补偿电路包括变值电阻(15)、电阻器(16)和定值电阻(17)，电阻器(16)和定值电阻(17)并联后与变值电阻(15)串联设置，变值电阻(15)与稳压模块(14)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种便携式发电机定子水极化电势补偿装置，其特征在于，所述变值电阻(15)为65Ω电阻或188Ω电阻，电阻器(16)阻值区间为0-100Ω，定值电阻(17)的阻值为30Ω。

4.根据权利要求1或2所述的一种便携式发电机定子水极化电势补偿装置，其特征在于，所述操作面板(4)上设有档位切换开关(6)、电压表电源开关(7)和调压旋钮(8)。

5.根据权利要求1所述的一种便携式发电机定子水极化电势补偿装置，其特征在于，所述电源模块(13)具有两组供电电源分别连接极化电势补偿电路和电压表(5)。

6.根据权利要求5所述的一种便携式发电机定子水极化电势补偿装置，其特征在于，极化电势补偿电路的供电电源采用八节1.5V可充电电池，电池单体容量为3600mAh，电压表(5)的供电电源采用四节1.2V可充电电池，电池单体容量为11000mAh；所述充电模块(11)的单体充电电压为1.2V，充电模块(11)的单体充电电流为350mA；所述稳压模块(14)采用LM2596调节器。

7.根据权利要求1或2所述的一种便携式发电机定子水极化电势补偿装置，其特征在于，所述保护箱(1)顶部还设有压力平衡气阀(2)。

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