发电机转子接地监测装置中旋转检测单元(MRET)替代电路的设计制作

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一种发电机转子接地检测电路设计

一种发电机转子接地检测电路设计摘要：发电机是一种复杂的电力设备，在电力系统中的作用至关重要，发电机的安全可靠运行对电网安全具有重要意义。

据统计，发电机的在运行中出现的绝大多数故障和异常状态与转子绕组因绝缘破坏出现接地有关。

本文分析了乒乓切换式转子绕组接地检测的原理，得出了转子绕组接地电阻及接地点的计算方法。

本文以高精度的运算放大器和高性能的电子开关为基础，负责相关电路，设计了一种基于乒乓切换原理的发电机转子绕组接地检测电路，实现了对发电机组转子绕组运行状态的实时监测。

关键词：发电机；转子绕组；接地电阻；运算放大器；电子开关0 引言作为复杂的电力设备，发电机组结构上由定子绕组、转子绕组以及相关附属设备构成。

其中转子绕组是发电机组的核心机构。

据统计，发电机的在运行中出现的绝大多数故障和异常状态也与它有关[1]，其中转子绕组因绝缘破坏出现接地则是主要故障原因。

因此实时检测发电机转子绕组接地状态，对保障发电机安全可靠运行显得十分必要。

目前发电机转子绕组接地检测主要有乒乓切换采样式和注入电压式，注入电压式采用叠加方波电压和直流偏置电压，可以在发电机工作状态和非工作状态时进行转子接地检测，但需要增加外部电源，电源质量的好坏直接决定了检测的准确性，乒乓切换式原理简单，无检测死区，对转子绕组各位置接地状态检测灵敏度高。

本文首先分析了乒乓切换式转子接地检测原理，以高灵敏度的运算放大器和高性能的电子开关为核心，设计了一种高可靠性的发电机转子接地检测电路。

1 乒乓切换式检测原理分析发电机在正常运行时，转子绕组对地有一定的绝缘电阻和分布电容，其大小和转子绕组大小等因素有关。

当转子绕组对地绝缘发生破坏就会引起接地故障，称作一点接地。

发生一点接地时转子绕组和大地未形成电流回路，对发电机不会有直接危害，转子绕组长时间一点接地后会引起对地绝缘进一步破坏，进而出现两点或者多点接地，此时会形成电流回路，接地点的故障电流会烧毁转子绕组。

转子接地故障检测MRET装置在沙角C电厂的应用

转子接地故障检测MRET装置在沙角C电厂的应用[摘要]简述发电机转子绕组接地故障情况，介绍对于发电机转子绕组接地故障检测MRET装置在沙角C电厂应用情况。

1、发电机转子绕组接地的故障情况转子接地故障是发电机的常见故障形式，根据发电机保护配置原则，发电机一般配有转子一点接地保护和转子两点接地保护，当一点接地故障发生时，保护动作于信号；而当两点接地故障发生时，保护动作于跳闸。

当发电机转子绕组发生一点接地故障时，由于构不成电流回路，对发电机不会产生直接危害，此时发电机虽然能运行，但是对安全极为不利。

在这种情况下，转子如果再发生另一点接地，即发电机转子绕组两点接地，这将对发电机构成极大的危害。

因此转子绕组发生一点接地故障时，应迅速采取措施，将其两点接地保护投入，或停机处理，避免转子两点接地，减小扩大事故的可能性，然后安排检修找出接地点，消除故障，恢复正常运行。

2、MRET装置用途MRET装置适用于沙角C电厂无刷励磁机组，用来检测发电机转子绕组的接地故障。

它采用叠加直流电压原理，能够实现对转子绕组的连续监视。

MRET装置主要由三部分构成，如图1所示：-末端元件，悬挂安装在转子末端，内部安装有旋转检测单元，将检测信号通过红外线发射给静止的接收元件。

-RMR接收装置，用于处理接收到的检测信号，并判断MRET正常或绝缘故障。

-永磁发电机，为MRET系统提供独立的工作电源，在发电机转速大约75%额定转速时，MRET系统能投入运行，与发电机是否励磁无关。

MRET装置由两部分构成：旋转部分和静止部分。

2.1旋转部分旋转部分由末端元件和永磁发电机转子构成，安装于被监视的发电机转子末端，通过一个中心连接杆与被监视的发电机转子绕组负极连接。

中心连接杆通过一个连接片LP与MRET检测单元的保护电阻Rp相连接，当连接片Lp断开后可以将MRET测量单元与被监视的发电机转子绕组隔离。

在末端元件的圆柱表面上还有一个滑环通过连片与中心连接杆相连接，这样无论发电机在停运状态或者是运行状态，都可以通过外部碳刷接触到转子绕组的负极。

燃机发电机KRM 100型转子接地检测系统的改造及应用

图1转子接地系统KRM2000结构原理图安装位置，选取最佳运行工况下环形天线支架的位置点，将环形天线进行更换，并将环形天线支架的深度由原6.7cm改至5.4cm，改造后实验数据均正常。

③将KRM100系统接收器硬件升级为KRM2000系统接收器，对其后台监测软件进行版本升级，解决了KRM100检测分析数据量少、运行监测数据不全面的问题。

④投入励磁机旋转二极管故障检测功能。

将旋转二极管整流回路的交流与直流回路均接入KRM2000系统的旋转二极管检测模块，当二极管出现故障时，监测画面的“Diode Fit”指示灯出现报警指示。

3改造后的KRM2000系统的功能特点①KRM2000系统能通过USB或蓝牙的连接方式用于通信。

可以自动重启，利用蓝牙和笔记本无线连接，传输实时监测数据；②后台监测功能、数据分析量强大，在监测主界面装置主要对系统电流、电压、频率、接地电阻、二极管故障探测器等十二项进行数据监测，通过监测分析系统各元器件的工作状态；③KRM2000系统通过将接收器采集数据传输到后台进行记录、报警、分析，可以过滤大量的数据错误，提供了一个可靠的接地故障监测系统；④KRM2000系统能承载更大的电流，有效避免因环形天线电流过大引起接收器接收数据错误的发生；⑤KRM2000系统可以耐更高的工作温度，延长系统设备元器件的使用寿命。

4改造成果与应用改造前，当原转子接地检测装置发生故障报警时，主要依靠在机组停运期间检测转子的绝缘，改造后，KRM2000系统能实时监测发电机转子运行情况，从而可以通过后台数据准确有效地检测发电机转子是否接地故障。

从现场的使用情况看，该装置操作简便，运行数据直观准确，在投入使用后没有发生过装置故障，大量节约检修成本，有免维护和使用方便的优点。

5结束语本次技术改造项目在原转子接地KRM100系统的基础上成功升级为KRM2000系统，其中对环形天线位置的调整解决了原始位置安装错误的问题。

一种自供电的旋转设备状态监测装置[发明专利]

专利名称：一种自供电的旋转设备状态监测装置
专利类型：发明专利
发明人：王世强,刘全桢,肖睿,张云朋,胡海燕,张婷婷,刘英杰,高鑫
申请号：CN201611088262.3
申请日：20161201
公开号：CN107643485A
公开日：
20180130
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种自供电的旋转设备状态监测装置，主要解决现有技术中供电电缆敷设工作量大、施工繁琐、电池供电续航时间短的问题。

本发明采用一种自供电的旋转设备状态监测装置，由电能产生单元(3)、监测单元(4)、温度振动一体传感器(5)及相关电源线、信号传输线组成，电能产生单元(3)由发电模块、整流滤波模块及定子绕组中心高度调整机构组成，通过电动机驱动端轴的旋转和电磁感应原理实现发电，并由整流滤波模块变换成稳定的直流电压，为监测单元(4)供电的技术方案较好地解决了该问题，可用于旋转设备状态监测中。

申请人：中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院
地址：266071 山东省青岛市市南区延安三路218号
国籍：CN
代理机构：上海硕力知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：王法男
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一种电机转子磁钢温度检测装置的制作方法

一种电机转子磁钢温度检测装置的制作方法
制作电机转子磁钢温度检测装置的过程可以包括以下几个步骤：
1. 设计测温装置和温度信号接收装置：测温装置可以包括第一测温导线和第二测温导线，两个测温导线平行布置、且端部互相连接构成回路。

测温装置的一端为测温端，通过电机转轴的轴中心孔连接至转子磁钢，另一端为温度参考端，沿电机轴向引出至电机端盖。

温度信号接收装置可以包括原边和副边，第一测温导线和第二测温导线中部在温度信号接收装置的原边缠绕成线圈，固定在电机转轴端部。

温度信号接收装置的副边为线圈绕线，固定在电机端盖内侧，并通过信号引出端引出电机端盖。

2. 安装测温装置和温度信号接收装置：将测温装置固定于电机转轴上，通过测温端连接至转子磁钢。

将温度信号接收装置固定于电机端盖内侧，非接触接收测温装置的温度信号。

3. 调试和测试：在完成安装后，需要对装置进行调试和测试，以确保其正常工作并准确测量转子磁钢的温度。

以上是一种可能的制作方法，具体制作过程可能会因实际需求和条件而有所不同。

此外，建议查阅相关的制作指南或向专业人员寻求帮助以确保制作的安全和准确性。

一种全自动发电机转子交流阻抗测量装置[实用新型专利]

专利名称：一种全自动发电机转子交流阻抗测量装置专利类型：实用新型专利
发明人：殷元清,沈凡,李汉明,叶忠新
申请号：CN201922296790.3
申请日：20191219
公开号：CN211928023U
公开日：
20201113
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及测量装置技术领域，且公开了一种全自动发电机转子交流阻抗测量装置，包括箱体，所述箱体的顶部设置有电压互感器和电流互感器，通过电压互感器和电流互感器对发电机转子进行采样，主板将采样值经隔离运放、仪用运放和可调放大倍数的运放三级放大后送入AD芯片，送入AD芯片后再输入单片机计算得出阻抗值和阻抗增量，最终计算得出的阻抗值和阻抗增量实时显示在显示屏上，通过打印机还可以对数据进行打印，箱体内部设置的高精度光电隔离转速传感器使干扰信号无法进入到仪器内部，抗干扰能力更强，本实用新型设计新颖，结构简单，解决了传统测量方法十分繁琐的问题，具有自动化的优点。

申请人：武汉市木森电气有限公司
地址：430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区关南四路2号关南工业园2幢办公楼一楼101室国籍：CN
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界实时传输监测结果。投产以来，首批随机组配套
１转子接地监测原理
发电机转子接地监测系统参见图１。
正常情况下，转子绕组与地（属构件）缘。金绝监测电源的正极与转子绕组负端连结，监测电源的负极与金属构件相连，监测电源并不构成回路，电流趋于零。当转子绕组故障接地时，故障点所处的励磁分压与监测电压叠加后，通过包含保护电阻的回路阻抗产生相应的有限制接地电流，ＭＲＥＴ通
的ＭＲＥＴ使用寿命可达６年，２００１年１０月２日
发电机ＭＲＥＴ首先失效。其后订购的ＭＲＥＴ组件
庾文峰
（角Ｃ电厂，广东东莞５３３）沙２９６
摘要：在分析旋转整流励磁发电机转子接地监测原理基础上，以更高的集成度、减半数量的元件制作了接口参数不变、装置功能相同的转子接地监测装置中旋转检测单元（Ｅ替代电路，并从核心电路组成、元器件选ＭＲＴ）
沙角Ｃ电厂６０ＭＷ发电机采用无刷旋转硅６整流励磁方式，转子接地在线监测装置中旋转检测
进一步完善了装置试验手段。２００７年初成立了工作小组，自主研发ＭＲＴ的核心替代电路。Ｅ
单元（ＭＲＥ）Ｔ随大轴旋转，并以红外脉冲信号向外
第２卷第９期１
２０年９０８月
广东电力
ＧＵＡＮＧＤ０ＮＧＥＣｌＣｏＷＥＲＥＬｒＲＩＰ
ＶＯ．１Ｎ０９１２．Ｓｐ２０ｅ．０８
文章编号：０７２０２０）９０４．４１０ —９Ｘ（０８０ —０９０
发电机转子接地监测装置中旋转检测单元（替代 Байду номын сангаас路的设计制作ＭＲＴ）Ｅ
（ｈｊｏＣＰｗｒＳａｉｎＤｏｇｕｎｕｎｄｎ２９６ＣｉａＳａａｏｅｔｔ，ｎｇａ，Ｇａｇｏｇ５３３，ｈｎ）ｉｏ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｂａｅｎｔｅａａｙｉｆｔｅｒｔｒｇｏｎｅｅｔｒｏｏａｉｇｄｏｅｘｉｔｎｓｓｅ，ａＭＲＥＴｂｔｔｔｉｃｉｉｓｄｏｈｎｌｓｓｈｏｏｒｕｄｄｔｃｏｆｒｔｔｉｄｓｅｃｔｉｙｔｍｏｎａｏＳｓｉｕｅｃｒｕｔｓＵｄｓｎｄｃｉｖｎｒａｅｎｅｒｔｎｗｉｈｏｌａｆｏｈｏｅｉｅ，ａｈｅｉｇｇｅｔｒｉｔｇａｉｔｎｙｈｌｆｔｅｃｍｐｎｎｓｗｈｌｉｔｉｉｇｔｅｉｔｒａｅｐｒｍｅｅｓａｄｔｅｇｏｏｅｔｉｍａｎａｎｎｈｅｆｃａａｔｒｎｈｅｎｏｉｉａｕｃｉｎ．Ｔｈｓｐｐｒｅｐｕｄｈｅｎｌｃｒｕｔｃｍｐｓｔｏ，ｔｅｃｏｃｆｃｍｐｎｎｓａｄｔｅｔｃｎｑｅｆｒｇｎｌｎｔｓｆｏｉａｅｘｏｎｓｔｅｋｒｅｉｃｉｏｏｉｎｈｈｉｅｏｏｏｅｔｎｈｅｈｉｕｓｏｉｍａｉｇ．Ｉｓｐｒｏｍａｃｅｔｇｄｔｎｒａｕｆｅｔｒｎｌｅｗｉｈｔｅｄｓｇ．ＩｒｃｉｅｔｅＭＲＥＴｕｓｉｔｋｎｔｅｆｒｎｅｔｓｉａａａｄｔｉｌｒｎｅｆｃｓａｅｉｉｔｈｅｉｎｎｐａｔ，ｈｎｎｃｓｂｔｔｅｕｃｒｕｔｈｓｂｅｎｏｐｒｔｄｉｔｈｅｅａｏｎｒｅｔｂｙｉｃｉａｅｎｉｃｒｏａｅｎｏｔｅｇｎｒｔｒａｄｗｏｋｄｓａｌ．Ｋｅｒｓｅｅａｏ；ｒｔｒｗｉｄｎ；ｇｏｎｅｅｔｎ；ＭＲＥＴ；ｓｂｔｕｅｃｒｕｔｙｗｏｄ：ｇｎｒｔｒｏｏｎｉｇｒｕｄｄｔｃｉｏｕｓｉｔｉｃｉｔ
择、制作工艺等方面进行了详细的论述。性能试验测试数据和台架试运效果均与设计相吻合，固封替代电路的
ＭＲＥＴ已随发电机稳定运行。
关键词：发电机；转子绕组；接地监测；旋转检测单元；替代电路中图分类号：Ｔ８．３Ｍ５８１文献标识码：Ｂ
ＤｅｉｎａａｉｇｏＲＥＴｕｓｉｕｅＣｉｃｉｏｎｒｔｒＲｏｏｏｎｔｃｏｓｇｎｄＭｋｎｆＭＳｂｔｔｔｒｕｔｆＧｅｅａｏｔｒＧｒｕｄＤｅｅｔｒ
ＹＵｅｆｇＷｎ—ｅｎ