水輪發電機線圈老化試驗電壓分布測量裝置的制作方法

本發明涉及一種水輪發電機線圈老化試驗電壓分布測量裝置。

背景技術：

水輪發電機線圈老化試驗的目的是為了確定線圈絕緣結構的最終使用時間和耐壓性能，是一種在超高壓條件下的壽命試驗，是保證水輪發電機長期安全運行的一個重要試驗。通常在被測的水輪發電機線圈的兩端加上一萬伏或者幾十萬伏的高壓，由于線圈絕緣中含有的不均勻細小氣泡會在持續高壓的電場下產生放電現象，燒壞線圈絕緣，認為此時加在線圈兩端的電壓就是該線圈的擊穿電壓。準確測量擊穿電壓是線圈老化試驗的關鍵。由于絕緣分布的原因，線圈絕緣層不同位置的點對應的電勢并不相同，以往采用直接在被測線圈絕緣層加上金屬的電壓互感器的方式引出擊穿點的電壓，在測量的同時已經改變了試驗高壓在被測線圈絕緣層的分布，既不準確，又不安全。

技術實現要素：

本發明的目的是公開一種水輪發電機線圈老化試驗電壓分布測量裝置，輸速度快，傳輸距離遠，抗電磁干擾能力強,誤碼率低的特點，而且強電弱電隔離性好。本發明的技術方案為：一種水輪發電機線圈老化試驗電壓分布測量裝置，光纖晶體鍺酸鉍(Bi2O3-GeO2系化合物,英文縮寫為BGO)電壓傳感器安裝在被測線圈表面絕緣層，隨著線圈老化試驗開始測量線圈表面絕緣層上的電壓分布，并將測量信號連接到PIC-16C73型數據采集處理裝置上，PIC-16C73型數據采集處理裝置將數據傳遞到NIWLS/ENET900型無線發射裝置，NIWLS/ENET900型無線發射裝置通過WiFi技術將電壓數據發送到D-LinkDI-8004型無線接收裝置，D-LinkDI-8004型無線接收裝置通過工業以太網將電壓數據傳送到遠程計算機，安裝了分析軟件遠程計算機對上傳的電壓數據進行顯示，分析，準確地記錄老化試驗中線圈絕緣被擊穿附近的電壓值。傳統的電壓互感器的由于測量位置和多由金屬制成等原因，沒有辦法在絕緣線圈被高壓擊穿時測得絕緣燒毀點的擊穿電壓，實質上監測的是絕緣線圈被高壓擊穿時加在整個絕緣導體上電壓，即認為加在整個絕緣導體上的電壓是擊穿電壓，忽略了由于絕緣分布導致線圈絕緣層不同位置的點對應的電勢并不相同這一客觀事實。本發明采用的ABB-OMU型光纖晶體電壓傳感器精度高(可達0.2級)，絕緣特性好，抗干擾能力強的特點，能在絕緣線圈老化試驗過程中直接，可靠地測得絕緣線圈燒毀點的擊穿電壓，本發明采用的YiFi(無線保真技術)具有傳輸速度快(可達128Mbps)，傳輸距離遠，抗電磁干擾能力強,誤碼率低的特點，而且強電弱電隔離性好，尤其適合高壓環境下的數據采集工作。本發明改變了長期以來絕緣線圈老化試驗不能夠精確測量這一情況，并且在絕緣線圈進行高壓測試時不會將擊穿電壓引出，提高了試驗精度和試驗人員的安全性。光纖晶體電壓傳感器內部光源發出的光經過起偏器變成偏振光，入射到BGO晶體，當外加高電壓加到BGO晶體上后，由于普克爾斯效應，通過BGO晶體的光會產生雙折射，雙折射光波之間的相位差和被測電壓成正比，經檢偏器檢出偏振方向相同的部分后，傳到光纖晶體傳電壓傳感器的檢測和放大電路中并轉換為測量信號。本發明采用ABB-OMU型光纖晶體電壓傳感器，能夠準確測量出ABB-OMU型光纖晶體電壓傳感器在線圈表面絕緣層雙折射光波的相位差,從而得到水輪發電機線圈老化試驗的表面絕緣層電壓分布值，為水輪發電機線圈絕緣結構設計和耐壓能力分析提供新的依據。

附圖說明

圖1發明原理框圖

圖2本發明安裝和具體連接圖

具體實施方式

如圖1所示，一種水輪發電機線圈老化試驗電壓分布測量裝置，光纖晶體鍺酸鉍(Bi2O3-GeO2系化合物,英文縮寫為BGO)電壓傳感器安裝在被測線圈表面絕緣層，隨著線圈老化試驗開始測量線圈表面絕緣層上的電壓分布，并將測量信號連接到PIC-16C73型數據采集處理裝置上，PIC-16C73型數據采集處理裝置將數據傳遞到NIWLS/ENET900型無線發射裝置，NIWLS/ENET900型無線發射裝置通過WiFi技術將電壓數據發送到D-LinkDI-8004型無線接收裝置，D-LinkDI-8004型無線接收裝置通過工業以太網將電壓數據傳送到遠程計算機，安裝了分析軟件遠程計算機對上傳的電壓數據進行顯示，分析，準確地記錄老化試驗中線圈絕緣被擊穿附近的電壓值。

裝置的安裝應用圖如圖2所示，其中：b1，b2，……，b10為ABB-OMU型光纖晶體電壓傳感器；1為水輪發電機線圈；2為數據采集處理裝置；3為無線數據發射裝置；4為無線數據接收裝置；5為遠程計算機。

如圖2所示將ABB-OMU型光纖晶體電壓傳感器b1，b2，……，b10直接安裝在水輪發電機線圈1表面絕緣層需要測量的部位，隨著線圈老化試驗開始測量線圈表面絕緣層上的電壓分布，并將測量信號連接到PIC-16C73型數據采集處理裝置2上，PIC-16C73型數據采集處理裝置2將測量信號轉換為電壓數據并傳遞到NIWLS/ENET900型無線發射裝置3，NIWLS/ENET900型無線發射裝置3通過WiFi技術將電壓數據發送到D-LinkDI-8004型無線接收裝置4上，D-LinkDI-8004型無線接收裝置4通過工業以太網將電壓數據傳送到遠程計算機5，安裝了分析軟件遠程計算機5對上傳的電壓數據進行顯示，分析，并準確地記錄老化試驗中線圈絕緣被擊穿點附近的電壓值。