本申请涉及励磁系统,尤其涉及一种便携式集成化励磁系统小电流试验系统。
背景技术:
1、发电厂励磁系统长期带电运行,其整流柜核心可控硅元件或绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,igbt)、快速熔断器、脉冲触发等设备的可靠性对机组稳定运行起着至关重要作用。
2、励磁系统开环小电流试验是判别励磁系统功率整流三相全控桥性能最有效和最直接的方法,是大型发电机励磁系统现场试验导则一项重要内容。而传统方式下励磁系统开环小电流负载试验存在诸多问题,例如:励磁小电流试验现场外接的三相交流电源不易获取;现场实施时需搭建一个复杂的试验平台,协调实施不便;小电流开环试验需人为判断异常,无法智能识别三相全控桥具体相别的可控硅、快速熔断器等设备故障。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、本申请提出了一种便携式集成化励磁系统小电流试验系统,包括单相交流输入电源模块、保护单元模块、单相电源转换三相电源模块、隔离变单元模块、待测元件外接模块、负载模块、采样处理模块、人机界面模块以及打印机单元模块,其中:单相交流输入电源模块的出线端连接至保护单元模块的进线端,保护单元模块的出线端连接至单相电源转换三相电源模块的进线端,单相电源转换三相电源模块的出线端连接至隔离变单元模块的进线端,隔离变单元模块的出线端连接待测元件外接模块的进线端,待测元件外接模块的出线端连接负载模块;采样处理模块分别与保护单元模块、待测元件外接模块和人机界面模块相连接,人机界面模块与打印机单元模块相连接;待测元件外接模块为发电机励磁系统的待测装置;采样处理模块用于对发电机励磁系统的待测装置的信号进行采集和处理,以进行励磁系统小电流试验并获取检测结果;人机界面模块包括嵌入式实时操作系统,用于完成励磁系统小电流试验的可视化操作和状态监测;打印机单元模块用于将励磁系统小电流试验的试验数据和检测结果打印显示。
3、进一步的,隔离变单元模块用于使励磁变压器的输入侧和输出侧的电气完全绝缘,同时抑制高频杂波传入控制回路,减少励磁变压器的输入侧和输出侧之间的电气影响。
4、进一步的,单相交流输入电源模块与常规市电220v单相交流电源相连接。
5、进一步的,保护单元模块用于当监测到输入电流电压超过预设电压阈值时,切断回路。
6、进一步的,单相电源转换三相电源模块包括整流电路、稳压电容、逆变电路和滤波电路,其中:整流电路包含二极管vd1、vd2、vd3和vd4,保护单元模块出线端的一端与二极管vd1与vd2相连接,另一端与二极管vd3与vd4相连接;稳压电容指的是与整流电路输出端相连接的电容c,起到稳定整流输出电压的作用;逆变电路包含6组绝缘栅双极型晶体管,每组igbt与二极管并联,分别为igbt1/vd1、igbt2/vd1、igbt3/vd3、igbt4/vd4、igbt5/vd5、igbt6/vd6,其中6个绝缘栅双极型晶体管共阳极侧为igbt1、igbt2、igbt3连接稳压电容一端,共阴极侧igbt4、igbt5、igbt6连接稳压电容另一端;滤波电路为lc滤波电路,lc滤波电路包含l1和c1,l2和c2,以及l3和c3,逆变电路的输出端连接滤波电路的电感l1、l2和l3,电容c1、c2和c3并联;其中,绝缘栅双极型晶体管中点分别连接滤波电感l1、l2、l3的一端,另一端连接三相逆变电路的输出端a、b、c。
7、进一步的,整流电路采用gbu1510单相整流桥堆,型号为gbu1510(15a/1000v),用于将常规市电220v交流电源整流成直流311v;逆变电路用于将直流311v逆变成频率固定为50hz、幅值50~100v可调的三相正弦波交流电,逆变电路采用型号为stw13nk100z的场效应管;滤波电路用于滤除杂波,选择截止频率为1.7khz的电感电容元件,滤波电感选用0.15mh,滤波电容选用5.5uf。
8、进一步的,发电机励磁系统的待测装置包括但不限于为avr柜、功率柜。
9、进一步的,负载模块包括多个功率电阻,功率电阻型号为svw100/500。
10、进一步的,采样处理模块采用16位、8通道同步采样模数数据采样单元,型号为ad7606;采样处理模块包含的cpu芯片采用频率72mhz,工作电压2-3.6v,100引脚的stm32f103vct6型单片机。
11、本申请至少实现以下有益效果:本申请极大的简化了发电机励磁系统小电流试验仪器,有效降低了现场试验输入电源的复杂限制,充分减少了试验搭建准备及操作完成时间,实现了励磁设备故障检测智能化水平的提高,进一步降低了试验人员的劳动强度,提高试验安全可靠性。
1.一种便携式集成化励磁系统小电流试验系统,其特征在于,包括单相交流输入电源模块、保护单元模块、单相电源转换三相电源模块、隔离变单元模块、待测元件外接模块、负载模块、采样处理模块、人机界面模块以及打印机单元模块,其中:
2.根据权利要求1所述的便携式集成化励磁系统小电流试验系统,其特征在于,所述隔离变单元模块用于使励磁变压器的输入侧和输出侧的电气完全绝缘,同时抑制高频杂波传入控制回路,减少励磁变压器的输入侧和输出侧之间的电气影响。
3.根据权利要求1所述的便携式集成化励磁系统小电流试验系统,其特征在于,所述单相交流输入电源模块与常规市电220v单相交流电源相连接。
4.根据权利要求1所述的便携式集成化励磁系统小电流试验系统,其特征在于,所述保护单元模块用于当监测到输入电流电压超过预设电压阈值时,切断回路。
5.根据权利要求1所述的便携式集成化励磁系统小电流试验系统,其特征在于,所述单相电源转换三相电源模块包括整流电路、稳压电容、逆变电路和滤波电路,其中:
6.根据权利要求5所述的便携式集成化励磁系统小电流试验系统,其特征在于,所述整流电路采用gbu1510单相整流桥堆,型号为gbu1510(15a/1000v),用于将常规市电220v交流电源整流成直流311v;
7.根据权利要求1所述的便携式集成化励磁系统小电流试验系统,其特征在于,所述发电机励磁系统的待测装置包括但不限于为avr柜、功率柜。
8.根据权利要求1所述的便携式集成化励磁系统小电流试验系统,其特征在于,所述负载模块包括多个功率电阻,所述功率电阻型号为svw100/500。
9.根据权利要求1所述的便携式集成化励磁系统小电流试验系统,其特征在于,所述采样处理模块采用16位、8通道同步采样模数数据采样单元,型号为ad7606;采样处理模块包含的cpu芯片采用频率72mhz,工作电压2-3.6v,100引脚的stm32f103vct6型单片机。
