本實(shí)用新型涉及發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障定位系統(tǒng)及其電壓測(cè)量工具。

背景技術(shù)：

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生匝間短路故障后，可使用測(cè)量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間電壓分布的方法來定位故障匝。傳統(tǒng)的匝間電壓測(cè)量工具為兩根鉤針，分別插入轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔后搭在欲測(cè)量的匝上面。這種測(cè)量方法每測(cè)一次匝間電壓就需要進(jìn)行一次位置探測(cè)，從而使得整個(gè)測(cè)量速度較慢，且鉤針上下頻繁移動(dòng)過程中容易掛到匝間絕緣，導(dǎo)致匝間絕緣損壞，從而降低了發(fā)電子轉(zhuǎn)子繞組的安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要提供一種測(cè)量效率和安全性較高的機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)電繞組匝間電壓測(cè)量工具，還提供一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障定位系統(tǒng)。

一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間電壓測(cè)量工具，所述測(cè)量工具用于插入至所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部的通風(fēng)孔內(nèi)以進(jìn)行匝間電壓測(cè)量；所述測(cè)量工具包括測(cè)量桿、接觸裝置和連接裝置；所述接觸裝置為多個(gè)；所述接觸裝置的數(shù)量大于或等于所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子每一槽部上的轉(zhuǎn)子繞組的線圈匝數(shù)；所述接觸裝置以預(yù)設(shè)間距依次并列固定在所述測(cè)量桿上；所述預(yù)設(shè)間距等于所述轉(zhuǎn)子繞組上相鄰兩匝線圈之間的距離，以使得在所述測(cè)量工具插入所述通風(fēng)孔后所述線圈繞組上的每一匝線圈均與一個(gè)接觸裝置電性連接；每個(gè)接觸裝置與一個(gè)連接裝置電性連接；所述連接裝置用于與電壓測(cè)量?jī)x電性連接。

上述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間電壓測(cè)量工具，在測(cè)量桿上設(shè)置有與轉(zhuǎn)子繞組的線圈匝數(shù)相同或者多于線圈匝數(shù)的接觸裝置，并且每個(gè)接觸裝置之間的距離與轉(zhuǎn)子繞組上相鄰兩匝線圈之間的距離相同。因此，當(dāng)測(cè)量工具插入至通風(fēng)孔后，轉(zhuǎn)子繞組上的每一匝線圈均與一個(gè)接觸裝置電性連接。每個(gè)接觸裝置還與一個(gè)連接裝置連接。此時(shí)，通過連接裝置與電壓測(cè)量?jī)x電連接后，即可一次性實(shí)現(xiàn)對(duì)各匝間電壓之間的測(cè)量，而無需像傳統(tǒng)的測(cè)量方法那樣反復(fù)上下移動(dòng)以多次探測(cè)各匝間位置，從而提高了測(cè)量效率。并且，測(cè)量過程中不會(huì)劃傷匝間絕緣，安全性較高。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)所述接觸裝置包括第一彈性接觸單元和第二彈性接觸單元；所述第一彈性接觸單元和所述第二彈性接觸單元對(duì)稱固定在所述測(cè)量桿的兩側(cè)；所述第一彈性接觸單元的末端至所述第二彈性接觸單元的末端之間的距離小于所述通風(fēng)孔的最大尺寸。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述接觸裝置還包括彈性連接件；所述彈性連接件分別與所述第一彈性接觸單元、所述第二彈性接觸單元連接，且與所述連接裝置電性連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)量桿為中空結(jié)構(gòu)；所述第一彈性接觸單元和所述第二彈性接觸單元均包括彈性觸頭和固定部；所述彈性觸頭垂直于所述測(cè)量桿設(shè)置；所述彈性觸頭的第一端用于與對(duì)應(yīng)的線圈電性接觸；所述彈性觸頭的第二端位于所述測(cè)量桿內(nèi)且與所述固定部連接；所述固定部垂直于所述彈性觸頭設(shè)置。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)量桿內(nèi)的空隙處填充有封裝膠。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述封裝膠為環(huán)氧樹脂。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)量桿為絕緣桿。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括把手；所述把手固定于所述測(cè)量桿的端部。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每一根所述連接裝置上還設(shè)置有識(shí)別裝置；所述識(shí)別裝置用于供用戶識(shí)別出所述連接裝置對(duì)應(yīng)的接觸裝置。

一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障定位系統(tǒng)，包括電壓測(cè)量?jī)x，還包括如前述任一實(shí)施例所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間電壓測(cè)量工具；所述電壓測(cè)量?jī)x用于對(duì)相鄰兩個(gè)接觸裝置之間的電壓進(jìn)行測(cè)量，以根據(jù)所述電壓確定故障位置。

附圖說明

圖1為轉(zhuǎn)子端部的轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的局部剖視圖；

圖3為一實(shí)施例中的發(fā)電子轉(zhuǎn)子匝間電壓測(cè)量工具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為一實(shí)施例中的測(cè)量工具插入轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔時(shí)的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

一實(shí)施例中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間電壓測(cè)量工具，用于插入至轉(zhuǎn)子端部的通風(fēng)孔內(nèi)以進(jìn)行匝間電壓測(cè)量。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子每一槽部上的轉(zhuǎn)子繞組均具有預(yù)設(shè)匝數(shù)的轉(zhuǎn)子線圈。轉(zhuǎn)子端部處的轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。在本實(shí)施例中，以8匝線圈的轉(zhuǎn)子繞組為例進(jìn)行說明。在其他的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子繞組的線圈匝數(shù)可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定。參見圖1，70為線圈，60則為線圈匝間絕緣層，以保證相鄰兩匝線圈70之間的電氣隔離。轉(zhuǎn)子線圈70端部的側(cè)面設(shè)置進(jìn)風(fēng)口90。轉(zhuǎn)子線圈70上還設(shè)置有貫穿線圈70和線圈匝間絕緣層60的通風(fēng)孔80。其中，通風(fēng)孔80的截面為矩形。圖1中的各箭頭表示通風(fēng)方向。圖2為圖1的局部剖視圖(剖線平行于通風(fēng)孔80的長(zhǎng)度方向且經(jīng)過通風(fēng)孔80)。

圖3為一實(shí)施例中的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間電壓測(cè)量工具(以下簡(jiǎn)稱測(cè)量工具)的結(jié)構(gòu)示意圖，其通過插入通風(fēng)孔80以進(jìn)行匝間電壓測(cè)量。在本實(shí)施例中，該測(cè)量工具包括測(cè)量桿100、接觸裝置200和連接裝置300。

測(cè)量桿100作為測(cè)量工具的載體，用于安裝固定接觸裝置200。測(cè)量桿100的大小可以根據(jù)通風(fēng)孔80和接觸裝置200確定，從而確保安裝接觸裝置200后仍可以順利插入至通風(fēng)孔80內(nèi)。測(cè)量桿100在測(cè)量完成后需要拔出，因此其長(zhǎng)度以大于整個(gè)轉(zhuǎn)子繞組的厚度H為宜。測(cè)量桿100為絕緣桿，可以通過絕緣高強(qiáng)度材料(如聚四氟乙烯)制備而成。

接觸裝置200為多個(gè)。接觸裝置200的數(shù)量等于或者大于待測(cè)量的轉(zhuǎn)子繞組的線圈70的匝數(shù)。多個(gè)接觸裝置200以預(yù)設(shè)間距依次并列固定在測(cè)量桿100上。預(yù)設(shè)間距等于轉(zhuǎn)子繞組上相鄰兩匝線圈70之間的距離，從而確保測(cè)量工具插入通風(fēng)孔80后，轉(zhuǎn)子繞組上的每一匝線圈70均與一個(gè)接觸裝置200電性連接。在本實(shí)施例中，接觸裝置200的數(shù)量與線圈70的匝數(shù)相同，均為8個(gè)。每個(gè)接觸裝置200與一個(gè)連接裝置300電性連接，從而通過連接裝置300與外部的電壓測(cè)量?jī)x電性連接，進(jìn)而通過電壓測(cè)量?jī)x對(duì)匝間電壓進(jìn)行測(cè)量。

上述測(cè)量工具，在測(cè)量桿100上設(shè)置有與轉(zhuǎn)子繞組的線圈70的匝數(shù)相同或者多于線圈70匝數(shù)的接觸裝置200，并且每個(gè)接觸裝置200之間的距離與轉(zhuǎn)子繞組上相鄰兩匝線圈70之間的距離相同。因此，當(dāng)測(cè)量工具插入至通風(fēng)孔80后，轉(zhuǎn)子繞組上的每一匝線圈70均與一個(gè)接觸裝置200電性連接。每個(gè)接觸裝置200還與一個(gè)連接裝置300連接。此時(shí)，通過連接裝置300與電壓測(cè)量?jī)x電連接后，即可一次性實(shí)現(xiàn)對(duì)各匝間電壓之間的測(cè)量，而無需像傳統(tǒng)的測(cè)量方法那樣反復(fù)上下移動(dòng)以多次探測(cè)各匝間位置，從而提高了測(cè)量效率，進(jìn)而提高對(duì)轉(zhuǎn)子匝間故障定位的速度。并且，測(cè)量過程中不會(huì)劃傷匝間絕緣，安全性較高。

參見圖3，在本實(shí)施例中，接觸裝置200包括第一彈性接觸單元210和第二彈性接觸單元220，還包括連接于第一彈性接觸單元210和第二彈性接觸單元220之間的彈性連接件230。第一彈性接觸單元210和第二彈性接觸單元220對(duì)稱固定在測(cè)量桿100的兩側(cè)。第一彈性接觸單元210的末端至第二彈性接觸單元220的末端之間的距離應(yīng)小于通風(fēng)孔80的最大尺寸(也即通風(fēng)孔80的長(zhǎng)度)，以使得測(cè)量工具能夠順利插入至通風(fēng)孔80內(nèi)。通過將接觸裝置200設(shè)置為成對(duì)的彈性接觸單元，可以確保測(cè)量工具插入通風(fēng)孔80并旋轉(zhuǎn)一定角度后，第一彈性接觸單元210可以頂住通風(fēng)孔80的一側(cè)，第二彈性接觸單元220則可以頂住通風(fēng)孔80的對(duì)側(cè)，并通過中間的彈性連接件230保證兩個(gè)彈性接觸單元都可靠地與轉(zhuǎn)子繞組接觸，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。采用這種接觸裝置200可以克服單側(cè)接觸容易導(dǎo)致接觸壓緊力不足的問題。

第一彈性接觸單元210和第二彈性接觸單元220的結(jié)構(gòu)相同，每個(gè)彈性接觸單元均包括彈性觸頭242和固定部244。彈性觸頭242可以為黃銅等導(dǎo)電性能較好的材料制備而成。彈性觸頭242垂直于測(cè)量桿100設(shè)置。彈性觸頭242的第一端用于與對(duì)應(yīng)的線圈70電性連接。彈性觸頭242的第二端位于測(cè)量桿100內(nèi)并與固定部244固定連接。固定部244則垂直彈性觸頭242設(shè)置。彈性連接件230可以為金屬彈簧，分別與第一彈性接觸單元210的彈性觸頭242、第二彈性接觸單元220的彈性觸頭242連接。彈性連接件230還與連接裝置300電性連接。在本實(shí)施例中，連接裝置300為連接導(dǎo)線。通過將彈性觸頭242成對(duì)并聯(lián)設(shè)置，可以減少一半的接觸電阻，從而進(jìn)一步降低了測(cè)量誤差，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性。為對(duì)各連接裝置300進(jìn)行區(qū)分，以識(shí)別其對(duì)應(yīng)的接觸裝置200，在連接裝置300上設(shè)置有識(shí)別裝置。測(cè)量桿100為中空結(jié)構(gòu)，以安置固定部244和彈性觸頭242。并且，測(cè)量桿100的空隙處還填有封裝膠，以保證彈性觸點(diǎn)242、彈性連接件230以及連接裝置300之間均固定良好。封裝膠可以為環(huán)氧樹脂。各彈性觸頭242的長(zhǎng)度應(yīng)保證當(dāng)測(cè)量工具插入到通風(fēng)孔80的底部時(shí)，正好對(duì)應(yīng)相應(yīng)的繞組線圈，如圖4所示。圖4為測(cè)量工具插入至通風(fēng)孔80且與相應(yīng)的繞組線圈對(duì)應(yīng)后的示意圖。

在本實(shí)施例中，上述測(cè)量工具還包括把手400。把手400固定在測(cè)量桿100的端部，且位于連接裝置300上用于與電壓測(cè)量?jī)x連接的一端。把手400可以供用戶插入或者旋轉(zhuǎn)角度使用。

上述測(cè)量工具的使用方法如下：首先將測(cè)量桿100沿通風(fēng)孔80下插至底部停止(如圖4所示)。然后，使用把手400將測(cè)量桿100旋轉(zhuǎn)約45～90度，以確保彈性觸頭242接觸到各自對(duì)應(yīng)的線圈。然后讀取連接裝置300上連接的電壓測(cè)量?jī)x上的電壓值即可，從而根據(jù)該讀數(shù)確定該處測(cè)量位置是否發(fā)生短路，實(shí)現(xiàn)短路故障定位。

上述測(cè)量工具因?yàn)閺椥杂|頭242已經(jīng)設(shè)計(jì)成與各匝對(duì)應(yīng)，一次插入即可測(cè)量出該轉(zhuǎn)子繞組的各匝間電壓，整個(gè)測(cè)量過程不到1分鐘。其不需要像傳統(tǒng)的鉤針那樣上下反復(fù)移動(dòng)，不會(huì)劃傷匝間絕緣，并且具有測(cè)量準(zhǔn)確度較高的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型還提供一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障定位系統(tǒng)，包括電壓測(cè)量?jī)x以及前述任一實(shí)施例中所述的測(cè)量工具。電壓測(cè)量?jī)x用于對(duì)相鄰兩個(gè)接觸裝置200之間的電壓進(jìn)行測(cè)量，從而根據(jù)測(cè)量電壓判斷該對(duì)應(yīng)匝間位置是否發(fā)生短路故障，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)短路故障定位。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。