專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種水輪發(fā)電機(jī)性能檢測(cè)裝置，即發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子在工作中是個(gè)大的發(fā)熱體，其溫度的升高，直接影響發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行，必需對(duì)其溫度的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。目前對(duì)于轉(zhuǎn)子磁極溫度的監(jiān)測(cè)缺乏必要的手段，如按照轉(zhuǎn)子電流的大小對(duì)轉(zhuǎn)子溫度進(jìn)行估算，它只能間接反映轉(zhuǎn)子整體的溫升，對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組局部的發(fā)熱則不具意義，而轉(zhuǎn)子繞組局部的發(fā)熱則是轉(zhuǎn)子測(cè)溫最需要監(jiān)測(cè)的目標(biāo)。水輪發(fā)電機(jī)為凸極式轉(zhuǎn)子，磁極個(gè)數(shù)較多，磁極間有眾多的電氣聯(lián)結(jié)頭。當(dāng)磁極斷線(xiàn)后，由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)行電流較大(600A 1500A)，轉(zhuǎn)子又是ー個(gè)大電感線(xiàn)圈，轉(zhuǎn)子電流可以通過(guò)電弧長(zhǎng)時(shí)間維持，此時(shí)發(fā)電機(jī)的定子電壓、電流、包括轉(zhuǎn)子電壓、電流從儀表上都看不出任何變化，因此反應(yīng)電氣量變化的繼電保護(hù)不能反應(yīng)這種故障。只有發(fā)展到電弧燒壞磁極絕緣出現(xiàn)轉(zhuǎn)子接地告警信號(hào)時(shí)，才能由運(yùn)行人員進(jìn)行轉(zhuǎn)移負(fù)荷停機(jī)處理，處理時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致磁極線(xiàn)圈損傷加大，尤其是轉(zhuǎn)子磁極聯(lián)接頭被電弧燒斷的部件可能在停機(jī)過(guò)程中因?yàn)閼T性作用甩出，從而導(dǎo)致定子線(xiàn)棒損傷，造成更加重大的損失。如果能在線(xiàn)監(jiān)測(cè)到磁極及其聯(lián)接頭的溫度異常上升，則可以提前檢查處理，避免事故擴(kuò)大。因此，對(duì)轉(zhuǎn)子磁極溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)是有必要的。自然界中凡是溫度高于絕對(duì)零K的物體都會(huì)產(chǎn)生紅外輻射，物體的紅外輻射特性、輻射能量的大小及其按波長(zhǎng)的分布等，與物體的表面溫度有著十分密切的關(guān)系。紅外測(cè)溫原理是被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量通過(guò)大氣傳輸?shù)綔y(cè)溫儀，由紅外測(cè)溫儀的光學(xué)部件接收及信號(hào)處理，將能量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并以數(shù)字或模擬量形式輸出或顯示溫度。利用紅外測(cè)溫的基本原理，通過(guò)被測(cè)物體紅外輻射能量的測(cè)量，能準(zhǔn)確地確定物體的表面溫度。紅外測(cè)溫技術(shù)具有響應(yīng)時(shí)間快、非接觸、使用安全及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。原來(lái)無(wú)法使用傳統(tǒng)測(cè)溫方法而通過(guò)間接方式測(cè)溫的設(shè)備監(jiān)測(cè)手段，逐漸被先進(jìn)的紅外測(cè)溫技術(shù)替代。紅外測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述不足而提供一種利用搖擺式紅外測(cè)溫儀對(duì)轉(zhuǎn)子磁極溫度實(shí)時(shí)檢測(cè)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置其控制電路包括分別與可編程控制器連接的具備搖擺限位保護(hù)功能的紅外測(cè)溫儀電路和磁極定位裝置電路。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極在額定轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)子的磁極繞組有一定長(zhǎng)度(比如300mm),為了同時(shí)對(duì)磁極內(nèi)、外邊緣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，則要求紅外測(cè)溫儀沿轉(zhuǎn)子直徑方向進(jìn)行掃描。在轉(zhuǎn)子磁極正下方的轉(zhuǎn)子蓋板上，開(kāi)ー個(gè)孔，作為紅外測(cè)溫儀測(cè)量轉(zhuǎn)子磁極接點(diǎn)溫度的測(cè)量孔。由于轉(zhuǎn)子的磁極繞組有一定長(zhǎng)度，需要紅外測(cè)溫儀作掃描搖頭擺動(dòng)。采用步進(jìn)馬達(dá)推動(dòng)紅外測(cè)溫儀徑向擺動(dòng)而實(shí)現(xiàn)對(duì)全視野內(nèi)的磁極進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。磁極定位裝置包括高速電磁開(kāi)關(guān)和步進(jìn)馬達(dá)。轉(zhuǎn)子磁極有48個(gè)，需要對(duì)每ー個(gè)被測(cè)量的磁極定位，因此采取對(duì)每ー個(gè)被測(cè)量的轉(zhuǎn)子磁極定位編號(hào)。將采集的ms級(jí)的快速數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳到數(shù)百米以外的中控室，實(shí)現(xiàn)帶編號(hào)的轉(zhuǎn)子磁極溫度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以及報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、利用紅外測(cè)溫儀改變了傳統(tǒng)熱電偶必須接觸到目標(biāo)才能測(cè)量出目標(biāo)溫度的方式，使得測(cè)量運(yùn)動(dòng)的和難以接觸的目標(biāo)溫度成為可能。2、采用搖擺式紅外測(cè)溫方式與軟件開(kāi)發(fā)后臺(tái)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子磁極溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控及報(bào)警。3、具有體積小、接線(xiàn)簡(jiǎn)單、成本低、故障率低、使用壽命長(zhǎng)、易于實(shí)現(xiàn)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用之特點(diǎn)。4、轉(zhuǎn)子磁極溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)有利于及早發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁極存在的隱患，制定合理的檢修計(jì)劃，對(duì)于機(jī)組的穩(wěn)定、安全運(yùn)行具有重要的意義。5、裝置具備搖擺限位等傳感器失靈后的報(bào)警功能。 下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。

圖I是本實(shí)用新型控制系統(tǒng)基本框圖。圖2是本實(shí)用新型控制系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置控制電路包括分別與可編程控制器連接的擺動(dòng)的紅外測(cè)溫儀電路和磁極定位裝置電路。紅外測(cè)溫儀測(cè)得信號(hào)、轉(zhuǎn)子定位信號(hào)送中央處理系統(tǒng)處理，通過(guò)計(jì)算機(jī)在遠(yuǎn)程控制室顯示。對(duì)過(guò)熱數(shù)值現(xiàn)場(chǎng)顯示報(bào)警。紅外測(cè)溫儀測(cè)溫范圍50-400°C，響應(yīng)速度1ms。發(fā)電機(jī)是重要設(shè)備，輔助監(jiān)測(cè)設(shè)備應(yīng)保證運(yùn)行可靠。由于某種原因，限位開(kāi)關(guān)失靈，擺動(dòng)系統(tǒng)失去控制，為避免測(cè)溫儀單方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)測(cè)溫儀轉(zhuǎn)動(dòng)到某一位置時(shí)，觸動(dòng)(啟動(dòng))微動(dòng)開(kāi)關(guān)，系統(tǒng)立即回?cái)[至中間位置鎖定停止，并告警。參見(jiàn)圖2，在轉(zhuǎn)子磁極正下方的轉(zhuǎn)子蓋板I上開(kāi)ー個(gè)孔，作為紅外測(cè)溫儀2測(cè)量轉(zhuǎn)子磁極接點(diǎn)溫度的測(cè)量孔，即可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各磁極。由于轉(zhuǎn)子的磁極繞組有一定長(zhǎng)度，需要紅外測(cè)溫儀2作掃描搖頭擺動(dòng)，搖擺角為磁極外邊緣連接頭與磁極內(nèi)邊緣連接頭之間夾角0。采用步進(jìn)馬達(dá)推動(dòng)紅外測(cè)溫儀2徑向擺動(dòng)而實(shí)現(xiàn)對(duì)全視野內(nèi)的磁極進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，經(jīng)信號(hào)采集，送控制器，在電腦3上顯示。磁極定位裝置通過(guò)高速電磁開(kāi)關(guān)、步進(jìn)馬達(dá)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁極的精確定位。轉(zhuǎn)子上磁極有48個(gè)，需要對(duì)每ー個(gè)被測(cè)量的磁極定位，所以采取對(duì)每ー個(gè)被測(cè)量的轉(zhuǎn)子定位編號(hào)。通過(guò)安裝于轉(zhuǎn)子大軸4上的預(yù)制位標(biāo)示發(fā)電機(jī)任一磁極，正常運(yùn)行的發(fā)電機(jī)處于恒定(50Hz±0. 5)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)可編程控制器對(duì)每ー磁極進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。實(shí)現(xiàn)帶編號(hào)的轉(zhuǎn)子磁極溫度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以及報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。
權(quán)利要求1.ー種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于控制電路包括分別與可編程控制器連接的具備搖擺限位保護(hù)功能的紅外測(cè)溫儀電路和磁極定位裝置電路。
2.置電路包括高速電磁開(kāi)關(guān)和步進(jìn)馬達(dá)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種水輪發(fā)電機(jī)性能檢測(cè)裝置，即發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置。其控制電路包括分別與可編程控制器連接的擺動(dòng)的紅外測(cè)溫儀電路和磁極定位裝置電路。在轉(zhuǎn)子磁極正下方的轉(zhuǎn)子蓋板上，開(kāi)一個(gè)孔，作為紅外測(cè)溫儀測(cè)量轉(zhuǎn)子磁極接點(diǎn)溫度的測(cè)量孔。由于轉(zhuǎn)子的磁極繞組有一定長(zhǎng)度，需要紅外測(cè)溫儀作掃描搖頭擺動(dòng)。采用步進(jìn)馬達(dá)推動(dòng)紅外測(cè)溫儀徑向擺動(dòng)而實(shí)現(xiàn)對(duì)全視野內(nèi)的磁極進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。具有體積小、接線(xiàn)簡(jiǎn)單、成本低、故障率低、使用壽命長(zhǎng)、易于實(shí)現(xiàn)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用之特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01J5/00GK202403802SQ201220000298
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年1月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月1日
發(fā)明者任輝, 劉澤, 劉淑娟, 尉青連, 樸順花, 滕巍, 胡海平, 辛峰, 馬躍林, 高陽(yáng) 申請(qǐng)人:白山發(fā)電廠(chǎng)