轉(zhuǎn)子溫度分布是影響發(fā)電機安全運行的重要參數(shù),轉(zhuǎn)子引線溫度過高,會造成連接板接觸面發(fā)熱嚴(yán)重、引線端部放電融化、絕緣板和絕緣套碳化嚴(yán)重等現(xiàn)象。
由于轉(zhuǎn)子不斷旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子內(nèi)部勵磁引線溫度監(jiān)測存在很大困難,電廠目前主要有如下兩種傳統(tǒng)方法測量引線溫度。
(1)理論計算方式(伏安法)
通過測量轉(zhuǎn)子勵磁引線的電壓和電流來計算轉(zhuǎn)子引線的銅排電阻,利用電阻和溫度的函數(shù)關(guān)系得到轉(zhuǎn)子引線的平均溫度,只能反映轉(zhuǎn)子整體的平均溫度,不能反映溫度具體分布與熱點狀況。
缺點:
1)只能反映轉(zhuǎn)子整體的平均溫度;
2)不能反映溫度具體分布與熱點狀況;
3)不能準(zhǔn)確反映發(fā)電機運行的安全狀況。
(2)pt100熱電阻+無線數(shù)傳方式
轉(zhuǎn)子內(nèi)部安裝數(shù)據(jù)記錄儀,通過滑環(huán)或者電池給內(nèi)置的pt100熱電阻供電,獲得溫度數(shù)據(jù),再通過無線數(shù)傳裝置,將轉(zhuǎn)子溫度上傳到后臺系統(tǒng)。強電場下,無線傳輸數(shù)據(jù)失真。供電電源不穩(wěn)定,影響數(shù)據(jù)精度傳感器帶電,潛在的安全隱患。
缺點:
1)強電場下,無線傳輸數(shù)據(jù)失真;
2)供電電源不穩(wěn)定,影響數(shù)據(jù)精度;
3)傳感器帶電,潛在的安全隱患。
熒光光纖傳感技術(shù)在線測溫,相比于傳統(tǒng)方法的諸多問題,有明顯的優(yōu)勢,具有以下技術(shù)特點:
(1)采用光傳輸,抗電磁干擾,數(shù)據(jù)精確、可靠,適合強電磁場區(qū)域。
(2)光傳輸本質(zhì)安全,適合易燃、易爆場所;
(3)熒光衰減型測溫原理,系統(tǒng)可靠性高,穩(wěn)定性好;
(4)光纖傳感,便于復(fù)用和組成傳感器網(wǎng)絡(luò);
(5)響應(yīng)時間快,數(shù)據(jù)精度高;
(6)靈活性高,在線實時監(jiān)測;
(7)尺寸小,重量輕,便于施工安裝;
(8)光纖材料石英的化學(xué)性能穩(wěn)定,壽命長,適合長期安全監(jiān)測;
(9)兼容性好,解調(diào)儀采用開放式通信協(xié)議,可實現(xiàn)遠程通信,將數(shù)據(jù)上傳到中控系統(tǒng)。
水電站發(fā)電機組安裝一套基于熒光光纖傳感技術(shù)的轉(zhuǎn)子引線在線測溫系統(tǒng)。該機組因為轉(zhuǎn)子引線溫度異常,未能提前監(jiān)測,導(dǎo)致在機組運行過程中,轉(zhuǎn)子引線發(fā)生故障,導(dǎo)致機組被迫緊急停機,造成巨大的經(jīng)濟損失,經(jīng)過現(xiàn)場勘察,為該機組轉(zhuǎn)子引線設(shè)置14個溫度監(jiān)測點,其中12個傳感器安裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)部,2個傳感器安裝在滑環(huán)正、負極。