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水電站勵(lì)磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子引線光纖在線測溫系統(tǒng)

轉(zhuǎn)子溫度分布是影響發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的重要參數(shù),轉(zhuǎn)子引線溫度過高,會(huì)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(lì)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(jì)算方式(伏安法)

通過測量轉(zhuǎn)子勵(lì)磁引線的電壓和電流來計(jì)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(diǎn)狀況。

缺點(diǎn):

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(diǎn)狀況;

3)不能準(zhǔn)確反映發(fā)電機(jī)運(yùn)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(tái)系統(tǒng)。強(qiáng)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(diǎn):

1)強(qiáng)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(diǎn):

(1)采用光傳輸,抗電磁干擾,數(shù)據(jù)精確、可靠,適合強(qiáng)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(shí)間快,數(shù)據(jù)精度高;

(6)靈活性高,在線實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信,將數(shù)據(jù)上傳到中控系統(tǒng)。

水電站發(fā)電機(jī)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(jī)組因?yàn)檗D(zhuǎn)子引線溫度異常,未能提前監(jiān)測,導(dǎo)致在機(jī)組運(yùn)行過程中,轉(zhuǎn)子引線發(fā)生故障,導(dǎo)致機(jī)組被迫緊急停機(jī),造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,經(jīng)過現(xiàn)場勘察,為該機(jī)組轉(zhuǎn)子引線設(shè)置14個(gè)溫度監(jiān)測點(diǎn),其中12個(gè)傳感器安裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)部,2個(gè)傳感器安裝在滑環(huán)正、負(fù)極。

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