[實用新型]一種水輪發(fā)電機定子繞組的多點紅外測溫傳輸裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820122982.1
• 申請日: 2008-10-24
• 公開（公告）號: CN201322650Y
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設計）人: 阮琳;顧國彪;錢光岳;袁佳毅;田新東
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01J5/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司
• 代理人: 關 玲;成金玉

技術領域

本實用新型涉及水輪發(fā)電機定子繞組的測溫傳輸裝置，尤其涉及一種蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機定子繞組的多點紅外測溫傳輸裝置。

背景技術

水輪發(fā)電機的傳統(tǒng)冷卻方式如水內冷技術過于復雜，冷卻系統(tǒng)組裝困難，存在很大的安全運行隱患；空冷技術作為一種外冷技術，冷卻效果明顯不如內冷方式，風摩損耗大，溫度分布不均勻造成應力和應變大，影響電機運行的安全可靠性，從而蒸發(fā)冷卻技術成為了解決這些問題的唯一出路。

我國自主研究開發(fā)的水輪發(fā)電機蒸發(fā)冷卻技術是一種內冷模式，它在繼承了水內冷優(yōu)點的同時完全避免了水內冷堵和漏的本質缺點。專利申請?zhí)枮?1131399.4的發(fā)明專利申請公開了一種水輪發(fā)電機定子繞組蒸發(fā)冷卻裝置，這種裝置是內部充有冷卻介質的全封閉自循環(huán)系統(tǒng)。這種自循環(huán)蒸發(fā)冷卻裝置的特點是利用水輪發(fā)電機的立式結構特點實現冷卻系統(tǒng)的無泵自循環(huán)。由于無泵，系統(tǒng)的循環(huán)壓力很低，所以每一個循環(huán)支路的長度不能過長。實際上是每一根定子線棒與聯(lián)接管一起構成一個獨立的循環(huán)支路。當水輪發(fā)電機定子有m根線棒，就有m個彼此并聯(lián)的循環(huán)支路。例如三峽地下電站的水輪發(fā)電機采用了自循環(huán)蒸發(fā)冷卻裝置，該機組設計共有540槽，1080根定子線棒，就表示有1080個蒸發(fā)冷卻循環(huán)支路。這1080個支路是彼此并聯(lián)的，為了實時監(jiān)測這些支路是否工作正常，監(jiān)測介質出口端線棒的溫度就是必要的手段，這么多的支路逐一埋設溫度測量傳感器，例如熱電偶或鉑電阻，都需要有引線從測點引到測量裝置，這使操作和維護有很大的工作量，如此多的測溫元件出線還降低了機組運行的可靠性。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種水輪發(fā)電機定子繞組的多點紅外測溫傳輸裝置，該裝置能夠突破電站機組采用的RTD或熱電偶等需連接線的測溫方式，實現了無接觸帶電測溫。

本實用新型通過非接觸探測紅外能量(熱量)，并將其轉換為電信號，進而在顯示器上生成熱圖像或溫度值，通過遠程傳輸至數據采集儀器，達到檢測目的，通過數據間的比較，將探測到的熱量精確量化，能夠對發(fā)熱的故障區(qū)域進行準確識別和嚴格分析。由于近年來的技術革新，尤其表現在探測器技術，內置紅外照相機，各種自動功能，分析軟件的發(fā)展等，使得紅外分析解決方案比以往更為經濟有效。本實用新型可通過在水輪發(fā)電機內部加裝導軌，配合步進電機作為位置驅動，實現對發(fā)電機全部定子線棒的端部溫度實現實時監(jiān)測和溫度比較，本實用新型還可擴大應用于電力系統(tǒng)中高電壓帶電設備的溫度監(jiān)測，以及其他常規(guī)空冷或水內冷水輪發(fā)電機組定、轉子的帶電溫度量測等。

本實用新型將紅外測溫裝置與溫度巡檢和遠程傳輸技術相結合，創(chuàng)新性的應用于發(fā)電機組的帶電測溫。

本實用新型水輪發(fā)電機定子繞組的多點紅外測溫傳輸裝置，包括發(fā)電機定子繞組、上集汽環(huán)管，支撐鋼架，卡套接頭，紅外測溫儀，軌道系統(tǒng)，步進電機，軌道車和地面接收系統(tǒng)。發(fā)電機定子繞組上端部通過上絕緣引管與上集汽環(huán)管相連接，上集汽環(huán)管通過卡套接頭與支撐鋼架連接。支撐鋼架與軌道系統(tǒng)相連接，軌道系統(tǒng)與上集汽環(huán)管同心，位于上集汽環(huán)管的內側下方，支撐鋼架將軌道系統(tǒng)通過卡套結構固定在上集汽環(huán)管上。紅外測溫儀固定在軌道車上，軌道車由步進電機驅動在軌道上運動，軌道車運動步長由發(fā)電機定子的槽距確定，紅外測溫儀的紅外射線聚焦鏡頭對準電機定子繞組線棒上端部側點。軌道系統(tǒng)可以是沿發(fā)電機定子圓周的整圓結構，也可以是由N個分瓣弧形結構拼裝而成。參與測量的測溫儀可以是一臺也可以是多臺，用于固定測溫儀的軌道車可以是沿整圓軌道單向運動，或是通過控制外接電源的接線方式實現步進電機正反轉，從而使軌道車沿分瓣弧型軌道做往復運動。

本實用新型的水輪發(fā)電機定子繞組的多點紅外測溫傳輸裝置，與現有大型機組測溫技術相比，具有下列顯著的特點和效果：

(1)溫度測量點可多可少，自由靈活。

(2)本裝置采用了無接觸帶電測溫技術，使測量系統(tǒng)的安裝和維護檢修量大大減小，并且提高了安全可靠性。

(3)本裝置將紅外測溫裝置與溫度巡檢和遠程傳輸技術相結合，創(chuàng)新性的應用于發(fā)電機組的帶電測溫，簡化了數百甚至上千點測溫系統(tǒng)所需的龐大布線系統(tǒng)，提高了操作便利性。

附圖說明

圖1為水輪發(fā)電機定子繞組的多點紅外測溫傳輸裝置；

圖2為紅外測溫系統(tǒng)軌道部分的工作過程流程圖；

圖3為紅外測溫系統(tǒng)地面接受部分的工作過程流程圖；