[發明專利]發電機電刷電流在線監測方法及監測系統

有效

• 申請號: 201010117763.6
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN102169136A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 馬銘遠
• 申請（專利權）人: 馬銘遠
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 王錦陽;孫向民

技術領域

本發明涉及發電機參數監測領域，尤其涉及發電機參數的在線監測。

背景技術

發電機集電環發生環火是發電機的多發事故。隨著機組容量的增大，這種故障的損失也在增大。業內曾一度采用無刷勵磁技術來避開此問題的發生。但由于旋轉整流技術和可靠性及節能方面問題全方位衡量不能優于有刷勵磁，所以近些年我國國產的大型發電機仍采用有刷勵磁。所以至今發電機的集電環發生環火的故障危險依然存在，近年來發生率呈升高趨勢。

發生環火的主要原因就是電刷燒損，產生電刷燒損的主要原因是電刷電流分配不均。造成電刷電流分配不均的原因是電刷與滑環的接觸電阻波動。而產生這種波動的原因很多，而且隨機性較大，為此監測電刷電流的變化以便及時處理，對于避免發電機集電環發生環火至關重要。

現有的關于電刷電流變化的監測多為人工現場測量，在發電機運行中必須經常用直流鉗形電流表測量電刷的電流分配，以便及時發現電刷電流分配不均的情況。因此現有的關于電刷電流變化的監測方法必須現場作業，不能夠實現實遠程監控。

而且現有的用于監測電刷電流變化的工具多為直流鉗形電流表，在實際使用中多有不便，同時不能夠現實時采集電刷電流。

此外，現有的監測方法都是通過人工測量、讀數、判斷，不能夠實現自動分析處理電流數據，也不能自動提供報警提示。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提出了發電機電刷電流在線監測方法及監測系統。

本發明利用現代的采集技術可以實時采集電刷電流變化信息，通過遠程通信和計算機設備可以將數據遠程傳輸到維護監控中心的監測服務器系統、在監視設備上面處理顯示，并在出現電流不平衡時進行報警，維護人員可以及時赴現場進行處理，避免事故的發生。

根據本發明的一個方面，提供一種發電機電刷電流在線監測系統，包括：直流傳感器組，具有多個用于測量電刷電流的直流傳感器，直流傳感器安裝在發電機的待監測的電刷上，用于對電刷電流信號采樣，直流傳感器組將每個傳感器輸出的電流信號，送到模數變換及遠程傳輸模組進行處理；模數變換及遠程傳輸模組，接收每個傳感器的電流信號后，先由其中的信號調整模塊將其轉換為電壓信號，再經模數轉換模塊處理后，通過遠程傳輸模塊遠程傳送全部電流數據到集控中心的監測服務器系統；監測服務器系統，接收遠程經模數變換的發電機每個電刷電流數據信息，進行顯示、報警處理，監測服務器系統包括顯示控制模塊和報警處理模塊，顯示控制模塊用于控制發電機每個電刷電流數據信息的顯示，報警處理模塊將每個電刷電流數據與預先設定的標準閾值范圍進行比較，如果電流數據沒有處于標準閾值范圍內，則發出警報。

本發明的直流傳感器組中的直流傳感器可以是霍爾電流傳感器。此外，霍爾電流傳感器可以安裝在電刷的刷握分流板上。本發明的系統可以對霍爾電流傳感器進行間斷式供電。

本發明的發電機電刷電流在線監測系統，其中模數變換及遠程傳輸模組將接收的電流信號調理為0-5V標準電壓信號，并采用485總線的進行遠程傳送電流數據信息。

本發明的在線監測系統的模數變換及遠程傳輸模組還可以包括單獨的直流供電模塊，用于向直流傳感器組中的傳感器、模數轉換模塊供電。當然，也可以統一由在線監測系統向傳感器、模數轉換模塊等供電。

根據本發明的另一方面，提供一種發電機電刷電流在線監測方法，包括：通過安裝在發電機的待監測電刷上的直流傳感器對電刷電流信號進行采樣，并將每個傳感器輸出的電流信號，送到模數變換及遠程傳輸模組進行處理；模數變換及遠程傳輸模組接收每個傳感器的電流信號后，先將電流信號轉換為電壓信號，然后將轉換后的數據遠程傳送到集控中心的監測服務器系統(例如，機組集散控制系統即DCS)；監測服務器系統接收遠程經模數變換的發電機每個電刷電流數據信息，進行顯示、報警處理，其中將每個電刷電流數據與預先設定的標準閾值范圍進行比較，如果電流數據沒有處于標準閾值范圍內，則發出警報。

本發明的發電機電刷電流在線監測方法，其中進一步設定預警閾值范圍，預警閾值范圍在標準閾值范圍內，當電刷的電流值超出預警閾值范圍但還處于標準閾值范圍內時，不發出報警但發出預警。

本發明的系統和方法通過使用霍爾元件能夠實時采集數據。通過遠程通信和計算機設備，可以將采集的數據遠程傳輸到維護監控中心遠程監控。在出現電流不平衡時能夠自動發出警報。

本發明的系統具有數據采集準確，運行可靠等特點，是一項具有較強實用性的系統。

附圖說明