[發(fā)明專利]大型發(fā)電設(shè)備端部參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310320776.7
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103398794A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢純輝;孫凱;楊明;王韜;高尚
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01K7/18
• 分類號: G01K7/18;G01R33/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大型發(fā)電設(shè)備端部參數(shù)的在線監(jiān)測系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

目前隨著大型發(fā)電機(jī)設(shè)備容量的不斷增加，使得巨型發(fā)電機(jī)的端部磁場分布合理、降低損耗提高效率、防止局部過熱成為焦點(diǎn)問題。大型發(fā)電機(jī)端部磁場分布的研究一直受到業(yè)界的關(guān)注并對此開展廣泛的研究。人們通常采用理論計(jì)算的方法對汽輪發(fā)電機(jī)的端部電磁場進(jìn)行分析和研究，有時(shí)也用試驗(yàn)的方法測量大型發(fā)電設(shè)備端部的參數(shù),以此驗(yàn)證理論計(jì)算的結(jié)果。?

通常大型汽輪發(fā)電機(jī)定子鐵心端部是通過端部結(jié)構(gòu)件對鐵心進(jìn)行固定和壓緊，防止電機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)鐵心松動(dòng)而引起鐵心過熱和振動(dòng)過大給電機(jī)造成的安全隱患，另外，定子端部繞組磁場還會(huì)在端部結(jié)構(gòu)件中感應(yīng)渦流而引起發(fā)熱。因此在線監(jiān)測大型發(fā)電機(jī)端部關(guān)鍵部位的溫度、磁感應(yīng)強(qiáng)度參數(shù)是否正常，是保證機(jī)組安全運(yùn)行的一個(gè)有效手段。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是公開一種大型發(fā)電設(shè)備端部參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)，所涉及的技術(shù)主要為汽輪發(fā)電機(jī)端部參數(shù)在線監(jiān)測，通過大型發(fā)電設(shè)備端部參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，達(dá)到在線監(jiān)測大型汽輪發(fā)電機(jī)端部參數(shù)保證機(jī)組安全運(yùn)行的目的。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種大型發(fā)電設(shè)備端部參數(shù)在線監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)由若干個(gè)安裝在電機(jī)端部鐵心、邊段鐵心以及壓緊結(jié)構(gòu)件表面需要監(jiān)測部位的Pt100溫度傳感器P1、P2、…、Pm安裝在電機(jī)端部相同部位的測磁線圈C1、C2、…、Cm，電機(jī)定子機(jī)座上的接線端子板(1)，信號前置調(diào)理采樣儀(2)，上位計(jì)算機(jī)(3)構(gòu)成，信號前置調(diào)理采集儀(2)為在線監(jiān)測系統(tǒng)的主要部分，其中央處理單元采用Cygnal公司的C8051F020單片機(jī)；其信號調(diào)理電路對測磁線圈和Pt100的輸出信號進(jìn)行放大調(diào)理變?yōu)榭梢员籄/D電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)采樣電壓信號；由MAX333芯片構(gòu)成的多路轉(zhuǎn)換開關(guān)電路把多路輸入信號分別切換到一路輸出通道；由美國ANALOG?DEVICE公司的24位高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片AD7711A構(gòu)成的A/D轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的高精度轉(zhuǎn)換；在中央處理單元控制下轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的溫度信號和磁感應(yīng)強(qiáng)度信號通過RS-485工業(yè)現(xiàn)場總線傳送到上位監(jiān)測計(jì)算機(jī)(3),上位計(jì)算機(jī)(3)利用監(jiān)測軟件對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所述的信號前置調(diào)理采樣儀(2)，其中：U11、U12、…、U1m為測磁線圈信號調(diào)理電路，對測?磁線圈的輸出弱信號進(jìn)行嚴(yán)格的線性放大，使其成為可以被A/D電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)交流采樣電壓信號；U21、U22、…、U2m為Pt100溫度傳感器信號調(diào)理電路，它將Pt100的輸出電阻經(jīng)過全橋電路處理變?yōu)榭梢员籄/D電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)直流采樣電壓信號；U3為由MAX333芯片構(gòu)成的多路轉(zhuǎn)換開關(guān)電路，可以把多路輸入信號分別切換到一路輸出通道；U4為由美國ANALOG?DEVICE公司的24位高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片AD7711A構(gòu)成的A/D轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的高精度轉(zhuǎn)換；U5為中央處理單元CPU，為信號前置調(diào)理采集儀的控制核心；U6為通訊信號電平轉(zhuǎn)換的RS-485總線模塊，測磁線圈C1的輸出信號接入測磁線圈信號調(diào)理電路U11、測磁線圈C2的輸出信號接入測磁線圈信號調(diào)理電路U12、…、磁線圈Cm的輸出信號接入測磁線圈信號調(diào)理電路U1m，經(jīng)過信號調(diào)理后變?yōu)?5V到+5V間的標(biāo)準(zhǔn)交流采樣電壓信號；溫度傳感器P1接到溫度傳感器信號調(diào)理電路U21、溫度傳感器P2接到溫度傳感器信號調(diào)理電路U22、…、溫度傳感器Pm接到溫度傳感器信號調(diào)理電路U2m,溫度傳感器的電阻信號經(jīng)過信號調(diào)理后變?yōu)?到+5V間的標(biāo)準(zhǔn)直流采樣電壓信號；這些調(diào)理后的多路標(biāo)準(zhǔn)模擬信號由多路轉(zhuǎn)換開關(guān)U3在中央處理單元U5控制下傳輸?shù)骄蹵/D轉(zhuǎn)換電路U4變換為數(shù)字信號，再由中央處理單元U5通過RS-485工業(yè)現(xiàn)場總線傳送到上位監(jiān)測計(jì)算機(jī)。?

上位計(jì)算機(jī)利用監(jiān)測軟件對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過專家系統(tǒng)軟件進(jìn)行計(jì)算分析，并與專家系統(tǒng)中的設(shè)定值進(jìn)行比較，做出電機(jī)工作正常、預(yù)警、危險(xiǎn)等各種提示。?

由于在線監(jiān)測系統(tǒng)的主要儀器信號前置調(diào)理采集儀采用高精度信號調(diào)理電路以及美國ANALOG?DEVICE公司的24位高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片AD7711A，所以具有溫度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的測量范圍大，精度高，采樣速度快特點(diǎn)。溫度測量范圍為0℃—400℃，誤差不大于±1℃；磁感應(yīng)強(qiáng)度測量范圍為0.01特斯拉—2.5特斯拉，相對誤差不大于0.5%；采樣速度可以高達(dá)每秒1000個(gè)采樣點(diǎn)，這使得此系統(tǒng)可以用于各種容量的發(fā)電機(jī)端部溫度和磁感應(yīng)強(qiáng)度參數(shù)的在線監(jiān)測。?

附圖說明

圖1是發(fā)明的系統(tǒng)應(yīng)用連接框圖?