[發(fā)明專利]非接觸式水輪發(fā)電機(jī)定子機(jī)座變形測量裝置及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310515927.4
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103542801A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖良瑜;龐立軍;李永恒;何伯靈;王燕;賈偉
• 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: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種非接觸式水輪發(fā)電機(jī)定子機(jī)座變形測量裝置及方法。

背景技術(shù)：

水輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過程中會出現(xiàn)各種振動、噪聲等故障，為分析故障產(chǎn)生的原因，有時需要測量發(fā)電機(jī)定子機(jī)座的變形。此外在新開發(fā)的800MW、1000MW等大容量首臺水輪發(fā)電機(jī)組投入運(yùn)行時，也都需要做包括發(fā)電機(jī)定子機(jī)座變形測試在內(nèi)的各種型式試驗(yàn)，以檢驗(yàn)設(shè)計、制造的效果，改進(jìn)、提高設(shè)計水平。但是目前傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)定子機(jī)座變形測量裝置及方法是采用接觸式百分表來測量，存在可靠性差、測量結(jié)果誤差大、無法進(jìn)行變形動態(tài)過程的監(jiān)測、對測試人員噪聲危害大等問題。給水輪發(fā)電機(jī)組的故障診斷和大容量水輪發(fā)電機(jī)組新產(chǎn)品的開發(fā)造成很大困難。因此，開發(fā)一種可靠性好、測量精度高、能實(shí)現(xiàn)變形動態(tài)過程監(jiān)測、對測試人員噪聲危害小的新型水輪發(fā)電機(jī)定子機(jī)座變形測量裝置及方法十分重要。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種可靠性好、測量精度高、能實(shí)現(xiàn)變形動態(tài)過程監(jiān)測、對測試人員噪聲危害小的新型水輪發(fā)電機(jī)定子機(jī)座變形測量裝置及方法。本發(fā)明的技術(shù)方案為：該測量裝置由電渦流傳感器、傳感器安裝支撐架、傳感器固定支架、方形鋼塊和動態(tài)信號采集分析儀組成，在機(jī)組停機(jī)狀態(tài)下，用金屬粘接膠將方形鋼塊粘接在定子機(jī)座需要測量的部位，再根據(jù)方形鋼塊的位置將電渦流傳感器、傳感器安裝支撐架與風(fēng)洞內(nèi)地面基礎(chǔ)固定，然后通過傳感器固定支架把電渦流傳感器固定在傳感器安裝支撐架上，每個測點(diǎn)安裝徑向和切向兩個電渦流傳感器，并分別對準(zhǔn)方形鋼塊的兩個方向，調(diào)整好電渦流傳感器的初始位置，最后通過信號電纜將電渦流傳感器與置于發(fā)電機(jī)風(fēng)洞外面的動態(tài)信號采集分析儀相連，啟動動態(tài)信號采集分析儀，調(diào)試好后，待機(jī)組運(yùn)行后就可開始對定子機(jī)座的變形進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，通過信號分析軟件進(jìn)行時域分析和頻域分析，即可得到定子機(jī)座在不同運(yùn)行工況下的變形大小和動態(tài)變形過程，以此掌握不同載荷對定子機(jī)座變形的影響程度。

本發(fā)明要解決的主要問題有：

1、運(yùn)用該測量裝置及方法獲得定子機(jī)座的徑向變形和切向變形。

2、提高發(fā)電機(jī)定子機(jī)座變形測量結(jié)果的可靠性和精確度。

3、實(shí)現(xiàn)定子機(jī)座變形動態(tài)過程的監(jiān)測。

4、降低測量過程對測試人員的噪聲危害程度。

5、掌握不同載荷對定子機(jī)座變形的影響程度。

發(fā)電機(jī)運(yùn)行時，定子鐵芯在磁拉力、溫升,扭矩等載荷作用下會產(chǎn)生一定的變形，并傳給定子機(jī)座，磁拉力、溫升等載荷使定子機(jī)座產(chǎn)生徑向變形，扭矩等載荷使定子機(jī)座產(chǎn)生切向變形，而且在發(fā)電機(jī)風(fēng)洞內(nèi)產(chǎn)生很大噪音。如果仍然采用現(xiàn)有接觸式百分表來測量定子機(jī)座變形,測試人員必須在風(fēng)洞內(nèi)完成測試,存在很大的噪聲危害和安全隱患,而且接觸式百分表只有某個時間點(diǎn)的讀數(shù),無法實(shí)現(xiàn)動態(tài)過程的監(jiān)測。此外，測試人員進(jìn)行記錄讀數(shù)時也存在很大讀數(shù)誤差。通過本發(fā)明裝置及方法，利用粘接在定子機(jī)座表面測點(diǎn)的方形鋼塊，可以將定子機(jī)座的綜合變形分解成利于測量、分析的徑向和切向變形分量，這樣發(fā)電機(jī)在不同工況運(yùn)行時，就可以掌握磁拉力、溫升、扭矩等不同載荷對定子機(jī)座變形的影響程度。利用電渦流傳感器的特性，將被測定子機(jī)座外殼表面距電渦流傳感器探頭表面的相對位移變化通過電渦流傳感器輸入到動態(tài)信號采集分析儀就能測量出定子機(jī)座的變形，并實(shí)現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測，所有測量記錄都是通過軟件完成，不存在人工讀數(shù)的誤差，測量精確度高。電渦流傳感器通過信號電纜與動態(tài)信號采集分析儀連接，進(jìn)行信號傳輸，信號電纜的長度可根據(jù)不同機(jī)組風(fēng)洞尺寸的大小確定，這樣就可以將動態(tài)信號采集分析儀的終端置于風(fēng)洞外，遠(yuǎn)離風(fēng)洞，避免了發(fā)電機(jī)運(yùn)行時的噪聲對測試人員的危害。

運(yùn)用本發(fā)明，可準(zhǔn)確獲得定子機(jī)座的徑向變形和切向變形，掌握不同載荷對定子機(jī)座變形的影響程度，實(shí)現(xiàn)了定子機(jī)座變形動態(tài)過程的監(jiān)測。解決了接觸式百分表測量無法得到定子機(jī)座變形的動態(tài)過程的問題。降低了測量過程對測試人員的噪聲危害。得到的變形值及頻譜等參數(shù)信息對于發(fā)電機(jī)故障分析、驗(yàn)證新機(jī)組設(shè)計效果、提高設(shè)計水平具有重要的參考價值。

本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是：操作簡單、使用安全、能靜態(tài)和動態(tài)地非接觸、高可靠性、高精度的測量出定子機(jī)座的變形，而且測量過程對測試人員的噪聲危害小。

附圖說明：

圖1是非接觸式水輪發(fā)電機(jī)定子機(jī)座變形測量裝置示意圖

圖2是非接觸式水輪發(fā)電機(jī)定子機(jī)座變形測量方法步驟流程圖

具體實(shí)施方式：