[發明專利]一種基于紅外、熒光光纖多測溫傳感器的發電機勵磁設備測溫裝置及方法

在審

• 申請號: 201711351429.5
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107941364A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 劉喜泉;陳小明;高娟;高沖;崔玉剛
• 申請（專利權）人: 中國長江電力股份有限公司
• 主分類號: G01K7/18
• 分類號: G01K7/18;G01K7/22;G01K11/32;G01J5/00;G06N3/04
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 吳思高

技術領域

本發明涉及發電機控制設備領域，具體是一種基于紅外、熒光光纖多測溫傳感器的發電機勵磁設備測溫裝置及方法。

背景技術

發電機自并勵勵磁系統作為控制發電機輸出電壓和無功功率的核心設備，其結構如說明書附圖的圖1所示，其結構主要由：勵磁調節器2，勵磁變壓器4，交流滅磁開關5，勵磁整流功率柜7，直流滅磁開關9，滅磁電阻10等部件組成。其關系到電站及電力系統的安全穩定運行。

發電機勵磁設備因為高壓大電流設備，容易出現發熱故障，在運行過程中經常出現交流滅磁開關5、直流滅磁開關9、或者三相整流功率柜7燒毀；滅磁電阻10冒煙、發電機轉子滑環13碳刷打火、陽極電纜6（交流電纜）、直流電纜11（至發電機轉子電纜）著火等各種故障，從而引發勵磁事故。出現這些事故的原因：多數是因為未能及時發現勵磁設備運行的隱患，勵磁設備運行正常與否的關鍵量之一就是溫度。傳統測溫方式一般是在勵磁設備巡檢特定時間進行該部位的測溫，無法達到實時監測，且有些部位無法監測，待設備停運再去監測又失去意義。或者只針對個別部位采用了實時測溫，目前還未聞有對勵磁設備多個關鍵部位進行全面實時溫度監測，并進行故障診斷的應用。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種基于紅外、熒光光纖多測溫傳感器的發電機勵磁設備測溫裝置及方法，基于多類型測溫傳感器實時在線監測發電機勵磁設備關鍵部位的運行溫度，通過采集處理，經工控機進行顯示；并通過專家知識、神經網絡等方法實現設備運行狀態的診斷分析，及時發現勵磁控制設備缺陷及隱患。

本發明采取的技術方案為：

一種基于紅外、熒光光纖多測溫傳感器的發電機勵磁設備測溫裝置，該裝置包括：

RTD電阻溫度傳感器，用于監測勵磁變壓器的溫度；

IFIS紅外熱成像溫度傳感器，用于監測交流滅磁開關、直流滅磁開關、滅磁電阻、發電機轉子滑環的溫度；

IFS紅外測溫傳感器，用于監測發電機出口離相封閉母線的溫度；

FOTS 光纖溫度傳感器，用于監測陽極電纜、直流電纜、三相整流功率柜阻容吸收裝置的溫度；

PTC 熱敏電阻溫度傳感器，用于監測三相整流功率柜的溫度；

所述傳感器連接DAQ 數據采集器，DAQ 數據采集器連接ICC工業控制計算機，ICC工業控制計算機連接SWITCH 交換機，SWITCH 交換機連接DCS 電站監控系統。

一種基于紅外、熒光光纖多測溫傳感器的發電機勵磁設備測溫方法，所述傳感器將實時監測到的溫度數據通過4-20mA信號或TCP/IP協議經DAQ 數據采集器進行采樣處理，并經TCP/IP送至ICC工業控制計算機進行分析處理，通過ICC工業控制計算機進行數據的顯示，存儲，診斷分析，并通過專家知識、神經網絡等算法用以指導設備隱患或缺陷處理；同時將實時數據及報警信息通過SWITCH 交換機，采用Modbus-RTU協議送至DCS 電站監控系統。

本發明一種基于紅外、熒光光纖多測溫傳感器的發電機勵磁設備測溫裝置及方法，能有效發現因勵磁設備運行溫度過高而產生的設備隱患及缺陷，并能利用專家知識、神經網絡等進行診斷分析，高效消除設備隱患及缺陷。

本發明提出了一種基于紅外熱成像、熒光光纖、PT100多類型測溫傳感器的發電機勵磁設備在線溫度監測及智能故障診斷裝置及方法，該裝置可以在線實時監測勵磁設備主回路、滅磁開關、滅磁電阻、整流橋等關鍵部位溫度數據外送，現地和遠方都能監視，通過專家知識和神經網絡算法及時發現勵磁設備的運行隱患，并結合勵磁設備輸出電流、環境溫度等，分析勵磁關鍵部位溫度，確定勵磁設備運行是否存在隱患，從而確保電站及電力系統的穩定運行。

附圖說明

圖1為自并勵勵磁控制系統結構示意圖。

圖2為自并勵勵磁控制系統溫度在線監測與故障診斷系統拓撲圖。

圖3 為自并勵勵磁系統溫度傳感器安裝示意圖。

其中：1-發電機，2-勵磁調節器，3-主變壓器，4-勵磁變壓器，5-交流滅磁開關，6-陽極電纜（交流電纜），7-三相整流功率柜，8-起勵單元，9-直流滅磁開關，10-滅磁電阻，11-直流電纜（至發電機轉子電纜）， 12-跨接器，13-發電機轉子滑環，14-發電機出口離相封閉母線。