[發(fā)明專利]一種小型水輪發(fā)電機(jī)碳刷打火檢測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211218815.8
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115575814A
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建;賀廣武;劉利斌;龔金風(fēng)
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南江河能源科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01K1/02;G01K1/022;H02K11/25
• 代理公司: 北京匯眾通達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11622
• 代理人: 夏鵬

1.一種小型水輪發(fā)電機(jī)碳刷打火檢測系統(tǒng)，包括電站監(jiān)控系統(tǒng)和傳感器組，其特征在于：所述傳感器組與電站監(jiān)控系統(tǒng)通訊連接；

所述傳感器組包括溫度巡檢儀和測溫傳感器設(shè)備；

所述測溫傳感器用于安裝在水輪發(fā)電機(jī)大軸上的金屬刷握板上，金屬刷握板有正/負(fù)電環(huán)，所述測溫傳感器分別與勵磁電流正極碳刷組、勵磁電流負(fù)極碳刷組上的金屬刷握板相接觸導(dǎo)通，用于實(shí)時監(jiān)控金屬刷握板上的溫度并將溫度變化數(shù)值傳輸至電站監(jiān)系統(tǒng)進(jìn)行處理；

所述電站監(jiān)控系統(tǒng)用于接收傳感器組得到的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取、比對、分析和診斷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型水輪發(fā)電機(jī)碳刷打火檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述測溫傳感器設(shè)備用于分別與勵磁電流正極碳刷組、勵磁電流負(fù)極碳刷組接觸導(dǎo)通；

從外部給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈注入勵磁電流，電流設(shè)置在100A～500A；在勵磁電流的整個傳輸線路上，只有碳刷與集電環(huán)之間是動態(tài)接觸連接的，其接觸狀況長期穩(wěn)定性差；

若存在接觸不良極有可能引發(fā)打火故障，在打火發(fā)生時碳刷與集電環(huán)接觸面釋放出大量熱能，使溫度急劇攀升，金屬集電環(huán)常常被燒蝕，此時熱量也會通過碳刷和金屬刷握架迅速傳遞至金屬刷握板，因?yàn)榻饘俸吞妓⒌膶?dǎo)熱性較好，使得金屬刷握板溫度會隨碳刷打火同步快速上升；

雖然從刷握板上測量到的溫度要比碳刷與集電環(huán)接觸面處產(chǎn)生的溫度低，但其變化趨勢保持一致，這樣就可以通過金屬刷握板上的測溫傳感器間接地反映碳刷運(yùn)行情況；

另外勵磁電流的變化也會影響碳刷溫度，進(jìn)而將溫度實(shí)時傳輸至電站監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行檢測。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型水輪發(fā)電機(jī)碳刷打火檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述電站監(jiān)控系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)接收模塊、故障診斷模塊、大數(shù)據(jù)模塊和可視化模塊；

所述數(shù)據(jù)接收模塊用于將傳感器組所采集到的數(shù)據(jù)，并獲取這些數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)發(fā)送至故障診斷模塊和大數(shù)據(jù)模塊；

所述大數(shù)據(jù)模塊用于存儲各種水輪發(fā)電機(jī)的故障數(shù)據(jù)以其對應(yīng)的解決方案數(shù)據(jù)；

所述故障診斷數(shù)據(jù)模塊用于將大數(shù)據(jù)模塊的故障數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)接收模塊獲取到的所述水輪發(fā)電機(jī)的碳刷溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對后，得出初步診斷結(jié)果，并將接收得到的數(shù)據(jù)庫中的輸進(jìn)行相似度對比，并通過可視化模塊進(jìn)行可視化顯現(xiàn)，發(fā)送至顯示屏進(jìn)行顯示。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型水輪發(fā)電機(jī)碳刷打火檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述電站監(jiān)控系統(tǒng)還包括定位模塊；

所述定位模塊用于將接收到的所述水輪發(fā)電機(jī)的碳刷溫度進(jìn)行定位，便于將定位點(diǎn)發(fā)送至可視化模塊中予以定位標(biāo)識。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型水輪發(fā)電機(jī)碳刷打火檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述電站系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)還包括提醒模塊；

所述提醒模塊用于所述水輪發(fā)電機(jī)的碳刷溫度達(dá)到報(bào)警值后進(jìn)行實(shí)時提醒報(bào)警。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種小型水輪發(fā)電機(jī)碳刷打火檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述提醒模塊包括風(fēng)險(xiǎn)模塊；

所述風(fēng)險(xiǎn)模塊和大數(shù)據(jù)模塊相連接，用于調(diào)取大數(shù)據(jù)中水輪發(fā)電機(jī)的碳刷溫度安全值、風(fēng)險(xiǎn)值和危險(xiǎn)值范圍；

所述風(fēng)險(xiǎn)模塊中將水輪發(fā)電機(jī)的碳刷溫度范圍閾值劃分為Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級，三個等級進(jìn)行劃分；

所述Ⅰ級閾值為在安全值左右，但是還在安全值范圍內(nèi)，所述Ⅰ級閾值溫度值設(shè)置為40-80℃內(nèi)；

所述Ⅱ級閾值是在危險(xiǎn)值范圍內(nèi)，即已經(jīng)產(chǎn)生故障了，但是未達(dá)到極端值，例如溫度在80℃-120℃；

所述Ⅲ級閾值是在極端值，溫度異常高，溫度設(shè)置在120℃-160℃內(nèi)，并做出緊急停機(jī)處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種小型水輪發(fā)電機(jī)碳刷打火檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述風(fēng)險(xiǎn)模塊還包括緊急維修模塊；

所述緊急維修模塊用于和風(fēng)險(xiǎn)模塊通訊連接，用于風(fēng)險(xiǎn)模塊中發(fā)送的報(bào)警提示信號進(jìn)行處理，發(fā)送報(bào)警維修信號，在潛在的碳刷打火故障發(fā)生前給予了人工干預(yù)提示。