一種汽輪發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)及治理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽輪發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)及治理裝置，尤其是一種具有發(fā)電機(jī)軸電壓治理功能的在線監(jiān)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽輪發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量的增大，汽輪機(jī)的進(jìn)氣壓力、流量、流速等參數(shù)及機(jī)組尺寸增大以及靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)的廣泛采用等原因，引起發(fā)電機(jī)組大軸上產(chǎn)生了電壓，稱為軸電壓。如果對(duì)軸電壓的抑制和防護(hù)措施不當(dāng)，將會(huì)在發(fā)電機(jī)軸承、軸瓦、齒輪等部件產(chǎn)生有害的軸電流，若汽輪發(fā)電機(jī)組的軸電流很大，軸電流將通過軸頸、軸瓦等有關(guān)部件，會(huì)在軸頸和軸瓦表面產(chǎn)生很多蝕點(diǎn)。破壞軸頸和軸瓦的良好配合，進(jìn)一步加劇軸瓦的損壞;軸電流引起的電弧會(huì)燒蝕軸承部件并使軸承的潤(rùn)滑油老化，從而加速軸承的機(jī)械磨損:軸電流會(huì)使汽輪機(jī)部件、發(fā)電機(jī)端蓋、軸承和環(huán)繞軸的其他部件強(qiáng)烈磁化，并在軸頸和葉輪處產(chǎn)生單極電勢(shì)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起停機(jī)事故，造成不必要的檢修和發(fā)電損失。
[0003]為了防止軸電流損壞軸承，長(zhǎng)期以來采用的辦法是將勵(lì)端軸瓦基座對(duì)地絕緣，在汽側(cè)軸瓦基座內(nèi)側(cè)裝設(shè)接地電刷，將轉(zhuǎn)軸接地。這樣軸電流將通過接地電刷構(gòu)成回路，而不致?lián)p壞軸承。但上述措施并不是萬無一失的，由于軸瓦基座絕緣不良或通過細(xì)小異物接地很難被發(fā)現(xiàn)，當(dāng)接地電刷接觸不良時(shí)，軸電流依然會(huì)損壞軸承，因此，有必要對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)的軸電壓和軸電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，并采取有效的治理措施，使汽輪發(fā)電機(jī)安全、可靠運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種汽輪發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)及治理裝置，其目的是為了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和掌握直流輸電系統(tǒng)單極大地回線方式或雙極不平衡方式運(yùn)行時(shí)，受大地中直流影響的變壓器分布規(guī)律及受影響程度，以便采取相應(yīng)防范和抑制措施。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
一種汽輪發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)及治理裝置，包括發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)單元和治理單元兩部分，在線監(jiān)測(cè)單元和治理單元?jiǎng)e位于屏柜上，屏柜上設(shè)有顯示器窗口，顯示器與工控機(jī)相連，屏柜內(nèi)設(shè)有鍵盤和鼠標(biāo)。
[0006]所述的在線監(jiān)測(cè)單元包括顯示器、工控機(jī)、電壓變送器、電流傳感器及數(shù)據(jù)采集卡;其中顯示器、工控機(jī)、電壓變送器、電流傳感器及數(shù)據(jù)采集卡均安裝在屏柜內(nèi)，電流傳感器連接在發(fā)電機(jī)汽機(jī)端接地回路。
[0007]所述的電流傳感器采用穿心式結(jié)構(gòu)，測(cè)量范圍為O?1A，信號(hào)輸出為4?20mA;所述的電壓變送器測(cè)量范圍為O到100V，信號(hào)輸出為4?20mA。
[0008]所述的治理單元是由電阻和電容器串并聯(lián)回路構(gòu)成，電壓變送器和電流傳感器輸出端分別與數(shù)據(jù)采集卡連接，數(shù)據(jù)采集卡內(nèi)置于工控機(jī);穿心式電流傳感器輸出的4?20mA變送信號(hào)和電壓變送器輸出的4?20mA變送信號(hào)分別接入內(nèi)置于工控機(jī)的數(shù)據(jù)采集卡;工控機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)采集卡采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理后，通過裝置屏柜安裝的顯示器顯示測(cè)量數(shù)據(jù)和波形，并將該測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，以便分析和調(diào)取歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
[0009]所述的治理單元采用聚丙乙烯為介質(zhì)的電容器器和精密無感電阻，并串接保險(xiǎn)絲;治理單元的引線通過屏柜底部電纜通道走線，一端與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)側(cè)電刷連接，另一端與接地弓I線連接;汽機(jī)側(cè)電刷與地連接。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是:
本發(fā)明裝置具有軸電壓和軸電流數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和治理的雙重功能，通過對(duì)發(fā)電機(jī)組軸電壓、軸電流的在線監(jiān)測(cè)和治理，提供一種降低發(fā)電機(jī)組軸電壓和軸電流到安全數(shù)據(jù)的措施和裝置，對(duì)于保證大容量汽輪發(fā)電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。本裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，夕卜形美觀，安裝方法簡(jiǎn)便，安全，便于運(yùn)行人員安裝，使用和維護(hù)。通過本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施，能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定的真正實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸電壓和軸電流在運(yùn)行狀態(tài)中的變化情況，并可以降低發(fā)電機(jī)組軸電壓和軸電流，使其在安全、合理的數(shù)值范圍內(nèi)，提高發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的可靠性，為發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀況評(píng)估提供依據(jù)?？梢詮V泛適用于大型汽輪發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流的在線監(jiān)測(cè)和治理。
[0011]本發(fā)明監(jiān)測(cè)裝置還具有發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流數(shù)據(jù)超限報(bào)警功能，報(bào)警值可以由用戶自行定義，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，裝置的顯示屏及遠(yuǎn)方后臺(tái)均會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，使工作人員能夠及時(shí)采取處理措施，保證發(fā)電機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的工作原理示意圖；
圖2是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中1.顯示器，2.工控機(jī)，3.電阻，4.電容器，5.汽機(jī)側(cè)電刷，6.勵(lì)磁機(jī)側(cè)電刷。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明是一種汽輪發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)及治理裝置。如圖1所示，圖1是發(fā)明的工作原理示意圖。如圖2所示，圖2是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]本發(fā)明裝置包括發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)單元和治理單元兩部分。
[0017]所述的在線監(jiān)測(cè)單元包括顯示器、工控機(jī)、電壓變送器、電流傳感器及數(shù)據(jù)采集卡等組成;除電流傳感器外，顯示器、工控機(jī)、電壓變送器及數(shù)據(jù)采集卡等均安裝在屏柜內(nèi)。穿心式電流傳感器套裝在發(fā)電機(jī)汽機(jī)端接地回路，獲取發(fā)電機(jī)軸電流信號(hào)，并且能夠真實(shí)反映發(fā)電機(jī)軸電流的變化情況，并且與發(fā)電機(jī)沒有電氣連接，對(duì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行不產(chǎn)生任何影響。在線監(jiān)測(cè)單元和治理單元兩部分別位于屏柜的上部和下部，屏柜內(nèi)還配設(shè)有鍵盤和鼠標(biāo)等用于工控機(jī)2的操作，屏柜放置于發(fā)電機(jī)附近，在屏柜上部設(shè)置了顯示器窗口，用于觀察監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，外殼單獨(dú)接地，用于屏蔽外界的電磁干擾。
[0018]本發(fā)明選用的電流傳感器采用穿心式結(jié)構(gòu)，測(cè)量范圍為O?1A，信號(hào)輸出為4?20mA;電壓變送器測(cè)量范圍為O到100V，信號(hào)輸出為4?20mA。發(fā)電機(jī)軸電壓通過電壓變送器進(jìn)行測(cè)量，主要用于測(cè)量發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)側(cè)電刷6與接地端之間的電壓，汽機(jī)側(cè)電刷5與地連接。
[0019]所述的治理單元是由電阻3和電容器4串并聯(lián)回路構(gòu)成，電壓變送器和電流傳感器輸出端分別與數(shù)據(jù)采集卡連接，數(shù)據(jù)采集卡內(nèi)置于工控機(jī)。穿心式電流傳感器輸出的4?20mA變送信號(hào)和電壓變送器輸出的4?20mA變送信號(hào)分別接入內(nèi)置于工控機(jī)2的數(shù)據(jù)采集卡。工控機(jī)2對(duì)數(shù)據(jù)采集卡采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理后，通過裝置屏柜安裝的顯示器顯示測(cè)量數(shù)據(jù)和波形，并將該測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，以便分析和調(diào)取歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。本裝置還可以通過電壓和電流變送器將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)接入發(fā)電廠監(jiān)測(cè)后臺(tái)，方便運(yùn)行人員監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。該治理單元采用聚丙乙烯為介質(zhì)的電容器器和精密無感電阻，并串接保險(xiǎn)絲，保證了治理單元的安全可靠性和有效性。
[0020]治理單元的引線通過屏柜底部電纜通道走線，一端與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)側(cè)電刷6連接，另一端與接地引線連接。電容器4用于降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承油膜絕緣分擔(dān)的高電壓，電阻3用于限制軸電流。裝置監(jiān)測(cè)到的軸電壓和軸電流超出設(shè)定范圍時(shí)，裝置及發(fā)電廠監(jiān)測(cè)后臺(tái)將及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒運(yùn)行人員采取措施進(jìn)行處理，保障發(fā)電機(jī)的安全可靠運(yùn)行。
[0021]本發(fā)明裝置具有數(shù)據(jù)分析和診斷功能，報(bào)警閾值可設(shè)置，在使用的時(shí)候，將顯示器I與工控機(jī)2相連，用于顯示工控機(jī)計(jì)算分析的軸電壓和軸電流數(shù)據(jù)和曲線，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)越限或異常時(shí)，顯示器I將顯示報(bào)警信息，提醒巡檢人員注意。
[0022]本發(fā)明裝置可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流的實(shí)時(shí)變化情況，并且具有軸電壓和軸電流超限報(bào)警，數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)，參數(shù)靈活配置和治理功能等多種功能，既可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)軸電壓和軸電流過大的隱患，還可以將發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流限制在合理范圍內(nèi)。對(duì)于保證大容量汽輪發(fā)電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。因此，對(duì)發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和治理是非常有意義而且有必要地一項(xiàng)工作。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽輪發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)及治理裝置，其特征是:包括發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)單元和治理單元兩部分，在線監(jiān)測(cè)單元和治理單元?jiǎng)e位于屏柜上，屏柜上設(shè)有顯示器窗口，顯示器(I)與工控機(jī)(2)相連，屏柜內(nèi)設(shè)有鍵盤和鼠標(biāo)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)及治理裝置，其特征是:所述的在線監(jiān)測(cè)單元包括顯示器、工控機(jī)、電壓變送器、電流傳感器及數(shù)據(jù)采集卡;其中顯示器、工控機(jī)、電壓變送器、電流傳感器及數(shù)據(jù)采集卡均安裝在屏柜內(nèi)，電流傳感器連接在發(fā)電機(jī)汽機(jī)端接地回路。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)及治理裝置，其特征是:所述的電流傳感器采用穿心式結(jié)構(gòu)，測(cè)量范圍為O?1A，信號(hào)輸出為4?20mA;所述的電壓變送器測(cè)量范圍為O到100V，信號(hào)輸出為4?20mA。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)及治理裝置，其特征是:所述的治理單元是由電阻(3)和電容器(4)串并聯(lián)回路構(gòu)成，電壓變送器和電流傳感器輸出端分別與數(shù)據(jù)采集卡連接，數(shù)據(jù)采集卡內(nèi)置于工控機(jī);穿心式電流傳感器輸出的4?20mA變送信號(hào)和電壓變送器輸出的4?20mA變送信號(hào)分別接入內(nèi)置于工控機(jī)(2)的數(shù)據(jù)采集卡;工控機(jī)(2)對(duì)數(shù)據(jù)采集卡采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理后，通過裝置屏柜安裝的顯示器顯示測(cè)量數(shù)據(jù)和波形，并將該測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，以便分析和調(diào)取歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽輪發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)及治理裝置，其特征是:所述的治理單元采用聚丙乙烯為介質(zhì)的電容器器和精密無感電阻，并串接保險(xiǎn)絲;治理單元的引線通過屏柜底部電纜通道走線，一端與發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)側(cè)電刷(6)連接，另一端與接地弓I線連接;汽機(jī)側(cè)電刷(5 )與地連接。
【專利摘要】本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽輪發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)及治理裝置，尤其是一種具有發(fā)電機(jī)軸電壓治理功能的在線監(jiān)測(cè)裝置。包括發(fā)電機(jī)軸電壓和軸電流在線監(jiān)測(cè)單元和治理單元兩部分，在線監(jiān)測(cè)單元和治理單元?jiǎng)e位于屏柜上，屏柜上設(shè)有顯示器窗口，顯示器與工控機(jī)相連，屏柜內(nèi)設(shè)有鍵盤和鼠標(biāo)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，安裝方法簡(jiǎn)便，安全，便于運(yùn)行人員安裝，使用和維護(hù)，保證發(fā)電機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定的真正實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸電壓和軸電流在運(yùn)行狀態(tài)中的變化情況，降低發(fā)電機(jī)組軸電壓和軸電流，使其在安全、合理的數(shù)值范圍內(nèi)，提高發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的可靠性，為發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀況評(píng)估提供依據(jù)。
【IPC分類】G01R19/00
【公開號(hào)】CN105548655
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510889168
【發(fā)明人】王茂軍, 高強(qiáng), 劉齊, 張光明
【申請(qǐng)人】遼寧東科電力有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月7日