[发明专利]一种基于红外、荧光光纤多测温传感器的发电机励磁设备测温装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及发电机控制设备领域，具体是一种基于红外、荧光光纤多测温传感器的发电机励磁设备测温装置及方法。

背景技术

发电机自并励励磁系统作为控制发电机输出电压和无功功率的核心设备，其结构如说明书附图的图1所示，其结构主要由：励磁调节器2，励磁变压器4，交流灭磁开关5，励磁整流功率柜7，直流灭磁开关9，灭磁电阻10等部件组成。其关系到电站及电力系统的安全稳定运行。

发电机励磁设备因为高压大电流设备，容易出现发热故障，在运行过程中经常出现交流灭磁开关5、直流灭磁开关9、或者三相整流功率柜7烧毁；灭磁电阻10冒烟、发电机转子滑环13碳刷打火、阳极电缆6（交流电缆）、直流电缆11（至发电机转子电缆）着火等各种故障，从而引发励磁事故。出现这些事故的原因：多数是因为未能及时发现励磁设备运行的隐患，励磁设备运行正常与否的关键量之一就是温度。传统测温方式一般是在励磁设备巡检特定时间进行该部位的测温，无法达到实时监测，且有些部位无法监测，待设备停运再去监测又失去意义。或者只针对个别部位采用了实时测温，目前还未闻有对励磁设备多个关键部位进行全面实时温度监测，并进行故障诊断的应用。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于红外、荧光光纤多测温传感器的发电机励磁设备测温装置及方法，基于多类型测温传感器实时在线监测发电机励磁设备关键部位的运行温度，通过采集处理，经工控机进行显示；并通过专家知识、神经网络等方法实现设备运行状态的诊断分析，及时发现励磁控制设备缺陷及隐患。

本发明采取的技术方案为：

一种基于红外、荧光光纤多测温传感器的发电机励磁设备测温装置，该装置包括：

RTD电阻温度传感器，用于监测励磁变压器的温度；

IFIS红外热成像温度传感器，用于监测交流灭磁开关、直流灭磁开关、灭磁电阻、发电机转子滑环的温度；

IFS红外测温传感器，用于监测发电机出口离相封闭母线的温度；

FOTS 光纤温度传感器，用于监测阳极电缆、直流电缆、三相整流功率柜阻容吸收装置的温度；

PTC 热敏电阻温度传感器，用于监测三相整流功率柜的温度；

所述传感器连接DAQ 数据采集器，DAQ 数据采集器连接ICC工业控制计算机，ICC工业控制计算机连接SWITCH 交换机，SWITCH 交换机连接DCS 电站监控系统。

一种基于红外、荧光光纤多测温传感器的发电机励磁设备测温方法，所述传感器将实时监测到的温度数据通过4-20mA信号或TCP/IP协议经DAQ 数据采集器进行采样处理，并经TCP/IP送至ICC工业控制计算机进行分析处理，通过ICC工业控制计算机进行数据的显示，存储，诊断分析，并通过专家知识、神经网络等算法用以指导设备隐患或缺陷处理；同时将实时数据及报警信息通过SWITCH 交换机，采用Modbus-RTU协议送至DCS 电站监控系统。

本发明一种基于红外、荧光光纤多测温传感器的发电机励磁设备测温装置及方法，能有效发现因励磁设备运行温度过高而产生的设备隐患及缺陷，并能利用专家知识、神经网络等进行诊断分析，高效消除设备隐患及缺陷。

本发明提出了一种基于红外热成像、荧光光纤、PT100多类型测温传感器的发电机励磁设备在线温度监测及智能故障诊断装置及方法，该装置可以在线实时监测励磁设备主回路、灭磁开关、灭磁电阻、整流桥等关键部位温度数据外送，现地和远方都能监视，通过专家知识和神经网络算法及时发现励磁设备的运行隐患，并结合励磁设备输出电流、环境温度等，分析励磁关键部位温度，确定励磁设备运行是否存在隐患，从而确保电站及电力系统的稳定运行。

附图说明

图1为自并励励磁控制系统结构示意图。

图2为自并励励磁控制系统温度在线监测与故障诊断系统拓扑图。

图3 为自并励励磁系统温度传感器安装示意图。

其中：1-发电机，2-励磁调节器，3-主变压器，4-励磁变压器，5-交流灭磁开关，6-阳极电缆（交流电缆），7-三相整流功率柜，8-起励单元，9-直流灭磁开关，10-灭磁电阻，11-直流电缆（至发电机转子电缆）， 12-跨接器，13-发电机转子滑环，14-发电机出口离相封闭母线。