[发明专利]基于激光散射原理的发电机绝缘过热监测装置及检测方法

说明书

基于激光散射原理的发电机绝缘过热监测装置，包括气路检测单元、电路数据分析单元和控制显示单元，发电机绝缘过热产生的亚微粒子经过亚微过滤器后进入测量气室，光强传感器接收并检测散射光强，光强数据经电路数据分析单元分析处理后在控制显示单元中进行显示和预警；气路检测单元中还可设置红外检测模块，检测发电机绝缘过热所产生的主要有机挥发物浓度。本发明将激光散射探测技术用于发电机绝缘过热监测领域，相比于传统的检测技术，可以更精确地测量发电机过热产生的亚微粒子含量及浓度，提高测量精度，并且通过微处理复合运算法可输出正确报警，减少误报发生；并结合红外复合测量技术，测量结果更加准确。

技术领域

本发明涉及电气监测技术领域，尤其涉及一种基于激光散射原理的发电机绝缘过热监测装置及检测方法。

背景技术

随着发电机容量的不断增大，其材料和结构需承受更大的功率密度，利用率越来越接近极限。发电机各部分的温升裕量越来越小，使得冷却效率轻微的降低都会非常危险，这样极容易引发发电机内部局部过热而影响发电机正常运转甚至产生严重的安全事故。

多年来，大型发电机一般是通过发电机状态监测装置或核心监测仪器来监控和保护发电机，防止过热。发电机上的绝缘材料由于导热性能差，往往最先过热，绝缘材料过热时会发生热分解(或裂解)，释放出大量的亚微粒子。现有绝缘过热探测装置一般通过测量气室探测器的输出电流下降，进而触发报警；还有绝缘过热检测装置采用较于传统测量气室检测灵敏度更高的云室探测器测量亚微粒子浓度。这两种方法都可以进行发电机的过热监测，但存在测量误差较大、误报警多的现象，用户无法通过装置的报警去确认发电机绝缘过热的真实故障。因为绝缘材料受热达到一定温度后，在材料的周围会产生微粒，若低于此温度，不会产生微粒，但一旦达到临界温度，在表面每秒每平方厘米产生数百万亚微颗粒、有机挥发物等粒子，传统的测量气室探测器通过射线电离来测量，测量出来的是微电流，其数值的大小受气流影响较大，无法真实反映亚微颗粒的浓度。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种更直观、更精确测量亚微粒子含量及浓度、误报警率低的基于激光散射原理的发电机绝缘过热监测装置，以及该装置的检测方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

基于激光散射原理的发电机绝缘过热监测装置，包括气路检测单元、电路数据分析单元和控制显示单元。

所述气路检测单元包括激光发生器、亚微过滤器、测量气室、光强传感器和电磁阀，发电机绝缘部分采集的待检空气经过所述亚微过滤器，过滤掉非亚微粒子后进入测量气室；所述激光发生器发射激光至所述测量气室，所述光强传感器用于接收并检测测量气室中的散射光强；所述气路检测单元与所述电路数据分析单元电连接，以将检测数据传输给电路数据分析单元；所述电磁阀用于控制测量气室待测空气的进入。

所述电路数据分析单元包括温湿度变送器、数据采集控制器、光电转换器和通信模块，所述光电转换器与所述气路检测单元电连接，将采集的光信号转换成电压信号，再通过A/D转换成数字信号；所述温湿度变送器与所述数据采集控制器相连，用于测量装置内的温度和湿度，并将数值传送给数据采集控制器；所述数据采集控制器与所述光电转换器电连接，以对数字信号进行分析处理，判断亚微粒子浓度是否高于预设阀值，并将分析结果传输给所述控制显示单元，以及根据分析结果控制所述气路检测单元；所述通信模块与数据采集控制器电连接，将分析处理的数据信息传送给近端监控系统或远程监控系统，以及接收控制命令。

所述控制显示单元与所述数据采集控制器电连接，接收并显示分析处理结果。

进一步地，所述控制显示单元包括触摸显示屏、电源开关按钮、USB接口、工作正常指示灯和预警指示灯；所述触摸显示屏用于数据和报警内容显示、参数设置等，所述USB接口用于导出数据，工作正常指示灯和预警指示灯分别用于指示发电机工作正常与否。通过触摸显示屏可以查看测量的实时数据，对测量参数进行设置，得到报警信息，以及箱体内的温湿度等。