[发明专利]一种水轮发电机转子磁极直接测温方法

说明书

技术领域

本发明涉及水轮发电机设备技术领域，尤其涉及一种水轮发电机转子磁极直接测温方法。

背景技术

转子磁极做为发电机的核心部件，其运行温度问题一直是发电厂运行中的重点监测对象，而转子磁极做为转动部件，一般无法直接进行测温。

目前本领域对磁极温度的测量，一般是采用传统的方法，即采用电压电流法，通过监测磁极的电阻变化，来推算转子磁极的温度。这种方法测量的是转子磁极整体电阻，反映的是平均温度，不能切实、直观地表达磁极温度情况，具有很大局限性。且传统电压电流法15分钟一组数据，数据量很少，不具备分析指导意义，已渐渐不能满足生产需要。现有技术中也有采用红外线测温方式的，如专利公开号CN101750148A，提出的一种发电机转子磁极线圈连接板温度在线监测定位方法，包括数据采集、逻辑判断和数据输出；其特征是将发电机转子全部磁极线圈的连接板顺序编号，在对准连接板的位置设置一个红外测温探头，在转子大轴上对应于某连接板的位置设置一个鉴相传感器，由鉴相传感器依次采集各连接板的位置信号，并依次将该位置信号送往监测装置，然后由红外测温探头依次采集对应编号的连接板温度，将该温度信号送往监测装置。又如专利公告号为CN202403802U的一种水轮发电机转子磁极温度在线监测装置，其控制电路包括分别与可编程控制器连接的摆动的红外测温仪电路和磁极定位装置电路；以及如专利公告号为CN202057420U，设计的一种发电厂水轮发电机转子非接触式测温装置，其控制电路包括多部位设置的红外线光电探测传感器、信号输入及调理电路、信号处理及运算电路、现地显示及报警输出电路和上位计算机系统。这些红外线测温仪具有不可弥补的缺点：如易受环境因素影响(环境温度，空气中的灰尘等)，对于光亮或者抛光的金属表面的测温读数影响较大，只限于测量物体外部温度，不方便测量物体内部和存在障碍物时的温度。另外，红外线测温仪还必须准确确定被测物体的发射率，环境温度应低于被测物体温度，测温仪要垂直对准被测物体表面，在任何情况下，角度都不能超过30℃等等。

 发明内容

本发明的目的是为了解决上述采用传统方法或红外线测温方法对水轮发电机转子磁极进行实时温度监测，不能切实、直观、准确地表达磁极温度的问题，提供一种结构、工艺设计合理，通过热电阻直接接触测量转子磁极绕组温度，数据量及时丰富的水轮发电机转子磁极直接测温方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种水轮发电机转子磁极直接测温方法，其特征是包括测量系统、传递系统、记录系统、读取系统，所述的测量系统包括若干个Pt100热电阻，该电阻通过埋设法安装于磁极绕组铜排内部；所述的传递系统包括配置给每个Pt100热电阻的测温导线，测温导线沿磁极表面布设，并沿轮臂进入记录系统；所述的记录系统包括测温记录仪、电池，测温记录仪、电池通过采集箱安装在水轮发电机组内部，随机组转动，并在机组运行时实时记录转子磁极温度。测温电阻采用Pt100热电阻，根据水轮发电机转子磁极的特点，把测温电阻整个埋入铜排内，使热电阻与铜排充分接触，完全反映的是铜排实时温度。Pt100热电阻是一种阻值随着温度变化而变化的电阻，当PT100在0摄氏度时，其阻值为100欧姆，且阻值会随着温度上升而成匀速增长，本方案应用时，由于读数采样周期可调，选择短周期计数，数据量大幅增加，结果更有指导意义。本方案记录系统将所有数据采集完毕后，机组停下，取下记录系统测温记录仪，通过移动U盘读取记录仪中数据，并导入电脑，直观显示转子磁极温度，并可生成图表进行分析。

作为优选，所述的若干个Pt100热电阻至少要分别设置于磁极头部中间处、磁极尾部中间处、磁极侧面中间处、磁极侧面上中处、磁极侧面下中处部位。在磁极上选择最佳测温部位，以获取整个磁极各部位的温度数据。

作为优选，所述的Pt100热电阻埋设于磁极绕组铜排上设有的深槽中，Pt100热电阻低于铜排表面。铜排导热性佳，整个Pt100热电阻埋设于铜排之中，其读数充分体现的是整个磁极绕组的运行温度。

作为优选，所述的测温导线沿磁极背板铺设，并采用单包箍定位，单包箍与磁极背板采用点焊方式固定。根据导线长度设定单包箍数量，安装时，测温导线必须牢固地被单包箍绑定，避免转子旋转时测温导线产生径向串动。

作为优选，所述的采集箱贴近发电机主轴安装，采集箱的底板与水轮发电机组内部构件之间设有支承块，并设有可拆式侧盖板和上盖板。贴近发电机主轴即大轴位置安装采集箱，稳定性强，易固定，并通过支承块搁空箱体，使箱体通风。