[实用新型]一种大型发电机定子绕组端部机械故障检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及大型发电机故障检测技术领域，具体涉及一种大型发电机定子绕组端部机械故障检测装置。

背景技术

随着发电机制造水平的提高及电网运行稳定性的提高，发电机单机容量逐渐增加。大型发电机的安全运行对整个电网的安全、稳定运行将起到越来越重要的作用。单机容量的增大使得发电机定子绕组端部所受电动力、机械力越来越大。因发电机定子端部所受电磁力是电网频率的两倍，因此当端部绕组的固有频率接近100Hz时，定子端部绕组将发生谐振，电机运行中就可能因其振动幅值增大而发生端部绕组和结构件松动、磨损、绝缘损坏，进而造成事故。因而分析汽轮发电机定子端部绕组振动特性并探索故障监测方法显得尤为重要。

公开号为CN103033745A的中国专利文献公开了一种根据电流特征分析来检测发电机故障的方法。该方法通过获取表示发电机运行状态的电信号，并将其归一化以提取频谱信息，最终根据频谱信息分析来检测故障。然而大多数发电机机械故障是一个长期累积发展的过程，这一故障发展过程可通过探测机械裂纹发现；该实用新型只可在线检测发电机机械故障，未涉及机械裂纹探伤这一内容。公开号为CN202562433U的中国专利文献公开了一种涡流检测探头，该涡流检测探头能够克服涡流检测探头对材质为40Cr的回转支承表面淬火层识别不敏感、容易漏检的技术问题。然而该实用新型的涡流检测探头形状规则，不适用于大型发电机定子绕组端部的探伤检测。但是，目前尚未见到基于在线监测振动和离线电磁探伤的大型发电机定子绕组端部机械故障检测方法及装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有技术的上述技术问题，提供一种能够分别基于待检测大型发电机的不同工作状态实现定子绕组端部的机械振动和机械裂纹故障检测，能够排除在线检测的信号干扰，抗干扰能力强、检测准确度高的大型发电机定子绕组端部机械故障检测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种大型发电机定子绕组端部机械故障检测装置，包括传感器单元、脉冲电源和数据采集单元，所述传感器单元包括位移传感器和电磁探伤线圈，所述位移传感器埋设于待检测大型发电机的定子绕组端部的振幅最大区域，所述电磁探伤线圈由相互耦合的激励线圈和接收线圈组成，所述激励线圈和接收线圈均埋设于大型发电机的定子绕组端部的应力最大区域，所述脉冲电源的输出端与激励线圈相连，所述位移传感器、接收线圈的输出端分别与数据采集单元相连。

优选地，所述应力最大区域是指定子绕组端部位于定子绕组从定子槽引出部位的转角处A。

优选地，所述激励线圈和接收线圈分别埋设于大型发电机的定子绕组端部的应力最大区域的两侧，且所述激励线圈和接收线圈的线圈平面与待检测大型发电机的定子绕组端部的应力最大区域的表面平行。

优选地，所述激励线圈和接收线圈之间大小相同，且相互平行布置。或者优选地，所述激励线圈比接收线圈小，所述激励线圈平行布置于接收线圈的内部。

本实用新型大型发电机定子绕组端部机械故障检测装置通过位移传感器采集定子绕组端部的振幅最大区域在大型发电机处于运行状态下的位移数据，在待检测大型发电机处于停止状态下，则可通过向激励线圈产生激励脉冲电流信号，采集接收线圈响应激励脉冲电流信号所产生的感应电流信号，从而能够实现对定子绕组端部的电磁探伤数据采集，能够为大型发电机定子绕组端部机械故障检测方法提供故障检测必需的数据，同样也能够分别基于待检测大型发电机的不同工作状态实现定子绕组端部的机械振动和机械裂纹故障检测，能够排除在线检测的信号干扰，具有抗干扰能力强、检测准确度高的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例一装置的检测原理步骤流程示意图。

图2为本实用新型实施例一装置的框架结构示意图。

图3为本实用新型实施例一装置中传感器单元的安装结构示意图。

图4为本实用新型实施例一装置中电磁探伤线圈的结构示意图。

图5为本实用新型实施例二装置中电磁探伤线圈的结构示意图。

图例说明：1、传感器单元；11、位移传感器；12、电磁探伤线圈；121、激励线圈；122、接收线圈；2、脉冲电源；3、数据采集单元；4、定子绕组端部。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本实施例大型发电机定子绕组端部机械故障检测装置的检测原理步骤包括：