[发明专利]一种发电机转子温度监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及发电机安全监测技术领域，具体为一种发电机转子温度监测方法。

背景技术

近年来，随着发电机容量的不断增加，机组的损耗发热问题日益凸显，为保证发电机和电网的安全稳定运行，很有必要提升发电机温度监测的全面性、准确性与合理性。截至目前，发电机定子温度监测技术已经相对成熟，但对于发电机转子测温而言，仍然面临以下难题：一是转子测温元件安装相对不易，特别是对于某些高速发电机组常规火电机组每分钟3000转，用于核能发电机巨型半速汽轮发电机组每分钟1500转而言，测温元件尤其难以稳固安装在转子构件上；二是如果在转子上安装测温设备，很难对其实施持续供电，致使其温度监测的稳定性与持续性难以保证；三是发电机定转子之间的气隙中，存在着较强磁场，致使常规的温度采样或测量信号，难以完整可靠地从转子传输到定子；四是如果转子构件温度过高，常常导致测温传感器以及其他信号采用器件退化失效，五是当前转子温度直接测量费用相对较高。

传统的发电机转子温度监测技术多基于线圈绕组的电阻推算即电阻法，通过其它数学模型来间接换算获得发电机转子的温度数值，这种方法只有理论计算证明，缺乏实际的实验手段来论证，且测试结果多为平均温度，难以全面合理地反映转子真实分布。而目前发电机转子温度监测尚无简单直接的解决办法，如果采用转子预埋传感器的方式，又会存在测温元件安装不易、持续供电困难、电磁场干扰信号传输、测温元件高温老化、测量成本高昂等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安装容易、可持续供电、可降低电磁场干扰、避免测温元件高温老化、测量成本交底，实时在线监控的发电机转子温度监测方法。技术方案如下：

一种发电机转子温度监测方法，包括：

A：在发电机定子通风沟靠近气隙一侧安装红外测温设备；在发电机转子表面特定位置粘贴光学反射面，在发电机定子内壁安装多个光学反射式传感器；

B：通过红外测温仪进行连续温度监测，并将采集到的红外光谱转换为数字信号发送至工控机；

C：当发电机转子转动角度使得光学反射面与光学反射式传感器的入射面平行时，光学反射式传感器发射的光束经过镜面反射后，最大限度地入射回光学反射式传感器当中，并将产生的幅值最大的信号作为发电机转子转动角度定位信息发送至工控机；

D：采用所述发电机转子转动角度定位信息为连续监测的温度数据作位置校准参考，进行发电机转子表面温度实时分布的三维重绘，生成三维温度分布曲面。

进一步的，所述步骤B中红外测温仪进行温度监测的具体步骤为：通过光学信号探测部分接收入射的红外线光束，并将其转换为电信号；再通过信号整形及放大部分对电信号进行处理和幅值放大；最后经信号采集与装换部分对模拟信号进行实时采集，并转化成数字信号。

本发明的有益效果是：

1）相对于基于电阻法的常规理论推断方法，本发明测量更为直接，通过红外光谱方式直接对发电机转子进行温度监测，相比传统的理论推算方式，测量可信度更高；支持在线温度实时监测，485信号输出模式支持多路测点电气级联结构，比电阻法推断的平均温度更为具体、准确、合理；支持数字信号的远传，支持远距离上位机监控终端；

2）相对于在转子构件上直接安装测温元件的接触式测温方法，本发明温度采样元件安装在定子上，能够较好地解决固定问题，避免了转子旋转甩脱测温元件的风险；能够较好地解决布线和测量设备持续供电问题，避免了在转子直接安装测温元件持续供电困难的风险；对转子温度进行采用和测量，避免了定转子之间测量信号传输受磁场干扰的风险；将红外温度采样元件安装在发电机定子通风沟内侧靠近气隙，拥有优良的通风散热条件，较好地避免了元件高温退化失效的风险；采用上位机三维重绘技术，使用角度定位装置的输出信号来对各温度测点的实时数据进行位置校准，并重新绘制成3维温度分布曲面，显著增强装置监控温度的功能；具有较低的实施成本。

附图说明

图1为红外测温设备安装位置示意图。

图2为红外测温设备安装位置放大图。

图3为本发明反射式光学定位装置安装示意图。

图4为本发明红外测温系统信号传输流程图。

图5为本发明红外测温设备结构示意图。

1-发电机转子；2-光学反射式传感器；3-光学反射面；4-电缆过孔；5-红外测温设备；6-红外线入射孔；7-磁屏蔽外壳；8-发电机定子；9-通风沟。

具体实施方式