[发明专利]一种发电机定转子间金属异物检测装置

说明书

一种发电机定转子间金属异物检测装置，它包括信号采集装置，信号采集装置的输入端与噪声传感器的输出端连接，信号采集装置的输出端分别与滤波器模块的输入端、金属撞击噪声时频分析模块的输入端连接，滤波器模块的输出端与时域分析模块的输入端连接、时域分析模块的输出端与金属撞击噪声时域特征识别模块的输入端连接；金属撞击噪声时频分析模块的输出端与金属撞击噪声时频特征识别模块的输入端连接，金属撞击噪声时域特征识别模块以及金属撞击噪声时频特征识别模块的输出端与金属异物判定模块的输入端连接。本发明提供了一种基于声学传感器的用于水轮发电机组定子内膛或定转子间金属异物检测的装置及方法。

技术领域

本发明属于水轮发电机组及其附属设备领域，具体涉及一种发电机定转子间金属异物检测装置及方法。

背景技术

在新投产机组或大修机组，在机组回装过程中可能遗留金属异物(工具、螺杆、螺帽、焊条头等)在定子內膛中，目前国内外发生过多起因为定子內膛遗留金属异物，导致发电机损坏的事故，造成上亿元的经济损失；另外在机组运行过程中，可能因为机组的振动导致螺帽等金属异物脱落，掉入发电机定子內膛或定转子间，损坏定子线棒或铁心，给水轮发电机组的运行带来重大的安全隐患，导致重大的经济损失。

新投产机组或大修机组启动时只是通过管理手段，在发电机风洞关门前仔细检查定子內膛内是否遗留有金属异物，目前没有任何技术手段可以检测发电机內膛中是否存在遗留的金属异物。

在机组运行过程中，目前更没有任何的管理和技术手段发现脱落的金属异物，直至机组出现故障导致非正常停机或者机组大修、发电机转子吊起后检查才能发现。由于水轮发电机组的高速旋转，脱落的金属异物在定转子间运动速度非常大，往往机组大修发现异物时，水轮发电机组的定子及转子已经发生了损坏，不仅增加了检修的难度和工期，而且严重影响机组的寿命。

申请公布号为CN107643549A的中国专利公开了一种非接触式发电机组气隙异物在线检测报警结构及报警方法，它包括发电机本体和检测报警系统；所述的发电机本体包括定子和转子，定子和转子同轴配合且转子与定子之间存在气隙；所述的检测报警系统包括激传感器、处理器、报警器和主机，激光传感器、处理器、主机和报警器依次连接；所述的激光传感器固定在发电机本体上，激光传感器包括发射端和接收端，发射端和接收端均正对气隙，且发射端的数量至少为一。本发明使光信号穿过气隙，当气隙中出现异物之后遮挡光信号，根据光信号传播的长度即可准确判断异物在气隙中的位置；同时，本发明在一个周期内进行多次检测判断，降低了误判率，检测精度高。它主要通过激光传感器来探测异物是否存在，但该方式对异物检测的准确度有待提高，而且对激光传感器发射端、接收端的安装有较高的要求。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种基于声学传感器的用于水轮发电机组定子内膛或定转子间金属异物检测的装置及方法。

一种发电机定转子间金属异物检测装置，它包括信号采集装置，信号采集装置的输入端与噪声传感器的输出端连接，信号采集装置的输出端分别与滤波器模块的输入端、金属撞击噪声时频分析模块的输入端连接，滤波器模块的输出端与时域分析模块的输入端连接、时域分析模块的输出端与金属撞击噪声时域特征识别模块的输入端连接；金属撞击噪声时频分析模块的输出端与金属撞击噪声时频特征识别模块的输入端连接，金属撞击噪声时域特征识别模块以及金属撞击噪声时频特征识别模块的输出端与金属异物判定模块的输入端连接。

上述滤波器模块包括高通滤波器。

上述若干噪声传感器均匀布置在水轮发电机组风洞内定子基座外侧，噪声传感器通过绑扎带绑扎在发电机定子基座外侧支撑处。

一种用异物检测装置进行发电机定转子间异物检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在水轮发电机组风洞内定子基座外侧安装若干只噪声传感器，通过噪声传感器采集风洞内的原始声波信号，噪声传感器通过绑扎带均匀绑扎在发电机定子基座外侧支撑处；