[发明专利]一种同步发电机碳刷打火检测方法

说明书

本发明公开了一种同步发电机碳刷打火检测方法，通过在当前某一时间窗口内按均匀时间间隔T计算相应的各点励磁阻抗并进行突变检测来发现碳刷是否存在打火，所述打火检测方法如下：检测同步发电机是否正在发电，若同步发电机正在发电则判断励磁装置是否工作正常，若励磁装置工作正常，则从励磁装置获取当前时间窗口内采样时间间隔为T的一系列连续的励磁电压和励磁电流数据，然后通过公式：励磁阻抗＝励磁电压/励磁电流，计算出各点励磁阻抗，进而按序在1T‑3T时间跨度内寻找是否存在励磁阻抗突变来判断碳刷打火故障。该同步发电机碳刷打火检测方法，不需要额外增加检测设备，充分利用了励磁装置本身已有的实时数据建模进行在线检测。

技术领域

本发明涉及同步发电机碳刷打火检测技术领域，具体为一种同步发电机碳刷打火检测方法。

背景技术

同步发电机转子磁场的建立一般需要外部励磁装置持续给其提供比较大的励磁电流，而励磁电流则要通过固定安装的碳刷与同步发电机旋转的轴承动态接触才能传输到转子上，这种动态接触可能因双方接触面电阻瞬间变大(即接触不良)而发热打火，烧蚀碳刷和旋转轴承上的集电环，一旦烧蚀发生，它们之间的接触电阻会进一步变大，引起碳刷和集电环的进一步烧蚀，最后不得不停机进行维修，这样不光增加了维修成本，还延长了维修时间，会因长时间停机浪费水力资源而给发电带来很大损失。如果在碳刷打火的初期就能检测到打火故障，此时维修比较简单，费用低且维修时间很短，基本上没有什么发电损失。所以，能实时检测出同步发电机碳刷打火是很有必要的。

同步发电机碳刷打火暂时没有一种合适的传感器来直接反映，目前发电厂基本上采用人工定期巡视的办法，每隔一段时间巡视人员观察碳刷与旋转的集电环结合处几分钟，若没有发现跳火现象，则认为正常；这种巡视方式实时性存在问题，并且两次巡视之间的时间间隔越长则实时性就越差，严重影响了碳刷打火故障处理的及时性，扩大了故障波及的范围，同时也不符合发电厂无人化发展趋势。另外的方式是在碳刷附近额外加装专用摄像头，用视频识别的方式来检测，因碳刷安装处有机组端盖，抵近安装的摄像头只有一个的话很难观察全面，同时由石墨基材组成的碳刷磨损时会产生大量粉尘，隔一段时间需要安排人工去擦拭摄像头镜头，所以，这种方式除了要增加大量成本外，也不是很好用且存在识别率不高的问题，同时摄像头安装立杆会严重妨碍机组拆机检修工作，为此，我们提出一种同步发电机碳刷打火检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同步发电机碳刷打火检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种同步发电机碳刷打火检测方法，通过在当前某一时间窗口内按均匀时间间隔T计算相应的各点励磁阻抗并进行突变检测来发现碳刷是否存在打火，所述打火检测方法如下：检测同步发电机是否正在发电，若同步发电机正在发电则判断励磁装置是否工作正常，若励磁装置工作正常，则从励磁装置获取当前时间窗口内采样时间间隔为T的一系列连续的励磁电压和励磁电流数据，然后通过公式：励磁阻抗＝励磁电压/励磁电流，计算出各点励磁阻抗，进而按序在1T-3T时间跨度内寻找是否存在励磁阻抗突变；若存在励磁阻抗突变，则再次按序在1T-3T时间跨度内寻找是否存在另一组励磁阻抗突变，若同样存在励磁阻抗突变则告警同步发电机存在打火故障。

优选的，所述打火检测方法的阻抗突变检测时间跨度从1T-3T不等。

优选的，所述打火检测方法，当前窗口时间内连续检测出来两次不同的阻抗突变确认打火故障。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该同步发电机碳刷打火检测方法，不需要额外增加检测设备，充分利用了励磁装置本身已有的实时数据建模进行在线检测，节省了成本的投入；

该同步发电机碳刷打火检测方法，利用了同步发电机励磁回路阻抗的突变来检测碳刷是否存在打火，直击打火发生的直接原因，电气回路一般接触不良会引起打火，检测的可靠性比较高；