[实用新型]水轮机组齿盘测速装置

说明书

本实用新型提供一种水轮机组齿盘测速装置，该装置包括与水轮发电机大轴连接的齿盘，以及安装在所述齿盘上端面的多个接近导体，多个所述接近导体沿所述齿盘的外沿均匀分布，所述齿盘的边缘外侧设置有至少一个接近开关，所述接近开关用于当所述齿盘转动时与所述接近导体感应产生脉冲电压。本实用新型在进行设备老化改造时无需更换原有齿盘，只需在原有齿盘上沿外沿安装多个接近导体即可实现使接近开关产生与机组转速成比例的脉冲个数，从而实现齿盘测速功能。经过试验与运行，本实用新型不仅能够满足测试需求，而且具有安全性好、可靠性高、稳定性强的优点。此外，本实用新型结构简单可靠，能够有效节约成本，避免资源浪费，可推广运用。

技术领域

本实用新型涉及水轮发电机转速测量技术领域，特别涉及一种水轮机组齿盘测速装置。

背景技术

水轮发电机是以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。水轮发电机是水电站生产电能的主要动力设备。

水轮机测速装置是指水轮机调速器内测量水轮机实际转速与额定转速偏差量的器件，常用的有离心飞摆测频、LC回路测频、脉冲频率测频和数字测频4种模式。

其中，脉冲频率测频方法为：利用电子电路将水轮机的转速信号转换成与其成比例的电压信号的器件。转速信号可以取自发电机机端电压互感器，也可以取自齿盘与磁头，通过整形、放大和脉冲频率-电压转换等电路将转速信号变换成规则的与水轮机转速成比例的方波脉冲数或脉冲时间宽度，经放大后将脉冲信号转换成为与水轮机转速成比例的电压输出信号。

水电厂运用微机测速装置进行水轮发电机转速测量、比较判断，从而输出转速模拟量信号、开出转速百分比信号等，为机组监控系统、机组过速保护装置、励磁调节器装置提供机组转速信号，实现机组状态判别、提供机组分级过速保护动作条件、机组启励条件、电制动启动条件、机械制动条件等重要功能。

微机测速装置一般采用两路输入信号：一路是发电机残压信号，一路为发电机齿盘脉冲信号，齿盘脉冲信号由齿盘装置提供。

齿盘装置由发电机轴端或水机室大轴齿盘、涡流式接近开关组成。

其中，涡流式接近开关也叫电感式接近开关，它是利用导电物体在接近这个能产生电磁场的接近开关时，使物体内部产生涡流，这个涡流反作用到接近开关，使开关内部电路参数发生变化，由此识别出有无导电物体移近，进而控制开关的通或断。

齿盘的齿数一般与发电机磁极对数一致或成比例关系。齿盘与发电机的大轴相连，当水轮发电机运转时，齿盘也跟随转动，齿盘的每个齿不断接近涡流式接近开关，接近开关不断产生相同幅值的电压脉冲信号提供给微机测速装置，再由微机测速装置进行整形、放大、比较等，输出转速百分比开关量信号和转速模拟量信号。

以安徽一水电站机组(单机30MW)为例，原有测速装置为德国原装进口探头与发电机轴端齿盘相配合，已经连续服役运行20年，设备老化需进行技术改造。改造范围包括微机测速装置及其附属接近开关，由于测速齿盘与飞摆式机械过速保护一体化，机械过速保护不在此次技改范围内，则齿盘也不在此次技改范围内。因此，此次改造为国产新招标的接近开关。由于原有齿盘齿数过于密集，机组运转时，因齿距太小以致新改的接近开关不能产生电压方波信号，导致技改后的新微机测速装置齿盘测速功能不能实现。为与新改的接近开关配合，则需要更换测速齿盘，导致资源浪费，并且计划检修工期不能满足。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水轮机组齿盘测速装置，无需更换原有齿盘即可实现测速功能，从而节约成本，缩短检修工期，避免资源浪费。

为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供如下方案：