非接触式水轮发电机转子磁极温度动态监测系统.pdf

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1、2013往仪表技术与传感器2013第5期InstrumentTechniqueandSensorNo．5非接触式水轮发电机转子磁极温度动态监测系统张磊，程德福，罗冰，王言章(吉林大学仪器科学与电气工程学院，吉林长春130021)摘要：针对水轮发电机转子绕组线圈短路无法预警以及短路后绕组所在磁极查找困难的问题，设计了水轮发电机转子磁极温度动态监测系统。该系统采用红外非接触式测温方法对水轮发电机转子绕组每一个磁极温度进行动态监测，并以柱状图的形式显示。给出了系统测试及现场工作效果图，并进行了分析。分

2、析结果表明，该系统能够实时监测当前转子中每个磁极的温度，对温度异常的磁极线圈位置能够及时准确定位，有效节省了故障磁极绕组的排查检修时间，提高了工作效率和经济效益关键词：水轮发电机；非接触式；温度监测；转子；红外中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1002—1841(2013)05—0067—03Non．contactDynamicTemperatureMonitoringSystemofHydroelectricGeneratorRotorPoleZHANGLei，CHENGDe—fu

3、，LUOBing，WANGYah—zhang(CoHegeofInstrumentationandElectricalEngineering，JilinUniversity，Changchun130021，China)Abstract：Intheviewoftheproblemthatitcann’tbewarnedwhenthecoinofhydro—generatorrotorissho~ed，andishardtofindtheshortedcoin，adynamictemperature

4、detectionsystemforhydro—generatorrotorwasdesigned．Thissystemusedtheinfraredtechnologytodetectthetemperatureforthehydm—generatorrotor．Testresultsshowthatthesystemcandisplaythetemperaturewiththecorrespondingpole．Thepolewithabnormaltemperaturecanbetimel

5、yandaccuratelyposited，maintenancetimeiseffectivelysaved，theeficiencyandeconomicbenefitsareimproved．Keywords：hydro—generator；non—contact；temperaturedetection；pole；infrared0引言槽内，磁力线由转子磁极产生。将励磁系统产生的直流电引入水轮发电机转子线圈相邻匝间绝缘层很薄，转子体积比较转子励磁绕组，产生恒定的磁场。当转子被水轮机带动旋

6、转庞大，受转子旋转离心力、绝缘老化以及转子磁极极间接触不后，定子绕组不断切割磁力线，产生感应电动势。沿定子铁芯良的影响-21，发电机转子绕组匝间短路情况时有发生。水轮内圆，每相隔120。分别安放着三相电枢绕组A—X、B—Y、C—发电机转子匝问短路的危害极大，它会使转子电流增大、绕组z，A、B、C三相定子绕组先后切割转子磁场的磁力线，产生依次温度升高，限制发电机的无功功率。由于水轮发电机转子为相差120。的感应电动势。水轮发电机发电机带上负载后，三相凸极式j，转子磁极内绕组匝数较多，发生匝问短路时

7、除温度定子绕组的电流合成一个旋转磁场，该磁场与转子以同速度、升高外无明显特征，当前预警匝问短路的主要方法是监测发电同方向旋转，所以水轮发电机为同步发电机。机转子线圈温度。AR传统的铜电阻测温方法是根据铜电阻与温度的线性关系对温度进行测量，铜电阻测温法得到的温度是水轮发电机转子所有磁极绕组的“平均温度”，一旦出现短路情况无法快速确定故障磁极，需停机逐个磁极检查，检修时间过长，影响经济效益，已不能满足当前供电形势的要求J。红外测温法具有传统铜电阻测温法无法比拟的优势，能够在远距离不接触设备的情况下对

8、运动的设备进行测温，整个测温过程不影响设备运行，不会对人身和设备造成任何伤害J。非接触式水轮发电机转子测温系统，利用红外设备，对水轮发电机转子的每个磁极温度进行监视，实时显示每一个磁极的温度，对发生温度异常的磁极进行快速准确的定位，在故1一定子铁芯；2一转子；3一励磁系统图1水轮发电机示意图障没有发展到严重危害设备运行以前即可以进行处理，从而达同步发电机的转速与频率和磁极对数之间有严格的关系，到提高设备运行安全可靠性，减小维护检修成本的目的。即1水轮发电机结构n=60f／p(1)水轮发电机示意图