水轮发电机气隙监测技术在官地水电站应用

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1、第l1期广东水利水电No．112013年l1月GUANGD0NGWATERRES0URCESANDHYDROPOWERNOV．2013水轮发电机气隙监测技术在官地水电站的应用王元文(中国水利水电第七工程局有限公司机电安装分局，四川彭山620860)摘要：水轮发电机气隙监测技术的主要功能是即时反映机组的工作状态和对故障进行合理的分析g-4断。通过对官地水电站电容式气隙监测装置进行监测和数据分析，对于电机在不同的工作状态下的变化规律进行总结和判断，对应用效果进行实例检验。结果显示该系统具备适应性强、操作简单、安装方便和数据显示完整等特点，适合在

2、大中型机组的状态监测中进行推广及应用。关键词：水轮发电机；气隙监测技术；官地水电站中图分类号：TM312文献标志码：B文章编号：1008—0112(2013)11—0065—041概述气隙监测系统的测量原理基本相同，即将平板式十八大以来，能源技术研究和能源设施建设始终传感器安装在定子内部其与发电机的磁极就可以形成被国家在战略高度来谋划和发展，推动了我国水电事一个电容器，在电容器中的传感器和发电机的磁极可业的发展。水电资源作为可再生的清洁能源被大量以看作极板J，气隙监测主要是将介电常数、极板面地应用于能源发展的各个领域，水轮发电机组作为水积和

3、间距对电容值的影响情况作为监测的基本依据，轮发电的主要组成部分，运行的稳定性和安全性倍受通过监测电容器的电容值与以上三者的关系变化作为关注，其运行状态直接影响整个水电系统的寿命、安基本的测量原理J。介电常数与极板面积数值固定的全和效益，世界上对于水轮发电系统的诊断与监测从情况下，极板间距与电容值呈现出规律性相关。在测未停止过。四川西昌市梁山县水电站位于雅砻江边的量时，可以通过对磁极表面到传感器之间的距离数据，盐源交界处，距西昌市直线距离约40km，这里有锦作为水轮发电机气隙值_4J。通过特定的计算公式和计屏一、二电厂和二滩水电站，官地电站属

4、于中间的梯算机，将获得的信号通过采集器转化为具体数值，经级电厂。水电站主要建筑包括沿河大坝、碾压混凝土过分析和处理获得监测结果。重力坝、右岸引水系统和地下机房。溢洪道为5孔布2．2气隙监测装置结构及功能置，净宽为15m／：~L，碾压混凝土重力坝坝高为气隙监测装置由平行板式电容传感器、监测仪器、168m。压力管道内径为11．8m，右岸布置引水发电前置器、同步信号传感器和连接电缆构成，设置4个系统，压力管道采用单机单管供水，右岸地下厂房装通道(每个通道由前置器和电容传感器构成)，监测数机为4台600MW机组，总装机容量为2400MW，平据仪上L

5、ED数码管用以显示通道号、最大气隙值或者均年发电量为11．129亿kwh。官地水电站在电力系统最小气隙值以及相对应的磁极号码(见图1)。中与锦屏一、二级电站作为一组输出电源组同步运行，通过监测数据显示仪显示具体监测数值，也可以在系统中承担调峰及调频任务。在水电工程技术方面对比设定参数，记录各类报警信息。该系统具有强大的几项指标处于国内领先地位，地质条件相对较好，经的数据搜集功能、数据存储功能、数据分析功能、实济技术指标较高，综合效益明显，对地方经济的发展起时监测功能和即时预警报警功能。以上5项为官地水到积极的推动作用，是西部大开发的标志性工

6、程之一。电站气隙监测系统的主要功能，此外还可以对机组开2气隙监测方案及特点机和停机的过程进行动态分析，测量静态下定子的气2．1气隙监测系统原理隙变化及膨胀的不均匀度、转子滑移和变形、定子与收稿日期：2013—10—30；修回日期：2013—11—18作者简介：王元文(1974)，男，本科，工程师，主要从事水电站机电安装及管理工作。·65·2013年l1月第ll期王元文：水轮发电机气隙监测技术在官地水电站的应用No．11Nov．2013前置器I测仪法兰位置，在1号磁极与法兰外缘的同轴线位置定位金属片。将监测仪器放置在机盘旁边，通过通讯电缆噻l

7、通道毳号输出：模输拟出与计算机相连(见图2)。：图1气隙监测装置结构示意转子的同心度和圆度、单个磁极极靴形状、特殊试验工况下动态空气间隙的变化、间隙最小值报警和停机跳闸值设定等功能。2．3气隙监测装置相关技术指标在使用气隙监测装置时，必须要明确相关的指标范围，以保证监测装置能够做到即时对比和预警，对照官地水电站机组运行实际，设定主要技术参数J：系统的精度为5％，测量范围为10～35mm，电容传图2气隙监测技术实验装置感器正常工作温度为0oC～125℃，传感防磁系数为3．2变转速气隙监测试验1．2T，监测仪模拟输出量参数为1～5VDC或4～2

8、0进行监测试验时，要建立备用监测系统，同时进ma，电源设定为AC220V±10％，50Hz。行监测和记录，以备不时之需。主要是对不加励磁的3监测试验成果及分析空载转速进行测量，测