專利名稱：適用于抽水蓄能機組的無接觸式蠕動檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種適用于抽水蓄能機組的無接觸式蠕動檢測裝置。
背景技術：
水輪發(fā)電機組在靜止狀態(tài)下，球閥和導葉應該完全關閉，轉子應該停留在一 定的位置上，而實際上由于加工精度和安裝誤差的原因，球閥和導葉的密封不可能是 100%,因此球閥和導葉在機組靜止狀態(tài)下總是存在漏水而使機組發(fā)生蠕動。尤其對向 高水頭大容量方向發(fā)展的抽水蓄能機組，球閥、導葉一般都有較大的漏水量，所以抽水 蓄能機組在靜止狀態(tài)時更容易發(fā)生蠕動。如果不能及時捕捉到機組的這種潛動，并采取 制動措施，就不可避免的使機組長時間低速轉動而使軸瓦燒壞，影響機組的安全正常運 行，因此在抽水蓄能機組靜止狀態(tài)下及時檢測機組的蠕動非常重要。傳統(tǒng)檢測機組蠕動的方法是一種基于機械_電觸點的檢測方法。機械_電觸點 蠕動檢測器是由一個可以轉動的探測桿和一個電觸點組成，在機組運行(機組旋轉)時， 自動控制裝置通過液壓或者電磁力使探測桿脫離機組的大軸表面，而在機組停機完成之 后，自動控制裝置撤銷液壓或電磁力，彈簧把探測桿壓在機組的大軸表面，一旦機組發(fā) 生蠕動，大軸靠摩擦力帶動探測桿旋轉，探測桿則通過相關機構使電觸點閉合，從而發(fā) 出蠕動信號。這種檢測方法的優(yōu)點是檢測的靈敏度高，其缺點是一旦在機組沒有完全停 止就投入檢測就有可能使探測桿被損壞，同時機械式的檢測也會有磨損產生。
發(fā)明內容本實用新型所要解決的技術問題是，克服機械-電觸點蠕動檢測器所存在的機 械磨損或易損壞等技術不足，提供適用于抽水蓄能機組的無接觸式蠕動檢測裝置，方便 可靠地檢測抽水蓄能機組的蠕動，而且不存在機械磨損問題。為了解決上述技術問題，本實用新型提供的適用于抽水蓄能機組的無接觸式蠕 動檢測裝置，其特征是組成包括安裝于水輪機大軸上的齒盤，其齒數(shù)等于發(fā)電機的極 對數(shù)，齒的弧寬度等于齒距的1/2，安裝于測量支架上的N個靠近所述齒盤的固定探頭， 所述的N個固定探頭一字排開，相鄰探頭之間的間距為齒盤齒距的1/2N，N取2或3， 以及與所述的N個固定探頭連接的控制器判斷機構。本實用新型工作原理及過程如下針對轉速較低的機組采用雙探頭的方案。當機組旋轉時，齒盤隨機組一起旋轉，當齒盤的齒與探頭接近時，探頭輸出高 電平，反之輸出低電平。將探頭的高低電平輸入到控制器中進行綜合判斷。由于水電 機組從轉動到靜止的位置是隨機的，所以輸入到控制器輸入端口的值有四種情況，00、 01、10和11。從物理位置關系分析就只有兩種情況存在，一種是兩個探頭的狀態(tài)是相 同的，亦即兩個探頭都對準齒冠或都離開齒冠；另一種情況則是兩個探頭的狀態(tài)是相反 的。當判斷到兩個電平中只要有一個發(fā)生了變化，就能立即檢測出機組發(fā)生蠕動。從

圖1可以分析到在第一種情況下，兩位電平發(fā)生變化的最大齒盤轉動為1/4齒距；第二種 情況下，兩位電平發(fā)生變化的最大齒盤轉動也為1/4齒距。所以對于極對數(shù)為ρ的機組，相應的兩位電平之一發(fā)生變化的最大齒盤轉動的 角度為θ =(360° /ρ)/4。這樣，對轉速小于300rpm的抽水蓄能機組可檢測的最大 蠕動角度小于9°，可以滿足要求。而對轉速比較高(如500rpm)的抽水蓄能機組，采用上述方法就滿足不了要求，
應當采用三探頭的方案。按照雙探頭檢測的分析，三個探頭的布置使得無論機組的停止位在什么位置， 三個電平中必然有兩個電平是相同的，在物理位置上，總是存在前面所述的第一種情 況兩個探頭的狀態(tài)是相同的。當判斷到三個電平中只要有一個發(fā)生了變化，就能立即 檢測出機組發(fā)生蠕動。當選擇相鄰探頭的距離為1/6齒距時，三個電平之一發(fā)生變化所 要求的齒盤轉動最大距離為1/6齒距。所以對于磁極對數(shù)為ρ的機組，相應的三位電平 之一發(fā)生變化的最大齒盤轉動的角度為θ =(360° /ρ)/6。按照這種方法，對于轉速 為500rpm的蓄能機組可檢測的最大蠕動角度為10°，可以滿足要求。本實用新型的有益效果如下本實用新型方便可靠，檢測精度高，可以滿足抽 水蓄能機組靜止狀態(tài)下蠕動檢測的需要。以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。圖1為本實用新型的雙探頭無接觸式蠕動檢測裝置結構示意圖。圖2為本實用新型的三探頭無接觸式蠕動檢測裝置結構示意圖。圖3為雙探頭無接觸式蠕動檢測的波形圖。
具體實施方式
下面參照附圖并結合實例對本實用新型作進一步詳細描述。但是本實用新型不 限于所給出的例子。如圖1所示，本實用新型適用于抽水蓄能機組的無接觸式蠕動檢測裝置，其特 征是組成包括安裝于水輪機大軸上的齒盤CP，其齒數(shù)等于發(fā)電機的極對數(shù)，齒的弧寬 度等于齒距的1/2，安裝于測量支架上的2個靠近所述齒盤的固定探頭A、B，2個固定探 頭一字排開，相鄰探頭之間的間距為齒盤齒距的1/4，以及與所述的2個固定探頭連接的 控制器判斷機構(圖中未畫出)。如圖1，當機組旋轉時，探頭A、B輸出的波形Portl 和Port2如圖3所示，將Portl和Port2輸入到控制器進行綜合判斷。兩個探頭的安裝距 離為為1/4齒距時，輸入到控制器的Portl和Port2有四種情況，00、01、10和11。從 物理位置關系分析就只有兩種情況存在，一種是兩個探頭都對準齒冠或都離開齒冠；另 一種情況則是兩個探頭的狀態(tài)是相反的。當判斷到兩個電平中只要有一個發(fā)生了變化， 就能立即檢測出機組發(fā)生蠕動。兩位電平發(fā)生變化的最大齒盤轉動為1/4齒距，因此在 采用雙探頭蠕動檢測方法檢測抽水蓄能機組的蠕動時，對于極對數(shù)為ρ的機組，檢測的 最大蠕動角度為θ =(360° /ρ)/4。對于轉速比較高(如500rpm)的抽水蓄能機組，采用上述方法就滿足不了要求， 應當采用三探頭的方案(如圖2所示)，此時，探頭A與探頭B之間的間距、探頭B與 探頭C之間的間距為齒盤齒距的1/6。當選擇相鄰探頭的距離為1/6齒距時，三個電平之一發(fā)生變化所要求的齒盤轉動最大距離為1/6齒距。所以對于磁極對數(shù)為ρ的機組， 相應的三位電平之一發(fā)生變化的最大齒盤轉動的角度為θ = (360° /ρ)/6。按照這種 方法，對于轉速為500rpm的蓄能機組可檢測的最大蠕動角度為10°，可以滿足要求。 除上述實施例子外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等 效變換形式的技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍內。
權利要求1.適用于抽水蓄能機組的無接觸式蠕動檢測裝置，其特征是組成包括安裝于水輪 機大軸上的齒盤，其齒數(shù)等于發(fā)電機的極對數(shù)，齒的弧寬度等于齒距的1/2，安裝于測量 支架上的N個靠近所述齒盤的固定探頭，所述的N個固定探頭一字排開，相鄰探頭之間 的間距為齒盤齒距的1/2N，N取2或3，以及與所述的N個固定探頭連接的控制器判斷 機構。
專利摘要本實用新型涉及一種適用于抽水蓄能機組的無接觸式蠕動檢測裝置，包括安裝于水輪機大軸上的齒盤，其齒數(shù)等于發(fā)電機的極對數(shù)，齒的弧寬度等于齒距的1/2，安裝于測量支架上的N個靠近所述齒盤的固定探頭，所述的N個固定探頭一字排開，相鄰探頭之間的間距為齒盤齒距的1/2N，N取2或3，以及與所述的N個固定探頭連接的控制器判斷機構。當機組旋轉時，齒盤隨機組一起旋轉，當齒盤的齒與探頭接近時，探頭輸出高電平，反之輸出低電平，將探頭的高低電平輸入到控制器中進行綜合判斷，從而檢測得到時機組的蠕動角度。本實用新型能夠方便可靠地檢測抽水蓄能機組的蠕動，其檢測精度高，可以滿足抽水蓄能機組靜止狀態(tài)下蠕動檢測的需要，而且不存在機械磨損問題。
文檔編號G01R31/34GK201804089SQ20092028282
公開日2011年4月20日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權日2009年12月24日
發(fā)明者佟德利, 宋睿楓, 常玉紅, 張新龍, 張雷, 曾繼倫, 李國和, 秦衛(wèi)潮, 蔣克文, 蔡軍, 蔡衛(wèi)江, 蔡曉峰, 邵宜祥, 魏偉 申請人:國網電力科學研究院, 安徽響水澗抽水蓄能有限公司