本發(fā)明涉及適用于汽輪發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子大軸安全檢測(cè)，尤其涉及汽輪發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子大軸的絕緣監(jiān)測(cè)和故障定位。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)大軸絕緣監(jiān)測(cè)方法，往往存在各種弊端，使得測(cè)量結(jié)果不夠準(zhǔn)確，也無(wú)法對(duì)故障部分進(jìn)行定位。例如：

申請(qǐng)?zhí)枮?00880124128.1公開(kāi)的監(jiān)測(cè)電動(dòng)機(jī)器的軸的軸電流和/或絕緣的方法及執(zhí)行該方法的裝置，利用羅氏線圈實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)軸電流進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)測(cè)得的軸電壓和相關(guān)軸電流的測(cè)量結(jié)果來(lái)確定二者之間的阻抗、相位關(guān)系，如果阻抗的極限值是下沖的，將發(fā)出告警，并根據(jù)監(jiān)測(cè)的奇數(shù)倍數(shù)諧波的比例因數(shù)的中間值或平均值獲得最終的估算比例因數(shù)來(lái)推斷要被監(jiān)測(cè)的軸電流。

申請(qǐng)?zhí)枮?00920099208.8公開(kāi)的發(fā)電機(jī)軸電流檢測(cè)裝置，由軸電流傳感器模塊和控制組件構(gòu)成，由控制組件對(duì)測(cè)得的軸電流進(jìn)行處理和顯示，將采集到的軸電流數(shù)值與預(yù)設(shè)報(bào)警值比較，如果軸電流大于設(shè)定的報(bào)警值將發(fā)出警報(bào)或執(zhí)行自動(dòng)跳閘保護(hù)功能。

申請(qǐng)?zhí)枮?01120191855.9公開(kāi)的一種監(jiān)測(cè)軸電流軸電壓裝置，由信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理和流程模塊、設(shè)置顯示模塊組成，由信號(hào)采集轉(zhuǎn)換模塊完成對(duì)軸電壓和軸電流的測(cè)量，通過(guò)傅里葉變換后對(duì)各頻點(diǎn)的幅值與相應(yīng)的報(bào)警只進(jìn)行比較，輸出各相應(yīng)頻點(diǎn)的告警，顯示模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)基波、三次諧波、有效值的顯示。

綜上，現(xiàn)有基于發(fā)電機(jī)軸電流監(jiān)測(cè)原理的大軸絕緣監(jiān)測(cè)大都使用單一的測(cè)量量作為發(fā)電機(jī)大軸絕緣降低的判斷標(biāo)準(zhǔn)，在發(fā)生發(fā)電機(jī)大軸絕緣降低的情況下，目前的手段只能得知發(fā)電機(jī)大軸絕緣降低，無(wú)法對(duì)絕緣降低的部位直接進(jìn)行監(jiān)測(cè)和定位，需要進(jìn)行人為干預(yù)，影響了事故處理時(shí)間和事故后故障分析，影響了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在發(fā)電機(jī)起機(jī)過(guò)程中，由于高壓水蒸氣摩擦在發(fā)電機(jī)大軸引起大量電荷積累或發(fā)電機(jī)主磁場(chǎng)產(chǎn)生的干擾信號(hào)，容易引發(fā)誤報(bào)警。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)電機(jī)大軸絕緣監(jiān)測(cè)及定位裝置及方法，可以準(zhǔn)確測(cè)量所述發(fā)電機(jī)大軸絕緣情況，并在某一對(duì)地絕緣部件的絕緣低時(shí)及時(shí)定位該對(duì)地絕緣部件并顯示故障。

為了實(shí)現(xiàn)上有目的，本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)電機(jī)大軸絕緣監(jiān)測(cè)及定位裝置，包括軸電流檢測(cè)模塊、絕緣電壓檢測(cè)模塊和處理模塊，所述軸電流檢測(cè)模塊檢測(cè)發(fā)電機(jī)大軸汽端的軸電流，所述絕緣電壓檢測(cè)模塊分別檢測(cè)發(fā)電機(jī)大軸的若干勵(lì)磁端對(duì)地絕緣部件的絕緣電壓，所述處理模塊對(duì)所述軸電流和絕緣電壓進(jìn)行處理，并在所述軸電流高于第一預(yù)設(shè)值且任一所述絕緣電壓低于第二預(yù)設(shè)值時(shí)輸出大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)，并定位、顯示所述絕緣電壓對(duì)應(yīng)的對(duì)地絕緣部件。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)測(cè)量發(fā)電機(jī)大軸上的軸電流和發(fā)電機(jī)大軸勵(lì)磁端對(duì)地絕緣部件的絕緣電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)大軸絕緣低的監(jiān)測(cè)，并根據(jù)軸電流和絕緣電壓的測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣降低部位的定位。如果發(fā)電機(jī)大軸絕緣狀況良好，軸電流高判別元件不會(huì)啟動(dòng)，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁端絕緣部件的絕緣電壓低啟動(dòng)部件也不會(huì)啟動(dòng)，不會(huì)生成大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁端絕緣部件的絕緣損壞時(shí)，處理模塊中軸電流高判別元件和絕緣電壓低判別元件啟動(dòng)，生成大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)，并對(duì)絕緣降低部件的位置進(jìn)行定位，不但測(cè)量準(zhǔn)確，而且可以對(duì)絕緣降低的部位進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的定位。

較佳地，所述軸電流檢測(cè)模塊包括串于所述汽端接地線上的軸電流互感器，所述軸電流互感器采集獲得所述發(fā)電機(jī)大軸汽端的軸電流。

較佳地，所述處理模塊包括第一低通濾波器、第二低通濾波器、A/D轉(zhuǎn)換模塊和中央處理器，所述第一低通濾波器對(duì)所述軸電流檢測(cè)模塊采集的軸電流進(jìn)行低通濾波處理，并將低通濾波處理后的軸電流輸送至所述A/D轉(zhuǎn)換模塊，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊將所述軸電流轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電壓并輸送至所述中央處理器，所述第二低通濾波器對(duì)所述絕緣電壓檢測(cè)模塊采集到的絕緣電壓進(jìn)行低通濾波處理，并將低通濾波處理后的絕緣電壓輸送至所述中央處理器，所述中央處理器判斷所述檢測(cè)電壓是否高于第一預(yù)設(shè)值且任一所述絕緣電壓是否低于第二預(yù)設(shè)值，并在所述檢測(cè)電壓高于第一預(yù)設(shè)值且任一所述絕緣電壓低于第二預(yù)設(shè)值時(shí)輸出大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)，并定位、顯示所述絕緣電壓對(duì)應(yīng)的對(duì)地絕緣部件。

較佳地，所述發(fā)電機(jī)大軸絕緣監(jiān)測(cè)及定位裝置還包括顯示器和報(bào)警裝置，所述顯示器和報(bào)警裝置均與所述處理模塊相連，所述處理模塊依據(jù)所述大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)在所述顯示器上顯示所述大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)并定位絕緣電壓對(duì)應(yīng)的對(duì)地絕緣部件，所述報(bào)警裝置依據(jù)所述大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)報(bào)警。

較佳地，所述發(fā)電機(jī)大軸絕緣監(jiān)測(cè)及定位裝置還包括打印機(jī)，所述打印機(jī)與所述處理模塊相連，所述處理模塊依據(jù)所述大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)獲取對(duì)應(yīng)的軸電流以及絕緣電壓的故障波形并控制所述打印機(jī)打印。

較佳地，所述對(duì)地絕緣部件包括但不限于上半軸承外套絕緣部分、下半軸承外套絕緣部分、油密封過(guò)渡環(huán)絕緣部分、高壓油管絕緣部分和測(cè)振支架絕緣部分。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種發(fā)電機(jī)大軸絕緣監(jiān)測(cè)及定位方法，包括以下步驟：(1)檢測(cè)所述檢測(cè)發(fā)電機(jī)大軸汽端的軸電流，檢測(cè)所述發(fā)電機(jī)大軸的若干勵(lì)磁端對(duì)地絕緣部件的絕緣電壓；(2)對(duì)所述軸電流和絕緣電壓進(jìn)行處理，并在所述軸電流高于第一預(yù)設(shè)值且任一所述絕緣電壓低于第二預(yù)設(shè)值時(shí)輸出大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)，并定位、顯示所述絕緣電壓對(duì)應(yīng)的對(duì)地絕緣部件。

較佳地，將一軸電流互感器串于所述汽端接地線上以檢測(cè)發(fā)電機(jī)大軸汽端的軸電流。

較佳地，所述步驟(2)具體為：對(duì)所述軸電流進(jìn)行低通濾波處理，并將低通濾波處理后的軸電流輸經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電壓，判斷所述檢測(cè)電壓是否高于第一預(yù)設(shè)值且任一所述絕緣電壓是否低于第二預(yù)設(shè)值，在所述檢測(cè)電壓高于第一預(yù)設(shè)值且任一所述絕緣電壓低于第二預(yù)設(shè)值時(shí)輸出大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)，并定位、顯示所述絕緣電壓對(duì)應(yīng)的對(duì)地絕緣部件。

較佳地，所述步驟(2)后還包括步驟(3)：依據(jù)所述大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)報(bào)警。

較佳地，所述步驟(2)后還包括步驟(4)：依據(jù)所述大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)打印對(duì)應(yīng)的軸電流以及絕緣電壓的故障波形。

較佳地，所述對(duì)地絕緣部件包括但不限于上半軸承外套絕緣部分、下半軸承外套絕緣部分、油密封過(guò)渡環(huán)絕緣部分、高壓油管絕緣部分和測(cè)振支架絕緣部分。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述發(fā)電機(jī)大軸絕緣監(jiān)測(cè)及定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是本發(fā)明所述發(fā)電機(jī)大軸絕緣監(jiān)測(cè)及定位裝置的連接關(guān)系圖。

圖3是本發(fā)明所述發(fā)電機(jī)大軸絕緣監(jiān)測(cè)及定位裝置的工作過(guò)程圖。

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖詳予說(shuō)明。

參考圖1，本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)電機(jī)大軸絕緣監(jiān)測(cè)及定位裝置100，包括軸電流檢測(cè)模塊10、絕緣電壓檢測(cè)模塊20和處理模塊30，所述軸電流檢測(cè)模塊10檢測(cè)發(fā)電機(jī)大軸汽端的軸電流，所述絕緣電壓檢測(cè)模塊20分別檢測(cè)發(fā)電機(jī)大軸的若干勵(lì)磁端對(duì)地絕緣部件的絕緣電壓，所述處理模塊30對(duì)所述軸電流和絕緣電壓進(jìn)行處理，并在所述軸電流高于第一預(yù)設(shè)值且任一所述絕緣電壓低于第二預(yù)設(shè)值時(shí)輸出大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)，并定位、顯示所述絕緣電壓對(duì)應(yīng)的對(duì)地絕緣部件。

其中，所述對(duì)地絕緣部件包括上半軸承外套絕緣部分、下半軸承外套絕緣部分、油密封過(guò)渡環(huán)絕緣部分、高壓油管絕緣部分和測(cè)振支架絕緣部分等等。

參考圖2，所述軸電流檢測(cè)模塊10包括串于所述汽端接地線上的軸電流互感器11，所述軸電流互感器11采集獲得所述發(fā)電機(jī)大軸汽端的軸電流。其中，所述發(fā)電機(jī)大軸的汽端通過(guò)接地刷51直接接地。在發(fā)電機(jī)大軸的勵(lì)磁端，各個(gè)對(duì)地絕緣部件通過(guò)引出線，引入到勵(lì)磁端絕緣電壓測(cè)量引出端子盒21內(nèi)，從而使得絕緣電壓檢測(cè)模塊20通過(guò)勵(lì)磁端絕緣電壓測(cè)量引出端子盒21對(duì)絕緣電壓進(jìn)行測(cè)量。

參考圖1，所述處理模塊30包括低通濾波器31、低通濾波器33、A/D轉(zhuǎn)換模塊32和中央處理器34，所述低通濾波器31對(duì)所述軸電流檢測(cè)模塊10采集的軸電流進(jìn)行低通濾波處理，并將低通濾波處理后的軸電流輸送至所述A/D轉(zhuǎn)換模塊32，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊32將所述軸電流轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電壓并輸送至所述中央處理器34，所述低通濾波器33對(duì)所述絕緣電壓檢測(cè)模塊20采集到的絕緣電壓進(jìn)行低通濾波處理，并將低通濾波處理后的絕緣電壓輸送至所述中央處理器34，所述中央處理器34判斷所述檢測(cè)電壓是否高于第一預(yù)設(shè)值且任一所述絕緣電壓是否低于第二預(yù)設(shè)值，并在所述檢測(cè)電壓高于第一預(yù)設(shè)值且任一所述絕緣電壓低于第二預(yù)設(shè)值時(shí)輸出大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)，并定位、顯示所述絕緣電壓對(duì)應(yīng)的對(duì)地絕緣部件。其中，在輸出大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)時(shí)，通過(guò)判斷哪一對(duì)地絕緣部件處的絕緣電壓低于第二預(yù)設(shè)值來(lái)定位對(duì)應(yīng)的對(duì)地絕緣部件。

參考圖1，所述發(fā)電機(jī)大軸絕緣監(jiān)測(cè)及定位裝置100還包括顯示器41和報(bào)警裝置42，所述顯示器41和報(bào)警裝置42均與所述處理模塊30相連，所述處理模塊30依據(jù)所述大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)在所述顯示器41上顯示所述大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)以及對(duì)應(yīng)的對(duì)地絕緣部件的位置，所述報(bào)警裝置42依據(jù)所述大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)報(bào)警。

繼續(xù)參考圖1，所述發(fā)電機(jī)大軸絕緣監(jiān)測(cè)及定位裝置100還包括打印機(jī)43，所述打印機(jī)43與所述處理模塊30相連，所述處理模塊30依據(jù)所述大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)獲取對(duì)應(yīng)的軸電流以及絕緣電壓的故障波形并控制所述打印機(jī)打印。

參考圖1至圖3，描述本發(fā)明進(jìn)行發(fā)電機(jī)大軸絕緣監(jiān)測(cè)及定位方法，包括以下步驟：(1)檢測(cè)所述檢測(cè)發(fā)電機(jī)大軸汽端的軸電流，檢測(cè)所述發(fā)電機(jī)大軸的若干勵(lì)磁端對(duì)地絕緣部件的絕緣電壓；(2)對(duì)所述軸電流和絕緣電壓進(jìn)行處理，并在所述軸電流高于第一預(yù)設(shè)值且任一所述絕緣電壓低于第二預(yù)設(shè)值時(shí)輸出大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)，并定位、顯示所述絕緣電壓對(duì)應(yīng)的對(duì)地絕緣部件。其中，將一軸電流互感器串于所述汽端接地線上以檢測(cè)發(fā)電機(jī)大軸汽端的軸電流。

其中，所述步驟(2)具體為：對(duì)所述軸電流進(jìn)行低通濾波處理，并將低通濾波處理后的軸電流輸經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電壓，判斷所述檢測(cè)電壓是否高于第一預(yù)設(shè)值且任一所述絕緣電壓是否低于第二預(yù)設(shè)值，在所述檢測(cè)電壓高于第一預(yù)設(shè)值且任一所述絕緣電壓低于第二預(yù)設(shè)值時(shí)輸出大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)，并定位、顯示所述絕緣電壓對(duì)應(yīng)的對(duì)地絕緣部件。

其中，所述步驟(2)后還包括步驟(3)：依據(jù)所述大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)報(bào)警。

其中，所述步驟(2)后還包括步驟(4)：依據(jù)所述大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)打印對(duì)應(yīng)的軸電流以及絕緣電壓的故障波形。

工作時(shí)，當(dāng)軸電流高(軸電流對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電壓高于第一預(yù)設(shè)值或者軸電流高于第一預(yù)設(shè)值)且上半軸承外套絕緣部分的絕緣電壓低(此處絕緣電壓低于第二預(yù)設(shè)值)時(shí)，輸出上半軸承外套絕緣部分的大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)，從而發(fā)出對(duì)應(yīng)報(bào)警并定位上半軸承外套絕緣部分。對(duì)應(yīng)的，當(dāng)軸電流高且下半軸承絕緣部分的絕緣電壓低時(shí)，輸出下半軸承絕緣部分的大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)，從而發(fā)出對(duì)應(yīng)報(bào)警并定位下半軸承外套絕緣部分。當(dāng)軸電流高且油密封過(guò)渡環(huán)絕緣部分的絕緣電壓低時(shí)，輸出油密封過(guò)渡環(huán)絕緣部分的大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)，從而發(fā)出對(duì)應(yīng)報(bào)警并定位油密封過(guò)渡環(huán)絕緣部分。當(dāng)軸電流高且高壓油管絕緣部分的絕緣電壓低時(shí)，輸出高壓油管絕緣部分的大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)，從而發(fā)出對(duì)應(yīng)報(bào)警并定位高壓油管絕緣部分。當(dāng)軸電流高且測(cè)振支架絕緣部分的絕緣電壓低時(shí)，輸出測(cè)振支架絕緣部分的大軸絕緣低報(bào)警信號(hào)，從而發(fā)出對(duì)應(yīng)報(bào)警并定位測(cè)振支架絕緣部分。

以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。