一种发电机定子及转子光纤测温系统技术方案

本发明专利技术公开了一种发电机定子及转子光纤测温系统，包括发电站后台控制系统、机组状态监视屏、定子系统信号调节器、定子光纤探头、转子系统信号调节器、转子光纤探头、转子滑环、工控机、继电器装置、通讯转换模块、光电转换模块、无线发射机、无线接收机、无线发射机电源、无线接收机电源、VGA发射器、VGA接收器。本发明专利技术的发电机定子及转子光纤测温系统能抗电磁干扰、安全、耐高电压、耐化学腐蚀、耐高温、耐老化以及尺寸小、灵敏度高、响应速度快、能耗低、精度高等，因而，它们被普遍地应用于强电场、强磁场环境中。应用于发电机组后，能够准确地在线测量发电机组定子、转子的实时温度，有助于了解和评价发电机的技术性能，保证大中型发电机的安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种发电机定子及转子光纤测温系统
本专利技术涉及发电机测温，具体涉及一种发电机定子及转子光纤测温系统。
技术介绍
目前，发电机传统的测温方法有热电阻测温、热电偶测温。由于他们无法和定子、转子绕组直接接触，需要金属导线传输信号，只能进行非接触的测温，最多只能测量绝缘层外的温度。绝缘层（也是隔热层）阻滞热的传导，形成内、外层温差，和滞后的温度响应。易受环境温度及周围的电磁场干扰，无法实现准确的在线测量。即使使用传统的模拟测量计算方法进行修正，也只能反映线圈的平均温升，不能反映温升的分布及热点状况和准确反映发电机运行的安全状况，不利于对发电机的温度场进行全面研究，验证发电机设计是否合理。发电机内的空间非常狭小，比光纤体积大许多的传统测温计加装绝缘后，给电机设计带来很多困难。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种发电机定子及转子光纤测温系统。本专利技术采用的技术方案是：一种发电机定子及转子光纤测温系统，包括发电站后台控制系统、机组状态监视屏、定子系统信号调节器、定子光纤探头、转子系统信号调节器、转子光纤探头、转子滑环、工控机、继电器装置、通讯转换模块、光电转换模块、无线发射机、无线接收机、无线发射机电源、无线接收机电源、VGA发射器、VGA接收器；所述定子系统信号调节器一端连接定子光纤探头，另一端端通过RS485电缆连接通讯转换模块；所述转子系统信号调节器一端连接转子光纤探头，另一端分两路RS485电缆，一路通过转子滑环连接至通讯转换模块，另一路连接至无线发射机；无线接收机通过RS485电缆连接通讯转换模块；转子滑环位于转子内，处在转子系统信号调节器和通讯转换模块的连接线缆之间；通讯转换模块分两路RJ45网线，一路连接至工控机，另一路连接至光电转换模块；光电转换模块通过光缆和发电站后台控制系统连接；工控机通过RS232线缆连接继电器装置；工控机通过VGA连接线连接VGA发射器；VGA接收器分别与VGA发射器和机组状态监视屏连接；220VAC电源通过电缆连接至系统内各个设备。进一步地，所述通讯转换模块为MODBUS/IEC61850模块。更进一步地，所述光纤测温系统测点包括转子磁极线圈、集电环、阻尼条；电源输入端为AC220V和DC220V两路互备电源经过逆变器设备，确保在电源输出端提供一路稳定的交流电源AC220V；转子系统的测温信息传输使用有线和无线两种通讯方式，二者互为备用；其中有线方式：RS485线经过转子滑环进行转接；无线方式：使用一套无线数传电台收发装置，收发装置之间使用无线电信号进行传输；使用工控机搭载自主开发的测温监控软件，对整个发电机光纤测温系统的相关信息进行监控和处理；工控机使用串口连接继电器装置；此继电器装置配有4个继电器，通过工控机的测温监控软件来进行逻辑配置及动作输出；具体实现两个功能：使用两路继电器分别输出第一路温度报警和第二路温度报警；使用另外两路继电器分别控制切换转子测温系统的有线和无线通讯的接入；测温监控软件的显示画面进行远端屏幕显示；使用VGA视频信号传输装置，分为发射器和接收器，二者之间通过光缆连接、传输信号；使用规约转换模块及光电转换模块相结合的方式，提供给电站后台监控终端所需的基于IEC61850协议的光信号；测温光纤线的外部使用聚丙烯耐高温软管进行防护。本专利技术的优点：本专利技术的发电机定子及转子光纤测温系统使用光纤测温系统能抗电磁干扰、安全、耐高电压、耐化学腐蚀、耐高温、耐老化以及尺寸小、灵敏度高、响应速度快、能耗低、精度高等，因而，它们被普遍地应用于强电场、强磁场环境中。应用于发电机组后，能够准确地在线测量发电机组的真实温度，有助于了解和评价发电机的技术性能，保证大中型发电机的安全运行。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术的一种发电机定子及转子光纤测温系统原理图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参考图1，如图1所示，一种发电机定子及转子光纤测温系统，包括发电站后台控制系统、机组状态监视屏（LCU）、定子系统信号调节器、定子光纤探头、转子系统信号调节器、转子光纤探头、转子滑环、工控机、继电器装置、通讯转换模块、光电转换模块、无线发射机、无线接收机、无线发射机电源、无线接收机电源、VGA发射器、VGA接收器；所述定子系统信号调节器一端连接定子光纤探头，另一端通过RS485电缆连接通讯转换模块；所述转子系统信号调节器一端连接转子光纤探头，另一端则分两路RS485电缆，一路通过转子滑环连接至通讯转换模块，另一路连接至无线发射机；无线接收机通过RS485电缆连接至通讯转换模块；转子滑环位于转子内，处在转子系统信号调节器和通讯转换模块的连接线缆之间；通讯转换模块分两路RJ45网线，一路连接至工控机，另一路连接至光电转换模块；光电转换模块通过光缆和电站后台监控系统连接；工控机通过RS232线缆连接继电器装置；工控机通过VGA连接线连接VGA发射器；VGA接收器分别与VGA发射器和机组状态监视屏（LCU）连接；220VAC电源通过电缆连接至系统内各个设备。所述通讯转换模块为MODBUS/IEC61850模块。本专利技术在发电机光纤测温系统中：（1）使用光纤测温技术对发电机转子中的热点进行测量，测点有转子磁极线圈、集电环、阻尼条。（2）系统供电的稳定可靠性。电源输入端的交（AC220V）直（DC220V）两路互备电源经过特定的逆变器设备，确保在电源输出端提供一路稳定的交流电源（AC220V）。（3）转子系统的测温信息传输使用有线和无线两种通讯方式，二者互为备用。其中有线方式：RS485线经过转子滑环进行转接；无线方式：使用一套无线数传电台收发装置（即无线收发机），收发装置之间使用无线电信号进行传输。（4）使用工控机搭载自主开发的测温监控软件，对整个发电机光纤测温系统的相关信息进行监控和处理。（5）工控机使用串口连接继电器装置。此继电器装置配有4个继电器，通过工控机的测温监控软件来进行逻辑配置及动作输出。具体实现两个功能：一、使用1、2号继电器分别输出温度报警1、温度报警2；二、使用3、4号继电器分别控制切换转子测温系统的有线和无线通讯的接入。（6）测温监控软件的显示画面进行远端屏幕显示。使用VGA视频信号传输装置，分为发射器和接收器，二者之间通过光缆连接、传输信号。（7）使用规约转换模块及光电转换模块相结合的方式，提供给电站后台监控终端所需的基于IEC61850协议的光信号。（8）测温光纤线的外部使用聚丙烯耐高温软管进行防护。（9）此发电机光纤测温系统涉及所有方案、图纸均由本公司自行设计及拥有。参考图1，如图1所示，发电机定、转子测温系统结构分为两部分，定子系统和转子系统。系统运行过程如下：定子部分的34个测点使用光纤探头（传感器）测量温度，并经由光纤传输至其对应的信号调节器。信号调节器将所测量的温度信息由RS48本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电机定子及转子光纤测温系统，其特征在于，包括发电站后台控制系统、机组状态监视屏、定子系统信号调节器、定子光纤探头、转子系统信号调节器、转子光纤探头、转子滑环、工控机、继电器装置、通讯转换模块、光电转换模块、无线发射机、无线接收机、无线发射机电源、无线接收机电源、VGA发射器、VGA接收器；所述定子系统信号调节器一端连接定子光纤探头，另一端端通过RS485电缆连接通讯转换模块；所述转子系统信号调节器一端连接转子光纤探头，另一端分两路RS485电缆，一路通过转子滑环连接至通讯转换模块，另一路连接至无线发射机；无线接收机通过RS485电缆连接通讯转换模块；转子滑环位于转子内，处在转子系统信号调节器和通讯转换模块的连接线缆之间；通讯转换模块分两路RJ45网线，一路连接至工控机，另一路连接至光电转换模块；光电转换模块通过光缆和发电站后台控制系统连接；工控机通过RS232线缆连接继电器装置；工控机通过VGA连接线连接VGA发射器；VGA接收器分别与VGA发射器和机组状态监视屏连接； 220V AC电源通过电缆连接至系统内各个设备。

【技术特征摘要】
1.一种发电机定子及转子光纤测温系统，其特征在于，包括发电站后台控制系统、机组状态监视屏、定子系统信号调节器、定子光纤探头、转子系统信号调节器、转子光纤探头、转子滑环、工控机、继电器装置、通讯转换模块、光电转换模块、无线发射机、无线接收机、无线发射机电源、无线接收机电源、VGA发射器、VGA接收器；所述定子系统信号调节器一端连接定子光纤探头，另一端端通过RS485电缆连接通讯转换模块；所述转子系统信号调节器一端连接转子光纤探头，另一端分两路RS485电缆，一路通过转子滑环连接至通讯转换模块，另一路连接至无线发射机；无线接收机通过RS485电缆连接通讯转换模块；转子滑环位于转子内，处在转子系统信号调节器和通讯转换模块的连接线缆之间；通讯转换模块分两路RJ45网线，一路连接至工控机，另一路连接至光电转换模块；光电转换模块通过光缆和发电站后台控制系统连接；工控机通过RS232线缆连接继电器装置；工控机通过VGA连接线连接VGA发射器；VGA接收器分别与VGA发射器和机组状态监视屏连接；220VAC电源通过电缆连接至系统内各个设备。2.根据权利要求1所述的发电机定子及转子光纤测温系统，其特征在于，所述通讯转换模块为MODBUS/IEC6...

【专利技术属性】
技术研发人员：李程中，
申请(专利权)人：西安益程自动化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61