一种发电机励磁系统在线监测故障诊断装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种发电机励磁系统在线监测故障诊断装置，包括传感器采集单元、在线监测处理单元；传感器采集单元采集励磁系统工作状态信息，在线监测处理器基于各传感器采集单元采集的励磁系统的工作状态信息，对机组进行全息检测，并根据励磁系统故障树，使用故障树分析法对励磁系统的故障进行预警和诊断，为运行人员及时提供操作建议，为检修维护人员提供故障查找依据。

【技术实现步骤摘要】
一种发电机励磁系统在线监测故障诊断装置
本专利技术涉及一种发电机励磁系统在线监测故障诊断装置，属于在线监测和故障诊断

技术介绍
励磁系统是电能生产过程中向发电机提供励磁电流以建立磁场的专业设备，它不仅关系到发电机安全稳定运行，同时还对电力系统的稳定运行起着重要的作用。随着单机容量越来越大，励磁系统对发电厂及电网的安全稳定影响也越来越大，如何监测励磁系统的运行状态及评价其安全性也越发显得重要。尽管励磁系统大量采用微机控制具有一定智能化，并广泛采用智能自诊断功能，但由于励磁系统控制计算机的数据运算及事件处理量相当庞大，因此励磁系统的自诊断和智能监测功能不可能面面俱到，尤其是当励磁系统控制计算机本身故障时就根本无法记录相关状态，为事故分析带来了极大困难。发电机励磁设备是高压大电流设备，容易出现发热故障，运行中经常容易出现灭磁开关、整流柜、灭磁电阻、阻容吸收电阻温度过高或烧毁等故障。出现这些故障的原因多数是因为未对励磁系统的关键设备进行测温。传统测温方式一般是在励磁设备巡检特定时间进行该部位的测温，无法达到实时监测，且有些部位无法监测，待设备停运再去监测又失去意义。另外如阻容吸收柜等发热量大电压高的机柜，运行时需要定期监测机柜及电阻电容温度，传统的人工测量存在很大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种发电机励磁系统在线监测故障诊断装置，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷或缺陷之一。为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：第一方面，本专利技术提供了一种发电机励磁系统在线监测故障诊断装置，装置包括：传感器采集单元，用于采集发电机励磁系统的工作状态信息；所述传感器采集单元包括功率柜风速传感器、功率柜电流传感器、励磁系统电压电流传感器、灭磁电流传感器、灭磁电阻温度传感器、灭磁开关红外成像仪、阻容吸收柜温度传感器、开关量采集模块、定子电流采集模块。在线监测处理单元，用于根据所述传感器采集单元采集的发电机励磁系统的工作状态信息，采用故障树分析法对发电机励磁系统的故障进行提前预警，或对发电机励磁系统发生的故障进行诊断。定子电流采集模块包括通过夹在定子电流线上，对发电机定子电流进行采集的开合式钳形电流互感器。装置还包括用于显示所述励磁系统的工作状态信息的监控显示单元。在线监测处理单元包括分析处理模块、生成模块、存储模块；分析处理模块用于根据触发条件，对发电机励磁系统的工作状态信息进行分析，获取满足触发条件的工作状态信息；所述触发条件包括告警、限制、故障；生成模块用于将满足触发条件的工作状态信息生成波形文件；存储模块用于存储生成的波形文件。系统还包括用于显示励磁系统实时工作状态信息及根据励磁系统历史工作状态信息生成的历史曲线的移动终端单元。系统还包括modbus网关；所述在线监测处理单元与modbus网关通信连接，移动终端单元通过网络服务的方式和modbus网关通信连接。系统还包括获取传感器采集单元采集的工作状态信息，并将工作状态信息发送至在线监测处理单元的数据采集单元。优选的，数据采集单元通过RS-485和在线监测处理单元连接。灭磁电阻温度传感器包括荧光光纤测温仪；灭磁电流传感器包括霍尔传感器。本专利技术提供的一种发电机励磁系统在线监测故障诊断装置，具有完整的数据采集装置，可实现发电机励磁系统工作状态信息的实时采集，对发电机励磁系统进行全息检测；根据采集的工作状态信息，使用故障树分析法对发电机励磁系统的故障进行提前预警，并对发生的故障进行诊断。附图说明图1是根据本专利技术实施例提供的一种发电机励磁系统在线监测故障诊断装置的拓扑图；图2是根据本专利技术实施例提供的移动终端拓扑图；图3是根据本专利技术实施例提供的发电机励磁系统在线监测故障诊断故障树示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。本实施例提供一种发电机励磁系统在线监测故障诊断装置，参照图1，装置包括传感器采集单元、在线监测处理单元、数据采集单元、移动终端单元、监控显示单元、分布式采集模块：传感器采集单元，包括功率柜风速传感器、功率柜电流传感器、励磁系统电压电流传感器、灭磁电流传感器、灭磁电阻温度传感器、灭磁开关红外热成像仪、阻容吸收柜温度传感器。各传感器采集单元通过数据采集单元，将采集到的4～20mA的信号转化为MODBUS信号，上传至在线监测处理单元；在功率单元三相进线处安装CT，对整流桥桥臂电流进行检测，用于判断整流桥的可控硅是否导通、整流桥可控硅的触发脉冲是否正常、整流桥可控硅的保护快熔是否熔断；通过对各桥臂均流情况的历史记录比较可以有效判断可控硅老化状态；在功率单元进风格栅内侧，安装功率柜风速传感器，风速传感器送出4～20mA信号给在线监测单元的分布式采集模块，当风速低于设定值时，触发风速报警，对功率柜风机及滤网的运行状态进行判断；在灭磁单元中安装灭磁开关红外热成像仪，所述灭磁开关红外热成像仪为在线式红外热成像仪，用于监测灭磁开关断口及辅助触头的温度；在线式红外热成像仪将测量到的完整的温度场图像传输至监控显示单元；在监控显示单元中将视场分割为三个关键区域：断口温度1、断口温度2、辅助触头温度，将每个区域的最高温度值经Modbus网关送至在线监测单元的数据采集单元集中进行采集录波；当所测最高温度大于设置值时，触发温度报警；监控显示单元为工控机及各设备的液晶显示屏。在灭磁单元中安装灭磁电流传感器，灭磁电流传感器包括霍尔传感器，霍尔传感器将测试的电流信号转换为0～5V电压信号后发送至在线监测单元的数据采集单元，用于监测灭磁电流；在在线监测单元中的数据处理单元中用采集到的励磁系统灭磁时的灭磁电流，乘以通过电压变送器采集的灭磁电压，将乘积进行累加计算，得到实际的灭磁容量，灭磁时可在就地显示单元实时显示励磁系统的灭磁容量和测试的电流值，方便进行分析，监测灭磁电阻的使用情况。在灭磁电阻单元在安装灭磁电阻温度传感器，所述灭磁电阻温度传感器包括荧光光纤测温仪，用于监测每组灭磁电阻的温度，并将测量的温度值经Modbus发送至在线监测单元的数据采集单元；根据每个灭磁电阻的温度变化，结合计算出的灭磁容量，通过数据处理单元计算出灭磁电阻的均温系数，由均温系数变化判断灭磁电阻使用状态。在运行电压高的阻容吸收单元安装在线式红外测温装置，监测出风口温度与电阻器件的温度，防止温度过高引起的电阻故障；使用在线式红外测温装置进行温度测试，降低了运行人员人工巡查的危险性。传感器采集单元还包括调节控制单元，调节控制单元包括用于采集发电机定子电流的定子电流采集模块，在一种实施例中，利用开合式钳形电流互感器测量定子电流，测量时将开合式钳形电流互感器夹在原有的定子电流线上，互感器将测试的定子电流实时转换为对应的mA级别的电流信号输出至在线监测单元，这种测试方法不改变励磁系统原有的电流测量回路；调节控制单元还包括用于采集励磁系统开关量的开关量采集模块在线监测处理单元包括分析处理模块、生成模块、存储模块，分析处理模块用于根据触发条件，对发电机励磁系统的工作状态信息进行分析，获取满足触发条件的工作状态信息；生成模块用于将满足触发条件的工作状态信息生成波形文件；存储模块用于存储生成的波形文件；在一个实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电机励磁系统在线监测故障诊断装置，其特征在于，所述装置包括：传感器采集单元，用于采集发电机励磁系统的工作状态信息；所述传感器采集单元包括功率柜风速传感器、功率柜电流传感器、励磁系统电压电流传感器、灭磁电流传感器、灭磁电阻温度传感器、灭磁开关红外热成像仪、阻容吸收柜温度传感器、开关量采集模块、定子电流采集模块。在线监测处理单元，用于根据所述传感器采集单元采集的发电机励磁系统的工作状态信息，采用故障树分析法对发电机励磁系统的故障进行提前预警，或对发电机励磁系统发生的故障进行诊断。

【技术特征摘要】
1.一种发电机励磁系统在线监测故障诊断装置，其特征在于，所述装置包括：传感器采集单元，用于采集发电机励磁系统的工作状态信息；所述传感器采集单元包括功率柜风速传感器、功率柜电流传感器、励磁系统电压电流传感器、灭磁电流传感器、灭磁电阻温度传感器、灭磁开关红外热成像仪、阻容吸收柜温度传感器、开关量采集模块、定子电流采集模块。在线监测处理单元，用于根据所述传感器采集单元采集的发电机励磁系统的工作状态信息，采用故障树分析法对发电机励磁系统的故障进行提前预警，或对发电机励磁系统发生的故障进行诊断。2.根据权利要求1所述的发电机励磁系统在线监测故障诊断装置，其特征在于，所述定子电流采集模块包括通过夹在定子电流线上，对发电机定子电流进行采集的开合式钳形电流互感器。3.根据权利要求1所述的发电机励磁系统在线监测故障诊断装置，其特征在于，所述装置还包括用于显示所述励磁系统的工作状态信息的监控显示单元。4.根据权利要求1所述的发电机励磁系统在线监测故障诊断装置，其特征在于，所述在线监测处理单元包括分析处理模块、生成模块、存储模块；所述分析处理模块用于根据触发条件，对发电机励磁系统的工作状态信息进行分析，获取满足触发条件的工作状态信息；所述触发...

【专利技术属性】
技术研发人员：许其品，王波，刘国华，朱宏超，孔丽君，胡伟，郑尧山，王晓明，马腾宇，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32