一种水轮发电机组定转子气隙数显半自动测量系统技术方案

本发明专利技术涉及水轮发电技术领域，尤其涉及一种水轮发电机组定转子气隙数显半自动测量系统，包括图像获取单元，其分别与热成像装置和超声成像装置连接，用以获取水轮发电机组的定转子气隙的受热分布图像和超声图像；图像分析单元，其与图像获取单元连接，用以对图像获取单元获取的各图像进行分析；数据处理单元，其与图像分析单元连接，用以根据图像分析单元的分析结果确定水轮发电机组的定转子气隙和定转子的温度数据，并根据定转子的温度数据生成测量方案的调整数据，实现了水轮发电机组在运行过程中对气隙的实时测量，保障了水轮发电机组的安全运行。组的安全运行。组的安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种水轮发电机组定转子气隙数显半自动测量系统


[0001]本专利技术涉及水轮发电
，尤其涉及一种水轮发电机组定转子气隙数显半自动测量系统。

技术介绍

[0002]目前，我国国内大部分水轮发电机组在运行过程中都存在实测气隙比设计气隙偏小的问题。气隙不均匀导致不平衡磁拉力变化，机组的振动数值变大，影响机组的安全稳定运行，因此水轮发电机组在运行过程中对气隙进行测量以及对定转子温度变化监控就显得额外重要。
[0003]中国专利公开号：CN213812073U，公开了一种气动式框架陀螺转子轴向间隙快速测量装置，所述间隙快速测量装置设置有：底座、夹持机构、滑动配重、数显千分表、反转机构，通过夹持机构将内环组件定位，滑动配重与转子组件固定定位，数字千分表在滑动配重上方定位归零，通过反转机构使测量及夹持机构反转180
°
，从而测量出转子的轴向间隙，该装置主要用于量化转子轴向间隙，解决目前通过手感间隙的不稳定性，减小其参数的散布范围，从而提高陀螺仪工作性能及稳定性。
[0004]由此可见，所述一种气动式框架陀螺转子轴向间隙快速测量装置存在不适用于对运行中的水轮发电机组气隙进行测量的问题。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种水轮发电机组定转子气隙数显半自动测量系统。于以克服现有技术中没有合适于对运行中的水轮发电机组的气隙进行测量系统的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种水轮发电机组定转子气隙数显半自动测量系统，包括：
[0007]测量机构，其包括设置在水轮发电机组一侧的第一伸缩机构、安装在第一伸缩机构上的第二伸缩机构以及与远离所述第一伸缩机构的第二伸缩机构一端连接的用以安装测量装置的测量装置支架；
[0008]其中，所述测量装置包括用以获取所述水轮发电机组的定转子气隙测量位置的热分布图像的热成像装置和用以获取所述水轮发电机组的定转子气隙测量位置的超声图像的超声成像装置；
[0009]气隙测量处理模块，其包括用以存储测量参数信息的参数存储单元，分别与所述参数存储单元、热成像装置和超声成像装置连接的用以获取所述热分布图像和超声图像的图像获取单元，与图像获取单元连接的用以对所述图像获取单元获取的各所述图像进行分析的图像分析单元，以及分别与参数存储单元和图像分析单元连接的用以根据图像分析单元的分析结果确定所述水轮发电机组的定转子气隙和定转子的温度数据，并根据定转子的温度数据对所述测量参数信息进行调整的数据处理单元。
[0010]进一步地，所述气隙测量处理模块还包括有数据获取单元，其与所述参数存储单
元连接，用以接收操作人员输入的所述水轮发电机组的运行参数信息，所述运行参数信息包括水轮发电机组的额定电压和额定转速，所述数据处理单元根据各所述参数数据计算测量方案的时间间隔确定参量G1，
[0011][0012]其中，U1表示水轮发电机组的工作电压，U10表示额定电压，qu表示水轮发电机组工作电压对所述时间间隔确定参量的影响权重，R1表示水轮发电机组的当前转速，R10表示额定转速，qr表示水轮发电机组的工作转速对所述时间间隔确定参量的影响权重。
[0013]进一步地，所述气隙测量处理模块还包括数据显示单元，其与所述数据处理单元连接，用以显示测量参数信息，所述测量参数信息包括测量时间间隔，所述数据处理单元根据所述时间间隔确定参量与预设时间间隔对比参量的对比结果确定测量时间间隔，
[0014]其中，所述数据处理单元设有第一预设时间间隔对比参量Ga1、第二预设时间间隔对比参量Ga2、第一测量时间间隔T1、第二测量时间间隔T2以及第三测量时间间隔T3，其中Ga1＜Ga2，T1＞T2＞T3；
[0015]若G1＜Ga1，所述数据处理单元确定测量时间间隔为T1；
[0016]若Ga1≤G1＜Ga2，所述数据处理单元确定测量时间间隔为T2；
[0017]若Ga2≤G1，所述数据处理单元确定测量时间间隔为T3；
[0018]当所述数据处理单元确定测量时间间隔为Ti时，所述数据处理单元将该测量时间间隔传入数据显示单元进行显示，i＝1，2，3。
[0019]进一步地，所述运行参数信息还包括水轮发电机组的额定飞逸转速，所述数据处理单元还用以根据以下公式计算测量方案的预警温度确定参量G2，
[0020][0021]其中，L10为额定飞逸转速，ql表示水轮发电机组的飞逸转速对所述预警温度确定参量的影响权重，T10表示预设测量时间间隔，qt表示测量时间间隔对所述预警温度确定参量的影响权重。
[0022]进一步地，所述测量参数信息还包括预警温度，所述数据处理单元还用以根据所述预警温度确定参量与预设预警温度对比参量的对比结果确定预警温度，
[0023]其中，所述数据处理单元设有预警温度确定参量的第一预设预警温度对比参量Gb1、预警温度确定参量的第二预设预警温度对比参量Gb2、第一预警温度C1、第二预警温度C2以及第三预警温度C3，其中Gb1＜Gb2，C1＜C2＜C3；
[0024]若G2＜Gb1，所述数据处理单元确定预警温度为C1；
[0025]若Gb1≤G2＜Gb2，所述数据处理单元确定预警温度为C2；
[0026]若Gb2≤G2，所述数据处理单元确定预警温度为C3；
[0027]当所述数据处理单元确定预警温度为Cj时，所述数据处理单元将该预警温度传入所述数据显示单元进行显示，j＝1，2，3。
[0028]进一步地，所述测量机构还包括执行控制单元，其分别与第一伸缩机构、第二伸缩
机构以及轨道驱动装置连接，操作人员根据所述数据显示单元显示的数据对所述定转子气隙测量位置进行调整，在对所述水轮发电机组的定转子气隙进行测量时，所述图像获取单元获取所述热分布图像，所述图像分析单元根据该图像获取高温区域像素值P，所述数据处理单元根据所述高温区域像素值P与预设像素的对比结果，确定所述定转子气隙测量位置是否需要调整，
[0029]其中，所述数据处理单元设有第一预设像素值P1和第二预设像素值P2，其中P1＜P2；
[0030]若P＜P1或P＞P2，所述数据处理单元确定需要对所述定转子气隙测量位置进行调整，并将所述高温区域像素值P对应的温度数据和所述水轮发电机组对应的测量位置数据传入所述数据显示单元进行显示，操作人员根据所述测量位置数据对所述定转子气隙测量位置进行调整；
[0031]若P1≤P≤P2，所述数据处理单元确定不需要对所述定转子气隙测量位置进行调整。
[0032]进一步地，所述图像分析单元还用以根据所述热分布图像获取定转子气隙的像素区域面积S，所述数据处理单元根据所述像素区域面积S与预设像素区域面积的结果确定是否对所述预警温度进行调节，
[0033]其中，所述数据处理单元设有第一预设像素区域面积S1、第二预设像素区域面积S2，S1＜S2；
[0034]若S＜S1，所述数据处理单元确定不对所述预警温度进行调节；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水轮发电机组定转子气隙数显半自动测量系统，包括：测量机构，其包括设置在水轮发电机组一侧的第一伸缩机构、安装在第一伸缩机构上的第二伸缩机构以及与远离所述第一伸缩机构的第二伸缩机构一端连接的用以安装测量装置的测量装置支架；其中，所述测量装置包括用以获取所述水轮发电机组的定转子气隙测量位置的热分布图像的热成像装置和用以获取所述水轮发电机组的定转子气隙测量位置的超声图像的超声成像装置；气隙测量处理模块，其包括用以存储测量参数信息的参数存储单元，分别与所述参数存储单元、热成像装置和超声成像装置连接的用以获取所述热分布图像和超声图像的图像获取单元，与图像获取单元连接的用以对所述图像获取单元获取的各所述图像进行分析的图像分析单元，以及分别与参数存储单元和图像分析单元连接的用以根据图像分析单元的分析结果确定所述水轮发电机组的定转子气隙和定转子的温度数据，并根据定转子的温度数据对所述测量参数信息进行调整的数据处理单元。2.根据权利要求1所述的水轮发电机组定转子气隙数显半自动测量系统，其特征于，所述气隙测量处理模块还包括有数据获取单元，其与所述参数存储单元连接，用以接收操作人员输入的所述水轮发电机组的运行参数信息，所述运行参数信息包括水轮发电机组的额定电压和额定转速，所述数据处理单元根据各所述参数数据计算测量方案的时间间隔确定参量G1，其中，U1表示水轮发电机组的工作电压，U10表示额定电压，qu表示水轮发电机组工作电压对所述时间间隔确定参量的影响权重，R1表示水轮发电机组的当前转速，R10表示额定转速，qr表示水轮发电机组的工作转速对所述时间间隔确定参量的影响权重。3.根据权利要求2所述的水轮发电机组定转子气隙数显半自动测量系统，其特征于，所述气隙测量处理模块还包括数据显示单元，其与所述数据处理单元连接，用以显示测量参数信息，所述测量参数信息包括测量时间间隔，所述数据处理单元根据所述时间间隔确定参量与预设时间间隔对比参量的对比结果确定测量时间间隔，其中，所述数据处理单元设有第一预设时间间隔对比参量Ga1、第二预设时间间隔对比参量Ga2、第一测量时间间隔T1、第二测量时间间隔T2以及第三测量时间间隔T3，其中Ga1＜Ga2，T1＞T2＞T3；若G1＜Ga1，所述数据处理单元确定测量时间间隔为T1；若Ga1≤G1＜Ga2，所述数据处理单元确定测量时间间隔为T2；若Ga2≤G1，所述数据处理单元确定测量时间间隔为T3；当所述数据处理单元确定测量时间间隔为Ti时，所述数据处理单元将该测量时间间隔传入数据显示单元进行显示，i＝1，2，3。4.根据权利要求3所述的水轮发电机组定转子气隙数显半自动测量系统，其特征于，所述运行参数信息还包括水轮发电机组的额定飞逸转速，所述数据处理单元还用以根据以下公式计算测量方案的预警温度确定参量G2，
其中，L10为额定飞逸转速，ql表示水轮发电机组的飞逸转速对所述预警温度确定参量的影响权重，T10表示预设测量时间间隔，qt表示测量时间间隔对所述预警温度确定参量的影响权重。5.根据权利要求4所述的水轮发电机组定转子气隙数显半自动测量系统，其特征在于，所述测量参数信息还包括预警温度，所述数据处理单元还用以根据所述预警温度确定参量与预设预警温度对比参量的对比结果确定预警温度，其中，所述数据处理单元设有预警温度确定参量的第一预设预警温度对比参量Gb1、预警温度确定参量的第二预设预警温度对比参量Gb2、第一预警温度C1、第二预警温度C2以及第三预警温度C3，其中Gb1＜Gb2，C1＜C2＜C3；若G2＜Gb1，所述数据处理单元确定预警温度为C1；若Gb1≤G2＜Gb2，所述数据处理单元确定预警温度为C2；若Gb2≤G2，所述数据处理单元确定预警温度为C3；当所述数据处理单元确定预警温度为Cj时，所述数据处理单元将该...

【专利技术属性】
技术研发人员：张清育，张文红，郭伟生，罗彬，曾伟文，郭志远，叶荣峰，梁举语，耿波，李铭君，郑有福，梁军，欧学灌，余达庆，
申请(专利权)人：广东省源天工程有限公司，
类型：发明
国别省市：