CN116448275A - 一种卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置及测温方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置及测温方法，该装置包括转子主轴，所述转子主轴的外轴面上并列的构造有多个环状测温通道，所述环状测温通道之间互相绝缘，每个所述环状测温通道底部设置有金属导电环，每个所述金属导电环通过引线连接温度传感器；还包括与所述转子主轴配合的信号接收盒，所述信号接收盒顶部固定连接固定片，所述固定片底部连接多组测温碳刷，多个所述测温碳刷分别向下延伸到多个所述环状测温通道内，并分别与多个所述金属导电环抵接；所述测温碳刷通过导线与温度信号接收仪连接。本发明采用接触测温的方式，克服了无线通讯测温中因磁场干扰导致误差较大，测量精度不高的缺陷。
Description
技术领域
本发明属于卧式水轮发电机组技术领域，特别涉及一种卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置及测温方法。
背景技术
随着未开发的水电资源逐渐减少，对已开发的水电站机组进行扩容增效的情况逐步增多。由于基坑等土建部分不变，机组增容后发电机转子的温度会上升，对转子的温度监视要求也增加了。对发电机转动部件的温度监测存在较大难度。发电机转子测量常规使用的是电阻测量法或者通过测量大轴温度间接得到转子温度，目前为止尚未有直接测量的办法。该技术未能实现的最主要原因是转子时刻处于旋转状态，无法实现动态转子与静态测量设备之间的供电、电信号传输。
针对上述问题，公开号为CN113125026A的中国专利申请，采用的是无线通讯的方法将测温信号传输至外部。卧式发电机外壳常规为金属结构，内部磁场复杂，无线通讯的方式监测转子温度时干扰量较大，数据误差较大、精确度不高。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置，该装置采用接触测温的方式，克服了无线通讯测温中因磁场干扰导致误差较大，测量精度不高的缺陷。
本发明的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置，包括转子主轴，所述转子主轴的外轴面上构造有多个环状测温通道，所述环状测温通道之间互相绝缘，每个所述环状测温通道底部设置有金属导电环，每个所述金属导电环通过引线连接温度传感器；还包括与所述转子主轴配合的信号接收盒，所述信号接收盒顶部固定连接固定片，所述固定片底部连接多组测温碳刷，多个所述测温碳刷分别向下延伸到多个所述环状测温通道内，并分别与多个所述金属导电环抵接；所述测温碳刷通过导线与温度信号接收仪连接。
优选的，所述测温碳刷包括与固定片连接的弹簧和连接在所述弹簧上的碳刷。
优选的，所述信号接收盒内设置有多个测温孔，所述测温孔位于所述固定片的正下方，多个测温碳刷分别位于多个所述测温孔内。
优选的，所述固定片与所信号接收盒可拆卸连接。
本发明还提供了一种卧式水轮发电机组的转子接触式测温方法，使用上述的卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置，具体包括以下步骤：
S1在卧式水轮发电机组的转子主轴的外轴面上构造出多个环状测温通道，并将温度传感器及引线通过埋设方式安装到预定测温点；
S2将信号接收盒安装于转子外侧固定的机架上，使多个所述测温碳刷分别向下延伸到多个所述环状测温通道内，并分别与多个所述金属导电环抵接；
S3将多个所述测温碳刷通过导线与温度信号接收仪连接；
S4在卧式水轮发电机组运行期间，实时读取预定测温点的温度并显示。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的一种卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置及测温方法，结构简单，运行可靠，使用寿命较长，可根据电厂的运行情况灵活布置预定测温点，对转子温度监测更加灵活。
2、本发明提供的一种卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置及测温方法，采用接触测温的方式，克服了无线通讯测温中因磁场干扰导致误差较大，测量精度不高的缺陷。
3、本发明提供的一种卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置及测温方法，可根据需要将环状测温通道设置在靠近转子的部位，进一步提高温度测量的准确性。
附图说明
图1是本发明一种实施例的主视结构示意图。
图2是本发明一种实施例中信号接受盒的一种立体结构示意图。
图3是本发明一种实施例中信号接受盒的另一种立体结构示意图。
上述附图中：1、转子主轴；2、环状测温通道；3、金属导电环；4、引线；5、温度传感器；6、信号接受盒；7、固定片；8、测温碳刷；8-1、弹簧；8-2、碳刷；9、导线；10、测温孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考附图1-3，作为本发明的一种优选实施例，本实施例提供一种卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置，包括转子主轴1，所述转子主轴1的外轴面上并列的构造有多个环状的测温通道2，所述测温通道2之间互相绝缘，每个所述环状温通道2底部设置有金属导电环3，每个所述金属导电环3通过引线4连接温度传感器5；还包括与所述转子主轴1配合的信号接收盒6，所述信号接收盒6顶部固定连接固定片7，所述固定片7底部连接多组测温碳刷8，多个所述测温碳刷8分别向下延伸到多个所述环状测温通道2内，并分别与多个所述金属导电环3抵接；所述测温碳刷8通过导线9与温度信号接收仪连接。
在一些优选实施例中，为保证测温碳刷8与金属导电环3有效接触，避免测温过程中出现无效数据，本实施例中所述测温碳刷8包括与固定片7连接的弹簧8-1和连接在所述弹簧8-1上的碳刷8-2，利用弹簧8-1的弹力作用，使碳刷8-2一定程度上受力后与金属导电环3抵接，可保证接触有效性，达到连续测温的目的，防止测温过程中数据丢失。
在一些优选实施例中，考虑到发电机运行的环境影响，本实施例将所述信号接收盒6内设置有多个测温孔10，所述测温孔10位于所述固定片7的正下方，多个测温碳刷8分别位于多个所述测温孔10内，如此以便于对测温碳刷8进行结构保护。
在另一些优选实施例中，考虑到与转子转轴接触测温不可避免的会出现移动周期后的磨损和破坏，本实施例将所述固定片7与所信号接收盒6采用螺钉可拆卸连接，以便于对与固定片7连接的测温碳刷8进行更换和检修。
作为本发明的另一种实施例，本实施例提供一种卧式水轮发电机组的转子测温方法，使用上述的卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置，具体包括以下步骤：
S1在卧式水轮发电机组的转子主轴1的外轴面上构造出多个环状测温通道2，并将温度传感器5及引线4通过埋设方式安装到预定测温点；
S2将信号接收盒6安装于转子外侧固定的机架上，使多个所述测温碳刷8分别向下延伸到多个所述环状测温通道2内，并分别与多个所述金属导电环3抵接；
S3将多个所述测温碳刷8通过导线9与温度信号接收仪连接；
S4在卧式水轮发电机组运行期间，实时读取预定测温点的温度并显示。
运行时，预埋入转子的温度传感器5的引线4接入信号接收盒6底部的引脚，温度信号经凹入内嵌的金属导电环3传递给测温碳刷8，再经测温碳刷8的尾线传递至温度信号接收仪，完成温度实时采集、计算、显示。
说明的是，在上述实施例中，温度信号接受仪可单独设置，也可直接接入电厂检测系统，使转子温度监测更便于数据管理和分析。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置，其特征在于，包括转子主轴，所述转子主轴的外轴面上构造有多个环状测温通道，所述环状测温通道之间互相绝缘，每个所述环状测温通道底部设置有金属导电环，每个所述金属导电环通过引线连接温度传感器；还包括与所述转子主轴配合的信号接收盒，所述信号接收盒顶部固定连接固定片，所述固定片底部连接多组测温碳刷，多个所述测温碳刷分别向下延伸到多个所述环状测温通道内，并分别与多个所述金属导电环抵接；所述测温碳刷通过导线与温度信号接收仪连接。
2.根据权利要求1所述的卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置，其特征在于，所述测温碳刷包括与固定片连接的弹簧和连接在所述弹簧上的碳刷。
3.根据权利要求1所述的一种卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置，其特征在于，所述信号接收盒内设置有多个测温孔，所述测温孔位于所述固定片的正下方，多个测温碳刷分别位于多个所述测温孔内。
4.根据权利要求1所述的一种卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置，其特征在于，所述固定片与所信号接收盒可拆卸连接。
5.一种卧式水轮发电机组的转子接触式测温方法，其特征在于，使用权利要求1-4任意一项所述的卧式水轮发电机组的转子接触式测温装置，具体包括以下步骤：
S1在卧式水轮发电机组的转子主轴的外轴面上构造出多个环状测温通道，并将温度传感器及引线通过埋设方式安装到预定测温点；
S2将信号接收盒安装于转子外侧固定的机架上，使多个所述测温碳刷分别向下延伸到多个所述环状测温通道内，并分别与多个所述金属导电环抵接；
S3将多个所述测温碳刷通过导线与温度信号接收仪连接；
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