CN210954200U - 一种灭磁电阻在线监测与诊断系统 - Google Patents

Abstract

一种灭磁电阻在线监测与诊断系统，包括红外测温传感器，用于实时监测灭磁电阻每个阀片的温度；摄像头模块，用于实时拍摄灭磁电阻的影像；分流器，用于实时采集流向灭磁电阻的电流；隔离采集器，用于实时监测发电机灭磁时的励磁电压；所述红外测温传感器、摄像头模块、分流器、隔离采集器均连接至监测诊断平台。本实用新型一种灭磁电阻在线监测与诊断系统，可以有效评估灭磁电阻的运行状态，提高发电机灭磁功能的可靠性，从而避免发电机重大电气事故的发生。

Description

一种灭磁电阻在线监测与诊断系统

技术领域

本实用新型属于发电机励磁技术领域，具体涉及一种灭磁电阻在线监测与诊断系统。

背景技术

现有技术中发电机励磁控制系统的结构如说明书附图的图1所示，主要由发电机1、励磁变压器2，整流及控制装置3，磁场断路器4，灭磁电阻5，跨接器6组成。发电机1在发生电气事故时，发电机励磁系统会启动灭磁相关设备，通过跳磁场断路器4，跨接器6动作，将灭磁电阻5跨接至发电机1的转子两侧，将发电机1的能量转移至灭磁电阻5中耗掉，从而确保发电机1的安全。

然而灭磁电阻5能否正常工作，目前缺乏较好的检测方法，一般只能通过发电机空载灭磁试验，简单试下灭磁电阻5能否正常工作；在实际的电力生产中，发电机发生电气事故时，真正需要灭磁电阻5耗能灭磁时，由于灭磁电阻5破损、电阻均能差、异物短接、凝露、锈蚀等情况损坏，从而导致灭磁失败、发电机烧毁的事故国内时有发生。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种灭磁电阻在线监测与诊断系统，可以有效评估灭磁电阻的运行状态，提高发电机灭磁功能的可靠性，从而避免发电机重大电气事故的发生。

本实用新型采取的技术方案为：

一种灭磁电阻在线监测与诊断系统，包括：

红外测温传感器，用于实时监测灭磁电阻每个阀片的温度；

摄像头模块，用于实时拍摄灭磁电阻的外观影像；

分流器，用于实时采集流向灭磁电阻的电流；

隔离采集器，用于实时监测发电机灭磁时的励磁电压；

所述红外测温传感器、摄像头模块、分流器、隔离采集器均连接至监测诊断平台。

所述红外测温传感器为多个，多个红外测温传感器集中于一个管内呈条带状分布。

通过红外测温传感器能够实时监测灭磁电阻的每个阀片，若发电机励磁系统出现误把灭磁电阻接入到转子回路中，灭磁电阻由于有电流流过，会使灭磁电阻温度上升，从而通过该红外传感器可灭磁电阻误接入。

若发电机灭磁时，灭磁电阻正常会接入发电机转子回路中，由于有电流流过，温度会上升，若监测发现在发电机灭磁时，灭磁电阻温度未上升，则说明灭磁电阻接入发电机转子回路失败；

摄像头模块，实时拍摄灭磁电阻的外观影像，若灭磁电阻外观有破损、开裂或有异物覆盖灭磁电阻或有进水问题，则通过图像模式识别，辨别出灭磁电阻的外观有无破损、开裂或异物遮挡等问题。

分流器是把流过的电流转化输出为电压信号（一般为mV信号），是测量直流电流的非常好的传感器，用于实时采集流向灭磁电阻的电流。

隔离采集器，用于实时采集发电机灭磁时的励磁电压。

在灭磁电阻的电压、电流已采集的前提下，通过对发电机灭磁过程进行时间上的积分，计算出灭磁的总能量，并通过红外测温传感器采集的灭磁电阻的每个阀片的温升情况，并与灭磁电阻阀片的工厂试验数据比对，就可以分析评估出灭磁电阻阀片的性能。

所述红外测温传感器通过第一路光纤连接监测诊断平台。

由于励磁设备属于高压大电流、强磁场设备，采用光纤通信可有效避免电磁干扰，同时由于红外测温传感器数量众多，采用RS485接口，MOBUS通信协议。

所述摄像头模块通过第二路光纤连接监测诊断平台。

由于励磁设备属于高压大电流、强磁场设备，摄像头的通信数据量大，采用光纤通信可有效避免电磁干扰和通信速度快。

所述分流器通过带有电磁屏蔽的电缆连接监测诊断平台。分流器用于电流的采集，是把大电流值转化为毫伏电压信号，为防止对毫伏电压信号传送过程中受干扰，需要用带电磁屏蔽的电缆。

所述隔离采集器通过带有屏蔽的电缆连接监测诊断平台。隔离采集器用于发电机转子电压测量，转子电压值较高，且谐波较大，为防止损坏隔离采集器和影响转子电压采集精度，因此需要电磁屏蔽和隔离。

本实用新型一种灭磁电阻在线监测与诊断系统，能够满足对灭磁电阻的实时在线监测，由于灭磁电阻阀片数量繁多，采用多红外测温传感器集中于一个管内呈条带状分布的方式，能够监测到每个阀片的温度，且外加可见光图像识别，由于是强电磁场环境，采用光纤通信方式避免干扰，该监测方法全面可靠，诊断科学有效。

附图说明

图1为背景技术中所述发电机励磁控制系统的结构示意图。

图2为本实用新型灭磁电阻在线监测与诊断连接示意图。

图3为本实用新型灭磁电阻在线监测与诊断流程示意图。

具体实施方式

如图2所示，一种灭磁电阻在线监测与诊断系统，包括：

红外测温传感器7，用于实时监测灭磁电阻5每个阀片的温度；

摄像头模块8，用于实时拍摄灭磁电阻5的影像；

分流器9，用于实时采集流向灭磁电阻5的电流；

隔离采集器10，用于实时监测发电机1灭磁时的励磁电压；

所述红外测温传感器7、摄像头模块8、分流器9、隔离采集器10均连接至监测诊断平台11。

所述红外测温传感器7为多个，多个红外测温传感器7集中于一个管内呈条带状分布。

所述红外测温传感器7通过第一光纤12.1连接监测诊断平台11。第一光纤12.1将数据送至监测诊断平台11，通信协议采用Modbus-TCP等现场通信方式。

红外测温传感器7采用硬件型号：8000 series monitor红外传感器。

所述摄像头模块8通过第二光纤12.2连接监测诊断平台11，第二光纤12.2将数据送至监测诊断平台11，通信协议采用Modbus-TCP等现场通信方式。

摄像头模块8 采用型号：iDS-2VP812-A237-DV/SP海康星光级180°全景一体式网络高清红外智能球机。

所述分流器9通过带有屏蔽的电缆连接监测诊断平台11。

分流器9采用FL-2 6000A/75mv分流器。

所述隔离采集器10通过带有屏蔽的电缆连接监测诊断平台11。

隔离采集器10采用 MBD1002,1000V隔离采集器。

监测诊断平台11采用工业用无风扇工控机。

转子正极“+”连接跨接器6一侧，跨接器6另一侧连接分流器9，分流器9连接任意灭磁电阻5一端，任意灭磁电阻5另一端连接转子正极“-”，转子正极“-” 连接隔离采集器10。

灭磁电阻在线监测与诊断方法，如图3所述，包括以下技术方案：

监测诊断平台11对红外测温传感器7监测的灭磁电阻5的每个阀片灭磁时的红外测温数据，与过去灭磁以及此次灭磁时其他阀片的温度进行比较，从而判断出整组灭磁电阻能量均衡情况，有无性能衰减、或者损坏。

监测诊断平台11对摄像头模块8采集的灭磁电阻5的外观实时影像，与正常外观进行图像模式识别，判断灭磁电阻5有无开裂、破损、异物。

通过分流器9采集的灭磁电阻5电流数据、隔离采集器10采集到的励磁电压的实时数据，利用欧姆定律，计算出灭磁电阻5的灭磁过程中的伏安特性曲线，从而判断出灭磁电阻5的性能，包括非线性系数、灭磁能容量；以及灭磁电阻工作是否正常，包括有无错误的投入或未接入。

本实用新型一种灭磁电阻在线监测与诊断系统，采用在线式红外测温传感器、可见光成像、分流器技术，对发电机励磁系统的灭磁电阻5的每个阀片，在对发电机1正常运行及灭磁时的实时在线监测数据。所测得的实时在线监测数据，通过监测诊断平台11进行数据诊断分析，及时判断出灭磁电阻5的故障，避免因灭磁失败，烧毁发电机1。

Claims (7)

1.一种灭磁电阻在线监测与诊断系统，其特征在于包括：

红外测温传感器（7），用于实时监测灭磁电阻（5）每个阀片的温度；

摄像头模块（8），用于实时拍摄灭磁电阻（5）的影像；

分流器（9），用于实时采集流向灭磁电阻（5）的电流；

隔离采集器（10），用于实时监测发电机（1）灭磁时的励磁电压；

所述红外测温传感器（7）、摄像头模块（8）、分流器（9）、隔离采集器（10）均连接至监测诊断平台（11）。

2.根据权利要求1所述一种灭磁电阻在线监测与诊断系统，其特征在于：所述红外测温传感器（7）为多个，多个红外测温传感器（7）集中于一个管内呈条带状分布。

3.根据权利要求1所述一种灭磁电阻在线监测与诊断系统，其特征在于：所述红外测温传感器（7）通过第一光纤（12.1）连接监测诊断平台（11）。

4.根据权利要求1所述一种灭磁电阻在线监测与诊断系统，其特征在于：所述摄像头模块（8）通过第二光纤（12.2）连接监测诊断平台（11）。

5.根据权利要求1所述一种灭磁电阻在线监测与诊断系统，其特征在于：所述分流器（9）通过带有屏蔽的电缆连接监测诊断平台（11）。

6.根据权利要求1所述一种灭磁电阻在线监测与诊断系统，其特征在于：所述隔离采集器（10）通过带有屏蔽的电缆连接监测诊断平台（11）。

7.根据权利要求1所述一种灭磁电阻在线监测与诊断系统，其特征在于：转子正极“+”连接跨接器（6）一侧，跨接器（6）另一侧连接分流器（9），分流器（9）连接任意灭磁电阻（5）一端，任意灭磁电阻（5）另一端连接转子正极“-”，转子正极“-” 连接隔离采集器（10）。

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