CN219776784U - 一种水轮发电机定子状态监测*** - Google Patents
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Abstract
一种水轮发电机定子状态监测***，包括定子线棒、光纤温度监测装置和光纤形变监测装置，定子线棒由上下两部分拼接而成，定子线棒上安设有光纤温度监测装置和光纤形变监测装置，所述光纤温度监测装置和光纤形变监测装置与近端处的信号收发盒无线连接，信号收发盒与远端处的监控***通过信号线相连接；本发明通过在水轮机定子上、中、下端处及线棒夹层处设置定子监测装置，能够快速测量多种参数并结合历史数据对定子的运行状态进行分析，进而快速发现定子温度异常和异常形变等隐患，提升了定子运行的安全性和稳定性。
Description
技术领域
本实用新型属水利发电装置技术领域，特别涉及一种水轮发电机定子状态监测***。
背景技术
水轮发电机在运行时，对定子的状态监测非常重要。比如当发电机定子温度长期高温运行会降低发电机效率，加速机组自动化元件老化，甚至会破坏定子绝缘，给发供电设备的安全稳定运行带来巨大的安全隐患。
传统的测量发电机定子绕组温度的方法是在装配发电机时，将预先制造好的测温电阻埋入发电机定子叠片内和上下线棒之间，然后将它通过屏蔽线从铁芯中引出，接入电阻式温度计中以供指示。但是传统的电子式传感器测量方法，易受强电磁、温度变化干扰，且传感器长期运行稳定性差，测量精度和***运行可靠性无法得到保证；光纤传感器由于其体积小，重量轻，电绝缘性能好，安全可靠，抗电磁干扰，灵敏度高等特点，可以应用于水轮发电机定子状态检测。
发明内容
鉴于背景技术所存在的技术问题，本实用新型所提供一种水轮发电机定子状态监测***，本***通过在水轮机定子上、中、下端处及定子线棒的上下夹层内设置定子监测装置，能够快速测量多种参数并结合历史数据对定子的运行状态进行分析，进而快速发现定子温度异常和异常形变等隐患，提升了定子运行的安全性和稳定性。
为了解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案来实现：
一种水轮发电机定子状态监测***，包括光纤温度监测装置和光纤形变监测装置，定子层间每隔一定距离设置光纤温度监测装置，定子线棒的上下夹层内设置光纤形变监测装置，所述光纤温度监测装置和光纤形变监测装置与近端处的信号收发盒无线连接，信号收发盒与远端处的监控***通过信号线相连接。
优选的方案中，光纤温度监测装置设置在定子内侧的上、中、下端处，多个光纤温度监测装置围绕定子轴心呈环形对称设置；光纤形变监测装置设置在定子线棒的上下夹层之间，多个光纤形变监测装置沿着定子线棒等距设置。
优选的方案中，光纤温度监测装置包括夹板、柔性垫和光纤温度传感器，所述夹板为凹字型结构，夹板两侧的内侧面粘贴有柔性护垫，柔性垫共同将定子铁芯夹紧并使夹板固定在线棒上，夹板的中间部位开设有卡槽，所述卡槽内***有光纤温度传感器，光纤温度传感器的另一面紧贴定子内侧。
优选的方案中，光纤形变监测装置包括塞板基座、活动夹板、光纤应变传感器和活动柱；所述塞板基座为工字型结构，塞板基座和定子线棒之间设有活动夹板，塞板基座和活动夹板垂直设置有活动柱，活动柱的外壁处套设有弹簧，弹簧的两端分别连接塞板基座和活动夹板，塞板基座的中间部位开设有卡槽，所述卡槽内设有光纤应变传感器，光纤应变传感器的另一面紧贴定子线棒。
本专利可达到以下有益效果：
1、本***通过设置光纤光栅温度传感器和光纤光栅应变传感器，相比于传统的电子式传感器，其感应速度更快，抗干扰性也更高，极大提高了定子状态在线监测***长期运行的安全性、稳定性和可靠性；
2、本***通过光纤温度监测装置和光纤形变监测装置能够快速安装在监测地点且便于拆装，极大的提高了***后期的维护效率和装置前期的安装速度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用***整体结构示意图；
图2为本实用新型整体连接方式示意图；
图3为本实用新型光纤温度监测装置结构示意图；
图4为本实用新型光纤形变监测装置结构示意图；
图5为本实用新型光纤形变监测装置结构示意图二。
图中：定子1、光纤温度监测装置2、夹板201、柔性垫202、光纤温度传感器203、光纤形变监测装置3、塞板基座301、活动夹板302、光纤应变传感器303、活动柱304、弹簧305、信号收发盒4、监控***5、信号线6、定子线棒7。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种水轮发电机定子状态监测***，包括光纤温度监测装置2和光纤形变监测装置3，定子1层间每隔一定距离设置光纤温度监测装置2，定子线棒7的上下夹层内设置光纤形变监测装置3，所述光纤温度监测装置2和光纤形变监测装置3的内部设有无线信号传输装置并与近端处的信号收发盒4无线连接，信号收发盒4与远端处的监控***5通过信号线6相连接，通过信号线6将所采集到的信息及时的传送到远端的监控***5，使运维工作人员及时的了解到水轮机定子1的运行状态，一旦发现异常情况及时排除***运行故障。
优选的方案如图1所示，光纤温度监测装置2设置在定子1内侧的上、中、下端处，多个光纤温度监测装置2围绕定子1轴心呈环形对称设置；每个光纤温度监测装置2通过光纤串接，最后一块光纤温度监测装置2与信号收发盒4无线连接；
光纤形变监测装置3设置在定子线棒7的上下夹层之间，多个光纤形变监测装置3沿着定子线棒7等距设置；每个光纤形变监测装置3通过光纤串接，最后一块光纤形变监测装置3与信号收发盒4无线连接；
优选的方案如图3所示，光纤温度监测装置2包括夹板201、柔性垫202和光纤温度传感器203，所述夹板201为凹字型结构，夹板201两侧的内侧面粘贴有柔性护垫，柔性垫202共同将定子1铁芯夹紧并使夹板201固定在线棒上，夹板201的中间部位开设有卡槽，所述卡槽内***有光纤温度传感器203，光纤温度传感器203的另一面紧贴定子1铁芯；
装置工作时，将夹板201***到定子1铁芯内，夹板201两侧的柔性垫202受到挤压并发生形变，使夹板201能够稳固的夹住定子1铁芯并完成快速安装，然后在夹板201的中间部位***光纤温度传感器203并紧贴定子1铁芯，光纤温度传感器203能够采集到定子1铁芯的实时温度并将数据及时传输到远端的监控***5，通过合理化的布置入光纤温度传感器203位置，能够全方位的监测定子1铁芯各个区域的温度。
优选的方案如图4和图5所示，光纤形变监测装置3包括塞板基座301、活动夹板302、光纤应变传感器303和活动柱304；所述塞板基座301为工字型结构，塞板基座301和定子线棒7之间设有活动夹板302，塞板基座301和活动夹板302垂直设置有活动柱304，活动柱304的外壁处套设有弹簧305，弹簧305的两端分别连接塞板基座301和活动夹板302，塞板基座301的中间部位开设有卡槽，所述卡槽内设有光纤应变传感器303，光纤应变传感器303的另一面紧贴定子线棒7；
装置工作时，将塞板基座301塞入到上下定子线棒7的夹层内，此时活动柱304向两侧滑动并使弹簧305发生压缩，进而使两侧的活动夹板302共同夹紧定子线棒7并完成快速安装，然后在塞板基座301的中间部位***将光纤应变传感器303 并紧贴定子线棒7，光纤应变传感器303够采集到定子线棒7的实时形变状态并将数据及时传输到远端的监控***5，通过合理化的布置入光纤应变传感器303位置，能够全方位的监测定子线棒7上下夹层各个区域的形变量。
上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种水轮发电机定子状态监测***，包括光纤温度监测装置（2）和光纤形变监测装置（3），其特征在于：定子（1）层间每隔一定距离设置光纤温度监测装置（2），定子线棒（7）的上下夹层内设置光纤形变监测装置（3），所述光纤温度监测装置（2）和光纤形变监测装置（3）与近端处的信号收发盒（4）无线连接，信号收发盒（4）与远端处的监控***（5）通过信号线（6）相连接。
2.根据权利要求1所述的水轮发电机定子状态监测***，其特征在于：光纤温度监测装置（2）设置在定子（1）内侧的上、中、下端处，多个光纤温度监测装置（2）围绕定子（1）轴心呈环形对称设置；光纤形变监测装置（3）设置在定子线棒（7）的上下夹层之间，多个光纤形变监测装置（3）沿着定子线棒（7）等距设置。
3.根据权利要求2所述的水轮发电机定子状态监测***，其特征在于：光纤温度监测装置（2）包括夹板（201）、柔性垫（202）和光纤温度传感器（203），所述夹板（201）为凹字型结构，夹板（201）两侧的内侧面粘贴有柔性护垫，柔性垫（202）共同将定子（1）铁芯夹紧并使夹板（201）固定在线棒上，夹板（201）的中间部位开设有卡槽，所述卡槽内***有光纤温度传感器（203），光纤温度传感器（203）的另一面紧贴定子（1）内侧。
4.根据权利要求2所述的水轮发电机定子状态监测***，其特征在于：光纤形变监测装置（3）包括塞板基座（301）、活动夹板（302）、光纤应变传感器（303）和活动柱（304）；所述塞板基座（301）为工字型结构，塞板基座（301）和定子线棒（7）之间设有活动夹板（302），塞板基座（301）和活动夹板（302）垂直设置有活动柱（304），活动柱（304）的外壁处套设有弹簧（305），弹簧（305）的两端分别连接塞板基座（301）和活动夹板（302），塞板基座（301）的中间部位开设有卡槽，所述卡槽内设有光纤应变传感器（303），光纤应变传感器（303）的另一面紧贴定子线棒（7）。
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