本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，更具體地說，它涉及一種發(fā)電機組可視化預(yù)警系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著經(jīng)濟和工業(yè)的發(fā)展，廠內(nèi)用電系統(tǒng)不斷擴容，用電需求不斷增加，電力系統(tǒng)的規(guī)模也不斷擴大，因此如何保證電力系統(tǒng)的正常運營顯得尤為重要。發(fā)電機組作為電力系統(tǒng)的源頭，是各大發(fā)電單位關(guān)注的重點。當(dāng)發(fā)電機發(fā)生故障或產(chǎn)生擾動時，會嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，所以發(fā)電機的安全運行是電力系統(tǒng)安全運行的保障。

2、現(xiàn)有廠內(nèi)主要使用的是型號為qfkn-194-2的空冷汽輪發(fā)電機，該型號的發(fā)電機采用的是勵磁電機。該種勵磁電機有可能會因為發(fā)電機碳刷維護(hù)使用不當(dāng)、轉(zhuǎn)子集電環(huán)故障導(dǎo)致環(huán)火、碳刷刷辮斷裂等情況的發(fā)生從而造成機組降負(fù)荷甚至停機等后果，最終給發(fā)電企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。

3、目前現(xiàn)場運維人員主要是通過手持熱像儀對滑環(huán)或碳刷定時巡檢(隔四個小時巡檢一次)，但經(jīng)過對大多數(shù)電廠發(fā)生此類事故的分析和總結(jié)發(fā)現(xiàn)，在短時間內(nèi)(20多分鐘)滑環(huán)或碳刷的溫度異常會產(chǎn)生火花從而導(dǎo)致停機故障，現(xiàn)有的手持熱像儀不具備實時在線監(jiān)測功能，從而導(dǎo)致運維人員工作繁巨，工作效果不太理想。勵磁碳刷間距小，對于勵磁電流的監(jiān)測也是人工測量，監(jiān)測難度高，而且危險性也很大，無法做到實時監(jiān)測。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種發(fā)電機組可視化預(yù)警系統(tǒng)及方法，解決現(xiàn)有發(fā)電機監(jiān)測方式監(jiān)測難度高，危險性大的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明所述的一種發(fā)電機組可視化預(yù)警系統(tǒng)，它包括主控單元、通訊單元和監(jiān)測單元，所述監(jiān)測單元包括集電環(huán)碳刷溫度檢測模塊、集電環(huán)碳刷電流電測模塊、電機振動檢測模塊和溫濕度檢測模塊；

3、所述集電環(huán)碳刷溫度監(jiān)測模塊安裝在發(fā)電機勵磁系統(tǒng)上，且所述集電環(huán)碳刷溫度監(jiān)測模塊的檢測端朝向發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的滑環(huán)或碳刷；

4、所述集電環(huán)碳刷電流監(jiān)測模塊安裝在發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的碳刷上；

5、所述電機振動監(jiān)測模塊安裝在發(fā)電機的振動部上；

6、所述溫濕度監(jiān)測模塊安裝在發(fā)電機的外表面上；

7、所述集電環(huán)碳刷溫度監(jiān)測模塊、集電環(huán)碳刷電流監(jiān)測模塊、電機振動監(jiān)測模塊和溫濕度監(jiān)測模塊均通過通訊單元與主控單元通訊連接。

8、作進(jìn)一步的改進(jìn)，所述主控單元包括工控機和多個用戶終端，所述工控機同時與多個用戶終端通訊連接，所述工控機通過網(wǎng)線和通訊單元通訊連接。

9、進(jìn)一步的，所述集電環(huán)碳刷溫度監(jiān)測模塊包括保護(hù)罩、安裝支架和多個紅外成像儀，所述保護(hù)罩安裝在發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的外表面，所述安裝支架安裝在保護(hù)罩的外側(cè)，所述保護(hù)罩上開設(shè)有多個安裝孔，所述安裝孔中固定安裝有窗口，所述多個紅外成像儀固定安裝在安裝支架上，所述紅外成像儀的探頭朝向窗口，所述紅外成像儀與通訊單元通訊連接。

10、更進(jìn)一步的，所述集電環(huán)碳刷電流監(jiān)測模塊包括多個碳刷電流傳感器，多個所述碳刷電流傳感器通過螺絲和刷辮一一對應(yīng)安裝在發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的碳刷上，所述碳刷電流傳感器與通訊單元通訊連接。

11、更進(jìn)一步的，所述發(fā)電機的振動部包括發(fā)電機的軸承座、轉(zhuǎn)軸保護(hù)套和機殼，所述電機振動監(jiān)測模塊包括振動傳感器，所述振動傳感器固定安裝在發(fā)電機的軸承座、轉(zhuǎn)軸保護(hù)套或機殼上，所述振動傳感器與通訊單元通訊連接。

12、更進(jìn)一步的，所述振動傳感器的安裝處涂有用于加固振動傳感器的航空特殊膠。

13、更進(jìn)一步的，所述溫濕度監(jiān)測模塊包括溫濕傳感器，所述溫濕度傳感器固定安裝在發(fā)電機的外表面上，所述溫濕傳感器與通訊單元通訊連接。

14、一種應(yīng)用于如上述的發(fā)電機組可視化預(yù)警系統(tǒng)的預(yù)警方法，其特征在于，該方法包括，

15、在主控單元中設(shè)定碳刷溫度閾值和碳刷溫度預(yù)設(shè)差值，當(dāng)主控單元檢測到集電環(huán)碳刷溫度檢測模塊發(fā)送來的碳刷實時溫度值大于碳刷溫度閾值時，進(jìn)行碳刷溫度報警；

16、在主控單元中設(shè)定碳刷電流閾值和碳刷電流預(yù)設(shè)差值，當(dāng)主控單元檢測到集電環(huán)碳刷電流電測模塊發(fā)送來的碳刷實時電流值大于碳刷電流閾值時，進(jìn)行碳刷電流報警；

17、在主控單元中設(shè)定振動位移閾值和振動位移預(yù)設(shè)差值，當(dāng)主控單元檢測到電機振動檢測模塊發(fā)送來的實時振動位移值大于振動位移閾值時，進(jìn)行振動位移報警；

18、在主控單元中設(shè)定發(fā)電機溫度閾值和發(fā)電機溫度預(yù)設(shè)差值，當(dāng)主控單元檢測到溫濕度檢測模塊發(fā)送來的實時溫度值大于發(fā)電機溫度閾值時，進(jìn)行發(fā)電機溫度報警；

19、在主控單元中設(shè)定發(fā)電機濕度閾值和發(fā)電機濕度預(yù)設(shè)差值，當(dāng)主控單元檢測到溫濕度檢測模塊發(fā)送來的實時濕度值大于發(fā)電機濕度閾值時，進(jìn)行發(fā)電機濕度報警。

20、作進(jìn)一步的改進(jìn)，所述碳刷溫度報警為，顯示頁面上的碳刷溫度報警燈為紅色；

21、所述碳刷電流報警為，所述顯示頁面上的碳刷電流報警燈為紅色；

22、所述振動位移報警為，所述顯示頁面上的振動位移報警燈為紅色；

23、所述發(fā)電機溫度報警為，所述顯示頁面上的發(fā)電機溫度報警燈為紅色；

24、所述發(fā)電機濕度報警為，所述顯示頁面上的發(fā)電機濕度報警燈為紅色。有益效果

25、本發(fā)明的優(yōu)點在于：

26、本發(fā)明通過設(shè)置有主控單元、通訊單元和監(jiān)測單元，通過監(jiān)測單元來采集數(shù)據(jù)，通訊單元來運輸和存放數(shù)據(jù)，主控單元用來采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行報警顯示，實現(xiàn)了對發(fā)電機組的勵磁碳刷溫度、勵磁電流、發(fā)電機振動頻率、發(fā)電機環(huán)境溫濕度可視化在線監(jiān)測，能有效的解決現(xiàn)場無法實時監(jiān)測發(fā)電機組運行狀態(tài)的問題，從而提高管理效率，提前預(yù)警，保證生產(chǎn)穩(wěn)定可控順行。

技術(shù)特征：

1.一種發(fā)電機組可視化預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，它包括主控單元、通訊單元和監(jiān)測單元，所述監(jiān)測單元包括集電環(huán)碳刷溫度檢測模塊、集電環(huán)碳刷電流電測模塊、電機振動檢測模塊和溫濕度檢測模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電機組可視化預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述主控單元包括工控機和多個用戶終端，所述工控機同時與多個用戶終端通訊連接，所述工控機通過網(wǎng)線和通訊單元通訊連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電機組可視化預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述集電環(huán)碳刷溫度監(jiān)測模塊包括保護(hù)罩(1)、安裝支架(2)和多個紅外成像儀(4)，所述保護(hù)罩(1)安裝在發(fā)電機勵磁系統(tǒng)(5)的外表面，所述安裝支架(2)安裝在保護(hù)罩(1)的外側(cè)，所述保護(hù)罩(1)上開設(shè)有多個安裝孔，所述安裝孔中固定安裝有窗口(3)，所述多個紅外成像儀(4)固定安裝在安裝支架(2)上，所述紅外成像儀(4)的探頭朝向窗口(3)，所述紅外成像儀(4)與通訊單元通訊連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電機組可視化預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述集電環(huán)碳刷電流監(jiān)測模塊包括多個碳刷電流傳感器，多個所述碳刷電流傳感器通過螺絲和刷辮一一對應(yīng)安裝在發(fā)電機勵磁系統(tǒng)(5)的碳刷(6)上，所述碳刷電流傳感器與通訊單元通訊連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電機組可視化預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電機的振動部包括發(fā)電機的軸承座、轉(zhuǎn)軸保護(hù)套和機殼，所述電機振動監(jiān)測模塊包括振動傳感器，所述振動傳感器固定安裝在發(fā)電機的軸承座、轉(zhuǎn)軸保護(hù)套或機殼上，所述振動傳感器與通訊單元通訊連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種發(fā)電機組可視化預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述振動傳感器的安裝處涂有用于加固振動傳感器的航空特殊膠。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)電機組可視化預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述溫濕度監(jiān)測模塊包括溫濕傳感器，所述溫濕度傳感器固定安裝在發(fā)電機的外表面上，所述溫濕傳感器與通訊單元通訊連接。

8.一種應(yīng)用于如權(quán)利要求1-7任一項的發(fā)電機組可視化預(yù)警系統(tǒng)的預(yù)警方法，其特征在于，該方法包括，

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種發(fā)電機組可視化預(yù)警方法，其特征在于，所述碳刷溫度報警為，顯示頁面上的碳刷溫度報警燈為紅色；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種發(fā)電機組可視化預(yù)警系統(tǒng)，涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有發(fā)電機監(jiān)測方式監(jiān)測難度高，危險性大的技術(shù)問題。它包括主控單元、通訊單元和監(jiān)測單元，所述監(jiān)測單元包括集電環(huán)碳刷溫度檢測模塊、集電環(huán)碳刷電流電測模塊、電機振動檢測模塊和溫濕度檢測模塊。本發(fā)明還公開了一種發(fā)電機組可視化預(yù)警方法。本發(fā)明實現(xiàn)了對發(fā)電機組的勵磁碳刷溫度、勵磁電流、發(fā)電機振動頻率、發(fā)電機環(huán)境溫濕度可視化在線監(jiān)測，能有效的解決現(xiàn)場無法實時監(jiān)測發(fā)電機組運行狀態(tài)的問題，從而提高管理效率，提前預(yù)警，保證生產(chǎn)穩(wěn)定可控順行。

技術(shù)研發(fā)人員：胡賓安,王華,蔡汝林,彭正,伍賢德,李偉寧,戴勤,邱向榮,李威
受保護(hù)的技術(shù)使用者：陽春新鋼鐵有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21