水轮发电机组定子测温

发电机定子测温

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温度对于电站设备的安全运行至关重要,设备运行过程中如果温度或温升超过允许极限值,设备故障率会大大提高,如果不及时采取有效措施,还可能给设备带来严重后果。

为了使电动机器可靠地运行,已知的是在定子的绕组系统或者在绕组系统的互连装置上布置用于监测运行温度的温度传感器。由此,该机器可以在电学意义上被调节,其方式为使得避免定子绕组过热或者避免转子的磁体组件出现不允许的高温,并且使得该机器可以热稳定地工作。前,在发电机正常运行状态下,定子铁心中段的温升远远高于端部温升。但是,在发电机进相运行时,定子铁心端部金属结构件会产生局部高温,其温升甚至高于定子铁心中段。在中、小型水轮发电机设计中,仅在定子铁心槽底及两层定子线圈之间埋设测温电阻,监测定子铁心(及线圈)中段的运行温度。但是,当发电机进相运行时,针对定子铁心的端部发热,则缺少必要的监测。

现今,电机在各行各业中有着举足轻重作用,新能源汽车、工业领域快速发展,大功率、高转速电机得到普遍的应用,然而高温一直制约着电机的性能,特别是电机绕组部位的温度,过高温度可能对电机造成不可逆转的影响;电机内部还有绝缘物质,高温也会致使失效并损坏。

水电站发电机定子荧光光纤测温系统

目前水电站(厂)对发电机定子温度的监测处于缺失状态或者由红外测温仪完成,极少数先进的、大型的发电子配有定子位置的K型热电偶测温装置或光纤测温装置。定子温度的剧烈升高,会破坏定子铁芯绝缘包裹或者降低绝缘性能,不仅会减少发电机的使用寿命而且极有可能带来非常严重的事故。普遍使用的红外测温仪具有非接触式、测量范围广、测温速度快等优点,但也具有测温易受环境因素影响、对光亮或者金属表面测温误差较大、不能测量物体内部温度,遇到障碍物时,无法测温等致命缺点。使用红外测温仪测量运行中发电机定子的温度时,不能准备测量定子内部或者表面的温度,更多测量的是表面被定子加热的空气的温度,这样测量的温度数值是不准确的,没有任何参考价值,非常不利于第一时间掌握定子温度,这对发电机的安全稳定运行带来极大的隐患,其次不能对定子贪玩蓝月温度数据进行实时测量和记录,不利于问题、事故预警和记录。

由于水轮发电机定子主要发热部位处在定子内侧铁芯各个部位。定子电压过高,铁损增大;或负荷电流增大,定子绕组铜损增大;或功率因素降低,转子历次电流增大;或三相负荷电流不平衡等等都是引起定子温度升高的原因,当温度升高过快或者达到警戒值时,如果没有立刻采取相应措施,便会减少定子铁芯包裹的绝缘层的绝缘性能或造成绝缘击穿,极易发生问题,导致恶性停电事故。因此实现发水轮电机定子温度的实时在线监测是十分必要的。

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