大型火电汽轮发电机状态监控趋势研究

2019-01-16谭春滨

中国设备工程 2019年14期

谭春滨

（哈尔滨电气股份有限公司，黑龙江哈尔滨 150000）

当前我国社会经济的快速发展，促使冶金、电力等行业在发展过程中，不仅对国民经济增长起到了非常重要的推动影响和作用，而且还会影响各个行业在日常生产和运作过程中的效率和质量。对于这些行业的发展而言，汽轮发电机是其中必不可少的重要设备之一，在汽轮发电机的运行过程中，要保证安全性和稳定性，这样才能保证企业在日常生产和运作过程中的效果。随着科学技术不断进步和快速发展，在针对各种不同类型的电气设备进行检测时，可以选择和利用的技术手段比较多。在针对火电汽轮发电机进行状态监测时，可以引进和利用一些先进的技术手段，这样不仅有利于保证监测效果，而且一旦出现突发情况，可以立即进行报警，为发电机在运行过程中的安全性和稳定性提供保障。

1 动态温升监测

在现代很多领域的发展过程中，都会涉及汽轮发电机的使用，汽轮发电机在实际应用过程中，其整体运行状态将会直接影响到各个行业在日常生产和发展过程中的状态。所以在这种背景下，要结合实际情况，对汽轮发电机在运行过程中的状态进行监测，在监测过程中，一旦发现问题，可以立即采取有针对性的措施，对这些问题进行处理，为其发电机在运行过程中的安全性和稳定性提供保障。

1.1 故障初始阶段的警报

汽轮发电机在实际运行过程中，需要注意的一点就是在初始运行时，任何一个环节的操作数据，都需要被有效地记录在计算机中，这样可以直接将这些数据作为基本的参考值。在针对汽轮发电机进行具体监测时，要对关键参数的一些微分值进行检测，不能对绝对值进行检测。比如，在具体监测过程中，与实际情况进行结合后，发现如果检测设备自身的温度已经逐渐上升，那么需要检测的并不是温度的绝对值。在具体监测过程中，还需要注意的一点就是，所有监测会涉及的数据全要进行连续记录，比如，温度、电压等。除此以外，在针对微分值进行记录时，需要将其控制在允许的范围内，同时还要与具体运行条件进行结合，这样不仅能够从根本上根据实际情况的个性化需求，对其进行有针对性的程序的编辑和利用，而且还需要注意的一点就是，由于负载条件之间具有明显的差异性，所以在监测过程中，要保证在程序编辑中，将温升数值也一并涵盖其中。

通过对实际情况进行调查分析，发现在针对大型核电汽轮发电机的运行状态进行监测时，要结合实际情况，积极采取有针对性的措施，这样不仅有利于及时发现隐藏在其中的故障问题，而且还可以提出有针对性的解决措施，这样有利于为汽轮机在运行过程中的安全性和稳定性提供保障。在对建议方案中的内容进行分析时，发现定子绕组高温报警所产生的内容，与温升、负载电流函数相互之间具有一定的关联性。在针对该方案进行制定和具体落实时，要结合实际情况，为其提供良好的报警装置。报警装置在正常使用过程中，一旦在低负载或者是低温环境当中出现故障的时候，报警装置也可以起到良好的警示作用。与实际定律进行有效结合，发现在具体操作过程中，每增加1%的负载，那么与其相对应的就会有1%的温度有所上升。由此可以看出，在汽轮机的正常运行过程中，如果呈现出温度上升的趋势，那么其会从初始数值开始，逐渐提升，一直上升到5℃左右为止，这种情况具有一定的危险性，需要采取有针对性的措施对其进行控制。

1.2 发电机定子绕组冷却水系统和气体冷却系统的热监控

通过对大型火电汽轮发电机在运行过程中的实际情况进行结合分析，发现在具体运行时，冷却水自身的温度在其中具有非常重要的影响和作用，特别是冷却水自身的温度分布情况，对汽轮发电机会产生直接性的影响。在针对冷却系统进行构建和具体应用时，要结合实际情况，保证各个数值在监测时具有真实性和有效性，这样才能够最大限度地保证大型火电汽轮发电机在运行过程中的安全性和稳定性。在针对系统进行监测时，最关键的一点就是要对线棒出水口的水文数值进行监测，所以在这种背景下，要结合实际情况，对每个线棒的出水口温度进行有效的监测。一般情况下，在监测时，会直接对最顶端或者是最底端的棒进行监测。与此同时，可以将温度探测器直接埋设到相对应的热点位置，这样做的根本目的是为了促使导管当中的冷却水温度可以得到有针对性的监测。在与实际情况结合后，发现在具体监测过程中，由于会涉及到高电气强度的优良绝缘管、导热性等各种因素情况，所以要对温度进行有效的控制。在针对温度进行控制的时候，要控制温度在制定位置上不能够超过95℃。由此可以看出，对于水冷发电机而言，在正常运行过程中，为了保证其在运行过程中的安全性和稳定性，一般会让其将绕组的运行温度控制在95℃的范围内。

2 端部绕组振动光纤监测

在大型火电汽轮发电机的具体运行过程中，端部绕组振动光纤在其中具有非常重要的影响和作用，其整体应用效果普遍比较良好，受到了人们的广泛关注和重视，特别是近年来的整体应用范围也越来越广。该系统在具体操作和应用过程，其主要是通过自身内部的传感器，对振动产生出的加速度进行监测。所以在这种背景下，也可以将传感器看作是加速计。通常情况下，在该系统的正常运行过程中，需要结合实际情况，对传送峰、峰位或者是速度信号等各种不同类型的数据、信号等进行有效的传输，在传输过程中可以保证传输的效率和质量。除此以外，需要注意的一点就是，这种加速器在构建和具体应用过程中，其内部会包含一个金属外壳，在金属外壳内部还会包含一个晶体，除了晶体外，还会涉及到一些光纤材料。通过对实际情况进行调查分析和研究，发现在具体操作过程中，如果光纤传感型加速计在实际应用过程中，并没有金属部件，那么在应用时，会呈现出的效果是最佳的。这种类型的系统在具体应用过程中，由于自身含有一个具有卫星特征的悬臂梁，所以其整个振动的强度会直接与绕组振动加速度之间成正比关系。在这一基础上，可以直接通过内部光束在实践中的有效调整和利用，直接将数据传回到检测元件上。由此可以看出，在针对光信号进行传输的时候，可以直接在光缆上实现传输，同时还可以将精准的信号全部传输到检测元件上，这样有利于保证检测元件在实际应用过程中的有效性。需要注意的一点就是，在具体操作过程中，选择利用光纤传感器的根本目的就是温度并不会对其产生过多的影响。根据实际监测情况，发现温度即使高达155℃的时候，也并不会对光纤传感器产生任何的影响。最终总结出光纤传感器在实际应用过程中，在保证自身精准度的基础上，可以承受200℃的高温。

3 转子磁通监测仪

转子磁通监测仪在实际应用过程中，其主要是针对大型火电汽轮发电机转子绕组进行在线的监测，这样不仅有利于保证监测的有效性和针对性，而且还能够保证监测结果的有效性和针对性。特别是在转子绕组的具体应用过程中，经常会出现短路现象。导致短路现象出现的根本原因之一就是由于受到轴振动的影响，与此同时，如果转子绕组电阻或者是温度出现快速下降形势时，也会产生短路现象。在与实际情况进行结合后，发现该设备在实际应用过程中，内部含有一个传感器，将传感器直接安装在定子和转子之间的径向气隙中。这样不仅能够直接将监测出的结果直接传送到监测设备上，而且还可以在实践中，逐渐生成一串磁通，这样可以流经各个转子绕组，在整个流经过中，可以自然而然地产生相对应的脉冲。在监测过程中，可以直接将监测结果全部都进行仔细有效的记录，这样不仅有利于从中总结出故障，而且还可以结合实际情况，对短路等故障进行准确的定位和查找，最终提出有针对性的解决措施，为汽轮发电机在运行过程中的稳定性提供保障。