水轮发电机轴绝缘监测故障诊断系统技术方案

本发明专利技术提供了一种水轮发电机轴绝缘监测故障诊断系统，包括：轴绝缘监测故障诊断装置、碳刷组件、监测组件、发电机保护装置和监控系统；所述轴绝缘监测故障诊断装置用于采集所述碳刷组件的电压；所述监测组件分别与所述轴绝缘监测故障诊断装置连接所述碳刷组件，用于向所述轴绝缘监测故障诊断装置发出装置状态反馈信号，以及用于确定轴绝缘情况；所述发电机保护装置和所述监控系统与所述轴绝缘监测故障诊断装置连接，用于获取所述轴绝缘监测故障诊断装置反馈的故障信号。诊断装置反馈的故障信号。诊断装置反馈的故障信号。

【技术实现步骤摘要】
水轮发电机轴绝缘监测故障诊断系统


[0001]本专利技术涉及水轮发电机监控
，具体涉及一种水轮发电机轴绝缘监测故障诊断系统。

技术介绍

[0002]大型水轮发电机轴领绝缘故障会导致轴瓦烧伤等事故，常采用轴绝缘监测装置来测量轴领绝缘。当轴绝缘降低时，轴绝缘监测装置发信号给发电机保护。现有技术条件下，轴绝缘监测装置都是通过碳刷采集发电机组的铜箔、轴领、大轴之间的绝缘状态，碳刷靠弹簧的推力贴合在铜箔测量环、轴领、大轴表面。实际运行中会出现多种故障导致轴绝缘监测失效。例如：大型水轮发电机组的转子在旋转运行过程中存在大轴偏心幅度较大，或者铜箔测量环、轴领、大轴测量部位表面不平，会造成碳刷与铜箔测量环、轴领、大轴测量部位接触不良，导致大轴绝缘监测装置采样异常；支撑碳刷的弹簧断裂，导致碳刷不能贴合铜箔测量环、轴领、大轴；碳刷接线端子松动或接线脱落导致采集回路断线；大轴碳刷接地点端子松动或接线脱落，导致大轴不接地。上述故障在实际运行中都曾真实发生过，由于碳刷安装位置在水轮发电机滑环室、下机架等区域，发电机运行期间，运行维护人员很难通过巡检发现故障，轴绝缘检测装置无法准确辨识上述故障，一旦上述故障没有及时发现、消除，当真实发生轴绝缘故障时，轴绝缘装置反而不能正确动作，将造成故障扩大，发生烧瓦现象等重大故障，影响发电生产。
[0003]因此，需要一种可以自动诊断判别轴绝缘监测碳刷及其接线故障，及时将故障信号发送给发电机保护装置和监控系统，让运维人员及时发现、消除轴绝缘监测回路故障，避免扩大故障影响的水轮发电机轴绝缘监测故障诊断系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种水轮发电机轴绝缘监测故障诊断系统。以期解决
技术介绍
中存在的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种水轮发电机轴绝缘监测故障诊断系统，包括：轴绝缘监测故障诊断装置、碳刷组件、监测组件、发电机保护装置和监控系统；
[0007]所述轴绝缘监测故障诊断装置用于采集所述碳刷组件的电压；
[0008]所述监测组件分别与所述轴绝缘监测故障诊断装置连接所述碳刷组件，用于向所述轴绝缘监测故障诊断装置发出装置状态反馈信号，以及用于确定轴绝缘情况；
[0009]所述发电机保护装置和所述监控系统与所述轴绝缘监测故障诊断装置连接，用于获取所述轴绝缘监测故障诊断装置反馈的故障信号。
[0010]在一些实施例中，所述碳刷组件包括轴领碳刷、铜箔碳刷、大轴碳刷中至少一种。
[0011]在一些实施例中，所述监测组件包括第一套轴绝缘监测装置、第二套轴绝缘监测装置中至少一种。
[0012]在一些实施例中，所述轴绝缘监测故障诊断装置包括电压采集模块、开关量采集模块、CPU模块、开关量输出模块；
[0013]所述电压采集模块用于采集所述碳刷组件的电压，所述开关量输出模块与所述监测组件及所述发电机保护装置和监控系统连接，以获取所述监测组件的所述装置状态反馈信号，以及向所述发电机保护装置和监控系统反馈所述故障信号。
[0014]在一些实施例中，所述轴绝缘监测故障诊断装置还包括电源模块。
[0015]在一些实施例中，所述铜箔碳刷和所述大轴碳刷的尾端分别通过导线接入所述第一套轴绝缘监测装置；所述轴领碳刷和所述铜箔碳刷的尾端分别通过导线接入第二套轴绝缘监测装置。
[0016]在一些实施例中，所述大轴碳刷尾端通过导线接地。
[0017]在一些实施例中，所述CPU模块用于根据所述碳刷组件的电压以及所述监测组件的所述装置状态反馈信号，通过预设算法，确定故障判断结果，并将包含所述故障判断结果的所述故障信号发送至所述开关量输出模块；其中，所述故障判断结果包括大轴碳刷未接地、碳刷与轴领接触不良或断线、碳刷与铜箔测量环接触不良或断线、碳刷与大轴接触不良或断线中至少一种。
[0018]在一些实施例中，所述预设方法包括：
[0019]响应于所述轴领碳刷、铜箔碳刷、大轴碳刷中至少一种的电压变化满足第一预设条件，确定轴绝缘监测回路发生故障；
[0020]响应于铜箔碳刷的电压和轴领碳刷的电压、大轴碳刷的电压满足第二预设条件，确定运行正常。
[0021]在一些实施例中，所述预设方法包括：
[0022]基于所述碳刷组件的电压以及所述监测组件的所述装置状态反馈信号，通过预测模型，确定故障类型及其对应的故障概率，所述预测模型为机器学习模型。
[0023]有益效果
[0024]本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：
[0025]本专利技术的系统可以通过轴绝缘监测故障诊断装置监测轴领碳刷、铜箔碳刷、大轴碳刷的电压，结合轴绝缘监测装置的运行状态，自动诊断判别轴绝缘监测碳刷及其接线故障，及时将故障信号发送给发电机保护装置和监控系统，让运维人员及时发现、消除轴绝缘监测回路故障，避免扩大故障影响。
[0026]同时，轴绝缘监测故障诊断装置与轴绝缘监测装置共用碳刷，轴绝缘监测装置不能反应的监测碳刷及其接线故障，可以通过轴绝缘监测故障诊断装置判别出来，避免上述故障不能及时发现、消除对轴绝缘监测装置造成影响，且轴绝缘监测故障诊断装置与轴绝缘监测装置共用电缆，同盘柜安装，可以简化回路，节省成本。
附图说明
[0027]图1是本实施例涉及水轮发电机轴绝缘监测故障诊断系统的示意图；
[0028]图2是本实施例涉及的水轮发电机轴绝缘监测故障诊断系统中的盘柜接线示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例的预测模型的示意图。
具体实施方式
[0030]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0031]相反，本申请涵盖任何由权利要求定义的在本申请的精髓和范围上做的替代、修改、等效系统以及方案。进一步，为了使公众对本申请有更好的了解，在下文对本申请的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本申请。
[0032]以下将结合图1
‑
3对本申请实施例所涉及的一种水轮发电机轴绝缘监测故障诊断系统进行详细说明。值得注意的是，以下实施例仅仅用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
[0033]实施例1
[0034]如图1所示，一种水轮发电机轴绝缘监测故障诊断系统，一种水轮发电机轴绝缘监测故障诊断系统，包括：轴绝缘监测故障诊断装置1、碳刷组件、监测组件、发电机保护装置12和监控系统13。所述轴绝缘监测故障诊断装置用于采集所述碳刷组件的电压；所述监测组件分别与所述轴绝缘监测故障诊断装置连接所述碳刷组件，用于向所述轴绝缘监测故障诊断装置发出装置状态反馈信号，以及用于确定外层绝缘情况；所述发电机保护装置和所述监控系统与所述轴绝缘监测故障诊断装置连接，用于获取所述轴绝缘监测故障诊断装置反馈的故障信号。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水轮发电机轴绝缘监测故障诊断系统，其特征在于，包括：轴绝缘监测故障诊断装置、碳刷组件、监测组件、发电机保护装置和监控系统；所述轴绝缘监测故障诊断装置用于采集所述碳刷组件的电压；所述监测组件分别与所述轴绝缘监测故障诊断装置连接所述碳刷组件，用于向所述轴绝缘监测故障诊断装置发出装置状态反馈信号，以及用于确定轴绝缘情况；所述发电机保护装置和所述监控系统与所述轴绝缘监测故障诊断装置连接，用于获取所述轴绝缘监测故障诊断装置反馈的故障信号。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述碳刷组件包括轴领碳刷、铜箔碳刷、大轴碳刷中至少一种。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述监测组件包括第一套轴绝缘监测装置、第二套轴绝缘监测装置中至少一种。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述轴绝缘监测故障诊断装置包括电压采集模块、开关量采集模块、CPU模块、开关量输出模块；所述电压采集模块用于采集所述碳刷组件的电压，所述开关量输出模块与所述监测组件及所述发电机保护装置和监控系统连接，以获取所述监测组件的所述装置状态反馈信号，以及向所述发电机保护装置和监控系统反馈所述故障信号。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述轴绝缘监测故障诊断装置还包括电源模块。...

【专利技术属性】
技术研发人员：易亚文，
申请(专利权)人：三峡金沙江川云水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：