沙沱水電站發(fā)電機(jī)集電環(huán)及碳刷溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

一、背景概述

沙沱水電站位于貴州省沿河縣，是烏江干流的第七級(jí)梯級(jí)水電廠(chǎng)，是目前烏江公司所轄最遠(yuǎn)的水電廠(chǎng)，電站裝機(jī)為4臺(tái)280MW混流式發(fā)電機(jī)組，總?cè)萘繛?120MW，于2013年全部投產(chǎn)，2013年沙沱電廠(chǎng)投產(chǎn)后當(dāng)年產(chǎn)能名列華電集團(tuán)烏江公司前茅。

集電環(huán)也叫導(dǎo)電環(huán)、滑環(huán)、集流環(huán)、匯流環(huán)等。它可以用在任何要求連續(xù)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，又需要從固定位置到旋轉(zhuǎn)位置傳輸電源和信號(hào)的機(jī)電系統(tǒng)中?；h(huán)能夠提高系統(tǒng)性能，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，避免導(dǎo)線(xiàn)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中造成扭傷。

二、客戶(hù)需要解決問(wèn)題

集電環(huán)的使用比較廣泛，但是因?yàn)檫\(yùn)行條件比較苛刻，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)集電環(huán)或電刷的異常磨損、電刷振動(dòng)以及產(chǎn)生火花等弊病。當(dāng)出現(xiàn)異常磨損時(shí)，一開(kāi)始只有非常小的傷痕（期間伴隨有發(fā)熱），如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，電刷在這些部位集電不良而產(chǎn)生火花。一旦產(chǎn)生火花，傷痕就逐漸惡化擴(kuò)大起來(lái)，最后形成與電刷滑動(dòng)接觸面的尺寸同樣大小的傷痕。嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)發(fā)電機(jī)的停機(jī)事故。

碳刷是發(fā)電機(jī)動(dòng)靜接觸和交換能量的設(shè)備，碳刷運(yùn)行的好壞，直接關(guān)系到發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全。然而實(shí)際運(yùn)行中，碳刷與集電環(huán)發(fā)熱現(xiàn)象極為普遍，如果不能及時(shí)有效地采取措施加以處理，或則處理不得當(dāng)，將會(huì)擴(kuò)大故障，造成嚴(yán)重發(fā)熱、滑環(huán)燒壞，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)停機(jī)事故及不必要損失。

碳刷和集電環(huán)發(fā)熱的產(chǎn)生發(fā)展過(guò)程碳刷正常運(yùn)行中的溫度一般在50-80℃。

Fotric626測(cè)溫型在線(xiàn)熱像儀用于連續(xù)、自動(dòng)、非接觸采集溫度，可同時(shí)采集110592個(gè)點(diǎn)的溫度值，并以視屏圖像的形式直觀(guān)呈現(xiàn)溫度分布情況。實(shí)現(xiàn)了7/24全天候監(jiān)測(cè)集電環(huán)和碳刷的實(shí)時(shí)溫度。當(dāng)溫度異常時(shí)，可第一時(shí)間將異常信息輸出，通知現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人員。

三、Fotric626系統(tǒng)的使用

1、設(shè)備安裝需求

（1）復(fù)雜電磁環(huán)境

設(shè)備安裝部位位于集電環(huán)外側(cè)，發(fā)電機(jī)內(nèi)部，勵(lì)磁及發(fā)電機(jī)本身所產(chǎn)生的磁場(chǎng)環(huán)境非常復(fù)雜，周?chē)h(huán)境溫度受勵(lì)磁電流及轉(zhuǎn)動(dòng)部位發(fā)熱的影響，溫度比較高，這要求設(shè)備要適合在這樣環(huán)境下使用。

（2）安裝區(qū)域設(shè)備可靠性要求

設(shè)備安裝于集電環(huán)外側(cè)機(jī)組封裝柱上，距離轉(zhuǎn)動(dòng)部位不足1m，對(duì)設(shè)備抗震動(dòng)以及運(yùn)行穩(wěn)定性要有極高的要求。

                                                                     （現(xiàn)場(chǎng)安裝效果圖）

2、后臺(tái)監(jiān)控平臺(tái)

四、配置方案

集電環(huán)以及碳刷溫度監(jiān)測(cè)一般將設(shè)備安裝于集電環(huán)外側(cè)機(jī)組封裝柱上，距離轉(zhuǎn)動(dòng)部位不足1m ，進(jìn)行無(wú)障礙觀(guān)察。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察效果和實(shí)際使用案列，針對(duì)每臺(tái)機(jī)組，一般采用四套Fotric 626-L28-412 安裝柱上，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)碳刷的監(jiān)測(cè)。

五、相應(yīng)客戶(hù)

l  水電站發(fā)電機(jī)以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)部門(mén)發(fā)電機(jī)