发电机温度在线监测技术

电气传动　２００８年　第３８卷　第６期　ＥＩ　ＥＣＴＲＩＣ　ＤＲＩＶＥ　２００８　Ｖｏ１．３８　Ｎｏ．６　

基于单片机同步发电机转子　温度监控系统的设计　

程若发，彭辉，居慧　（中国科学院等离子体物理研究所，安徽合肥２３００３１）　

摘要：采集发电机转子的电压和电流值，通过数据分析和计算输出发电机的转子温度值，是同步发电机转　子间接测温的基本原理。介绍一种基于ＡＤｕｃ８１４单片机的同步发电机转子温度在线监测装置的总体结构、　设计思想和关键技术。该装置对发电机转子运行状态在线监测具有重要作用。模拟实验表明，该装置运行　安全可靠，此设备操作简单、界面友好、性能优良。　关键词：ＡＤｕｃ８１４；发电机；转子；温度；监测器　中图分类号：ＴＭ９３８　文献标识码：Ａ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｏｎ—ｌｉｎｅ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｒｏｔｏｒ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＡＤｕｃ８１４　ＣＨＥＮＧ　ＲＵＯ—ｆａ，ＰＥＮＧ　Ｈｕｉ，ＪＵ　Ｈｕｉ　（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｐｌａｓｍａ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｅｆｅｉ　２３００３１，Ａｎｈｕｉ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｏｔｏｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｌａｒｇｅ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　ｉｓ　ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｂｙ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ａｎｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｖｏｌｔ—　ａｇｅ　ａｎｄ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｖａｌｕｅｓ　ａｃｑｕｉｒｅｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｒｏｔｏｒ．Ａ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｈｉｃｈ　ｉｓ　ｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｍｅａｓ—　ｕｒｅｍｅｎｔ　ｗａｓ　ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｄｅｓｉｇｎ　ｉｄｅａｓ　ａｎｄ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｎｉｔｏｒ　ｗｅｒｅ　ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．　Ｔｈｅ　ｍｏｎｉｔｏｒ　ｐｌａｙｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｏｎ—ｌｉｎｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｒｏｔｏｒｓ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｉｓ　ｍｏｎｉｔｏｒ　ｅｘｈｉｂｉｔｓ　ｇｏｏｄ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＡＤｕｃ８　１　４；ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｒｏｔｏｒ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；ｍｏｎｉｔｏｒ　

电力设备温度监测与预警

在电力系统中，电力设备的温度是一个非常关键的参数。过高的温度可能导致设备损坏甚至起火，给电力系统带来重大损失甚至危险。因此，电力设备温度监测与预警是电力系统中至关重要的一环。

电力设备包括发电机、变压器、开关设备等，对于这些设备来说，温度监测是必要的。首先，温度监测可以提供关于设备运行状况的重要信息，例如是否存在过热问题、设备是否正常工作等。其次，通过温度监测，可以及时发现设备运行过程中的问题，并采取相应的措施进行修复，从而保证电力系统的稳定运行。

为了进行电力设备温度监测，常用的方法有两种：一种是传统的人工监测，另一种是基于物联网技术的自动监测。

传统的人工监测方式需要设立专门的监测人员，对设备的温度进行定期巡查和记录。这种方式的优点是成本较低，但缺点也是显而易见的。首先，人工巡查需要耗费大量的人力物力，并且存在盲区，不能做到全面覆盖。其次，在巡查过程中，监测人员可能会遗漏一些细微的温度变化，导致问题未能及时发现。另外，由于巡查时间间隔较长，一旦温度异常问题发生，可能已经造成了严重的损害或事故。

相对于传统的人工监测方式，基于物联网技术的自动监测更加智能高效。在自动监测中，传感器被安装在电力设备的关键部位，实时采集设备的温度数据，并通过物联网系统传输到运维中心进行监测和分析。一旦设备温度异常，系统会立即发出警报，并将异常信息发送给相关人员。

自动监测的优势在于它能够对设备进行全面、及时的监测，并且可以实现远程监控，避免人工值守和巡查过程中的盲区。此外，利用物联网技术，系统还可以对温度数据进行记录和分析，形成历史数据和趋势图，为设备运行分析和优化提供依据。 随着物联网技术的不断发展和普及，电力设备温度监测与预警系统已在实际应用中得到广泛推广。许多发电厂、变电站和电力公司已经引入了自动监测系统，提升了设备运行的安全性和可靠性。同时，一些大型电力设备制造商也开始将温度监测与预警系统集成到其产品中，使得设备能够具备自我监测和智能预警功能。

关于“温度在线监测”技术在电气火灾预防方面的应用

【摘要】本文结合某大型商业大厦配电系统温度在线监测装置的实际应用，对电气设备温度在线监测技术进行了介绍，并重点介绍了射频温度监测技术在电气火灾预防方面的应用。

【关键词】温度在线监测；电气设备；火灾预防；应用技术

随着我国人民生活水平的日益提高，近年来城市的大型商业大厦越来越多，其低压配电系统容量亦越来越大。由于气候冷热变化、材料老化、绝缘下降、锈蚀、松动等原因，各类电气接头和触头，易造成接触不良、接触电阻增大，在电流通过时，容易造成发热而烧毁设备，引发电气火灾，虽然系统拥有完善的漏电、过压、过流、短路等保护措施，但都不能全面解决系统中的局部过热故障，很多火灾事故的发生都与电气设备的过热有关，据有关调查资料统计，电气火灾约占各种火灾总数的50%，其中绝大多数都是因局部过热引起的。

因此，对电气设备的故障高发点与电流进行切实有效的实时监控，不仅是电气系统安全可靠运行的基础性工作，而且亦能有效预防和控制电气火灾事故的发生，具有重大的意义。

一、温度在线监测技术国内外的发展情况

1.红外测温技术

国外红外成像仪的工业化应用是在上世纪60年代中期，最早出现是在瑞典。60年代我国的东北电力科技改进局、沈阳电业局和长春研究所联合研制出我国第一代为电力设备探测诊断用的红外测

温仪，使电力设备的过热故障和电气火灾事故有了明显下降，但是在实用中由于不具备扫描功能和仪器本身距离系数的限制而存在很大的局限性，而且无法直接解决电器设备内部温度的实时监测问题；华东电力试验研究所于上世纪70年代末研制成功第二代红外测温仪，但因为产品结构笨重、携带不便、操作调校复杂、探测中温度由指针显示，测温精度和仪器可靠性也不算高，因此没有推广使用。近些年，随国内外红外测温技术的不断进步，红外测温仪精度能够符合一些场合的需要。但红外测量方法的缺陷是可能受局部温度的影响，不能准确测量到接点的温度，造成数据不准确。虽然现在红外测温仪在国际和国内市场占有一些份额，但主要市场是红外便携式测温仪。

发电机状态监视器（GCM）运行介绍

发表时间：2020-12-18T05:53:56.548Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第20期 作者： 杨萌[导读] 本论文介绍了AP1000核电厂的发电机状态监视器（GCM）的原理、运行状态、就地操作及报警响应，用于指导运行人员对该装置的判断及使用。

三门核电有限公司 浙江省台州市 317112

摘要：本论文介绍了AP1000核电厂的发电机状态监视器（GCM）的原理、运行状态、就地操作及报警响应，用于指导运行人员对该装置的判断及使用。

关键词：AP1000、GCM、发电机状态监视器、报警响应

1.背景

GCM（发电机状态监视器）作为AP1000核电厂的发电机实时状态监视装置，可以在发电机内部绝缘材料热分解初期予以告警。本论文对该装置基本工作原理作介绍，同时介绍了该装置在现场的实际操作，以及当GCM出现相应报警时主控室的响应，以加深和指导运行人员对该装置的了解、使用和初步故障判断。

2.GCM运行介绍

GCM（发电机状态监视器）作为发电机实时状态监视装置，基于对发电机内有机绝缘材料高温下热分解颗粒的监测，以反应发电机内部温度的异常升高。该装置基本原理如图1：

图1

GCM通过发电机H2管线连接到发电机风扇的高压和低压两侧，在发电机运行时使H2通过GCM，从而探测发电机是否处于过热状态。发电机内使用的有机材料（环氧涂层、铁芯叠片或其他绝缘材料）在温度异常升高时会产生大量微粒，GCM探测到产生的微粒，并触发报警。

假设在较纯净的发电机氢气条件下（发电机内部温度低于绝缘材料分解温度），发电机氢气经过低剂量的Th232α电离室，经电离后带电荷的粒子随后经过10V的电场，氢分子原子量小，带等电量的分子电荷质量比大，于是在电场内产生较大偏转，极易收集在预置的电极板上，产生电脉冲；基于相同原理，当氢气中混有一定量的大颗粒发电机绝缘材料分解颗粒，分解颗粒同样被电离带有一定的电荷，但由于电荷质量比极小，从而在电场中产生较小的偏转，不易吸附在电极板上，从而导致探测回路监测到较少的电脉冲。