梁 晶 李 星

湖北清江水電開發(fā)有限責(zé)任公司

水力發(fā)電已經(jīng)成為我國電力供能方面一個重要的組成部分，而水電廠中的發(fā)電機(jī)組的發(fā)電技術(shù)也不斷完善，不過我國的水電廠發(fā)電機(jī)組的測溫保護(hù)系統(tǒng)尚處于開發(fā)階段，急需加以改造。本文通過對發(fā)電機(jī)組的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，闡述了其運行的原理，整理出整個測溫保護(hù)系統(tǒng)存在的問題，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)手段，對于我國水電廠發(fā)電機(jī)組測溫保護(hù)的改造有著重要的借鑒意義。

1 水電廠發(fā)電機(jī)組的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

發(fā)電機(jī)，發(fā)動機(jī)，啟動系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)，保護(hù)單元，電控單元，主要控制系統(tǒng)，以及通訊系統(tǒng)成為了水電廠發(fā)電組主要的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。前四個一般被稱為發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)中的機(jī)械部分，而后四個則被稱為整個系統(tǒng)中的控制部分，他們共同運作，保證了發(fā)電機(jī)組的正常運行。

水電廠的發(fā)電機(jī)組一般有較多單機(jī)容量的等級，可以滿足不同的供電需求，發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量也從幾千瓦到幾萬千瓦不等。實際發(fā)電的時候，我們可以根據(jù)供電的需求，決定發(fā)所要用到的對應(yīng)單機(jī)容量的發(fā)電機(jī)組。而且為了簡化發(fā)電機(jī)組安裝的步驟，其配套的設(shè)備一般比較簡易。盡量減少所要用到的輔助設(shè)備，且用到的輔助設(shè)備要確保體積不大，重量也較輕。另外，節(jié)省能源也是水廠發(fā)電機(jī)組的一個重要特點，燃料損耗較低，利用率較高，這也減少了一定的生產(chǎn)成本。發(fā)電機(jī)組的維護(hù)也是比較方便簡單的，降低了機(jī)組維護(hù)的成本，這也是水廠發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用越來越受重視的主要原因，所以改造其測溫保護(hù)系統(tǒng)勢在必行，這樣才能保證發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定作業(yè)。

2 電機(jī)組測溫保護(hù)系統(tǒng)運行的原理

發(fā)電機(jī)組的測溫保護(hù)系統(tǒng)一般由三個部分組成，一個是光學(xué)部分，一個是信號感應(yīng)處理部分以及報警系統(tǒng)。前者用來對發(fā)電機(jī)組的溫度實施監(jiān)控，并將其轉(zhuǎn)換為光信號，后者則是對光信號進(jìn)行識別，分辨光信號所傳遞的信息作出相應(yīng)的應(yīng)對措施，確保電機(jī)組的穩(wěn)定運行。

測溫系統(tǒng)一般采用激光光源，因為發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的溫度信號一般比較微弱，無法準(zhǔn)確的傳達(dá)信息。而激光光源則會產(chǎn)生功率較大的激光脈沖，可以有效的表現(xiàn)電機(jī)組的溫度狀況。這時，有著成本低輸出功率大等優(yōu)點的半導(dǎo)體激光二極管則成為了電機(jī)組測溫系統(tǒng)的主要光源。

當(dāng)測溫系統(tǒng)的光源產(chǎn)生激光脈沖的時候，脈沖通過光纖傳感。為了確保光纖可以在不同的環(huán)境下進(jìn)行傳感工作，光纖一般由涂覆層，包層以及纖芯三者組成，保證了光纖傳感的穩(wěn)定。

當(dāng)產(chǎn)生的后向散射光通過光纖傳到光電檢測元件后，光信號就會被轉(zhuǎn)換為電信號，并不斷放大以數(shù)據(jù)的形式被數(shù)據(jù)采集卡記錄下來。不過后向散射光一般較弱，這對光電檢測元件靈敏度提出了更高的要求。數(shù)據(jù)被數(shù)據(jù)采集卡采集以后就能將整個電機(jī)組的溫度情況有一個具體的展示，我們就能在出現(xiàn)問題時及時采取應(yīng)對措施，對整個電機(jī)組起到保護(hù)作用。系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集以后，進(jìn)行對整個機(jī)電組的運行進(jìn)行定時的巡檢，然后校驗初始化，一旦發(fā)生問題時，被檢測的部位溫度上升，達(dá)到預(yù)先設(shè)定的故障溫度，報警系統(tǒng)被觸發(fā)，就會出現(xiàn)報警的標(biāo)識，這就是電機(jī)組測溫保護(hù)系統(tǒng)的基本運行原理。

3 測溫保護(hù)系統(tǒng)存在的問題

測溫系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差，數(shù)據(jù)沒有可靠性

水電廠在建立測溫系統(tǒng)的時候，對于熱電阻的測量精度沒有較高的要求，這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集卡采集的數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，影響對測溫結(jié)果的判斷，導(dǎo)致了整個測溫系統(tǒng)不夠穩(wěn)定，無法投入到實際的應(yīng)用中。而且有些水電廠的熱電阻安裝不規(guī)范，測溫?zé)犭娮枧c瓦體的連接不科學(xué)，沒有做到正確的連接，這都影響了測溫系統(tǒng)的結(jié)果。

測溫電纜受到的損害

水電廠在測溫的時候，熱電阻溫度上升，導(dǎo)致電纜的外側(cè)絕緣層破壞，經(jīng)過長時間的腐蝕，電纜的傳輸效果受到影響，整個測溫保護(hù)系統(tǒng)的精度也受到影響，系統(tǒng)的保護(hù)作用也無法實現(xiàn)。

沒有良好的熱電阻屏蔽性

現(xiàn)在不少水電廠在機(jī)電組作業(yè)的時候?qū)犭娮铔]有做到良好的屏蔽，這樣強(qiáng)電場對測溫電阻產(chǎn)生影響，對測溫回路的信號產(chǎn)生干擾，影響了測溫保護(hù)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，保護(hù)效果也受到影響。

缺乏相應(yīng)的維護(hù)管理

發(fā)電廠一般只關(guān)注電機(jī)組的發(fā)電量，發(fā)電機(jī)組的測溫保護(hù)系統(tǒng)重視不夠，相關(guān)的技術(shù)沒有做到與時俱進(jìn)，設(shè)備也沒有及時更新，這些都影響了機(jī)電組測溫保護(hù)系統(tǒng)的長遠(yuǎn)發(fā)展。另外對系統(tǒng)的維護(hù)措施不當(dāng)，當(dāng)系統(tǒng)投入使用以后，系統(tǒng)的效果隨著時間的推移而減弱，更沒有專門的技術(shù)人員跟進(jìn)，管理方面存在很大的缺陷。相應(yīng)的電纜電阻等硬件都沒有做到定期的監(jiān)察更換，時間一長，整個測溫系統(tǒng)就不會像一開始那么準(zhǔn)確。

測溫系統(tǒng)的硬件存在問題

有的水電廠為了節(jié)約成本采用普通的發(fā)光二極管，無法滿足光纖測溫系統(tǒng)的要求，導(dǎo)致電脈沖的輸出率較低，影響測溫結(jié)果?；蛘卟捎眯阅茌^差的數(shù)據(jù)采集卡，造成數(shù)據(jù)采集時出現(xiàn)誤差，影響了數(shù)據(jù)傳遞的信息。也有的采用噪聲較高，靈敏度較低的光電檢測元件，這些都會對測溫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)精確度產(chǎn)生影響。表面上節(jié)省了成本，但長遠(yuǎn)來看的話，則只是為機(jī)電組的長久作業(yè)埋下隱患。

水電廠的測溫系統(tǒng)運行環(huán)境較差

電機(jī)組的測溫電阻以及引接線大部分時間都是在溫度較高的透平油力浸泡著，而且受到電機(jī)組振動以及高速油流沖撞的影響，隨著測溫保護(hù)系統(tǒng)投入應(yīng)用的時間不斷延長，測溫電阻受到的損耗較大，系統(tǒng)的運行也受到了影響。

4 如何改進(jìn)發(fā)電機(jī)組的測溫保護(hù)系統(tǒng)

提高對測溫系統(tǒng)中熱電阻的重視，選用最合適的測溫電阻，選用測量精度較高，可長期工作，抗振動效果好的熱電阻，保證數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)采集卡采集時的準(zhǔn)確，提高整個測溫系統(tǒng)的精度。另外在測溫系統(tǒng)運作的時候，注意對熱電阻的屏蔽，采取一體化網(wǎng)狀屏蔽的方式，盡可能減少強(qiáng)磁場的干擾，防止強(qiáng)電場和強(qiáng)磁場影響測溫回路的信號。對熱電阻進(jìn)行規(guī)范的安裝，做到連接準(zhǔn)確。

加強(qiáng)對系統(tǒng)的維護(hù)和管理

對整個系統(tǒng)的硬件設(shè)備做到按時的檢查維護(hù)，一旦出現(xiàn)損壞及時更換，確保測溫保護(hù)系統(tǒng)的運行正常。并對發(fā)生損壞的部位做好記錄，定期重新再檢查。只有確保了測溫保護(hù)系統(tǒng)的硬件完備正常，才能保證整個系統(tǒng)的運行正常，一旦發(fā)生故障可以及時起到報警的作用。對測溫電阻和電纜引線連接的地方加裝保護(hù)電纜線的裝置，盡可能減少電纜線路損壞的情況。維護(hù)人員的監(jiān)管和設(shè)備自動化監(jiān)測兩者都是必不可少的，設(shè)備自動化監(jiān)測可以確保系統(tǒng)維護(hù)管理時的效率高，但是機(jī)器的數(shù)據(jù)化管理與實際情況難免有誤差，所以定期的人為檢測也是必要的，兩者相輔相成，組成了機(jī)電組測溫保護(hù)系統(tǒng)維護(hù)的雙保險。

成立專門的系統(tǒng)研發(fā)小組

成立一個小組，對測溫保護(hù)系統(tǒng)的相關(guān)科學(xué)技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，向別的水電廠學(xué)習(xí)測溫系統(tǒng)改造的經(jīng)驗技術(shù)，做到與時俱進(jìn)，不斷更新相關(guān)的測溫保護(hù)知識，完善相關(guān)的硬件配置。有了技術(shù)的保證，測溫系統(tǒng)的改造才能有效的展開。技術(shù)是不斷發(fā)展的，測溫系統(tǒng)的改造也應(yīng)該不斷更新，這樣才能更好的滿足生產(chǎn)發(fā)展的需求。

5 總結(jié)

隨著時代的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)日新月異，現(xiàn)階段的發(fā)電機(jī)組測溫保護(hù)系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足水電廠發(fā)電的需求，系統(tǒng)的改造成為了生產(chǎn)力發(fā)展的必然結(jié)果。只有通過對影響測溫保護(hù)系統(tǒng)的相關(guān)因素進(jìn)行研究，分析現(xiàn)階段存在的問題，制定相應(yīng)的改善措施，才能保證整個測溫保護(hù)系統(tǒng)的順利改造。