基于ASA图的发电机转子温度测算系统

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发电机转子温度监测算法的研究与实现

ｔｍｐｒｔｒｆｔｅｒｔｒｉｉｐａｅｎｎｔｒｄｖａｍａｌｍａｈｎｎｅｆｃ．Ｔｅｐａｔｅｓｏｈｔｔｅａｇｒｔｍａｅｎａｐｉｄｉｈｅｅｅａｕｅｏｈｏｏｓｄｓｌｙｄａｄｍｏｉｏｅｉｌ— ｃｉｅｉｔｒａｅｈｒｃｉｈｗｓｔａｏｉｃｈｌｈｈｂｅｐｌｅｎｔｅｎｗｓ
中图分类号：Ｔ６３３Ｍ２．文献标志码：Ａ
Ａｂｓｒｃ：Ｔｈｅｅａｕｅｏｈａｇｅｅａｏｏｏｓｔｅｉｏｔｎｎｔｒｄｐｒｍｅｅｏｐｒｔｎｏｅｅａｏ．Ｔｅｉｄｒｃｅｅｒｔｒｔａｔｅｔｍｐｒｔｒｆｔｅｌｒｅｇｎｒｔｒｒｔｒｉｈｍｐｒａｔｍｏｉｏｅａａｔｒｆｒｏｅａｉｆｇｎｒｔｒｈｎｉｅｔｔｍｐａｕｅｏ
ｔｏａｅＰ（ｒｅｓｇｎ）ｎＤＳｅｃｍｌａｄａｏｔｍｏｃｃｎｅｔｎｉｉｐｍｎｄｂｃｎａｙｐｏａｅｅｐｅｔｈｅｗ — ｙｒＵｐｃｓｎｉｉＣｔｏｐｉｔｌｒｈｆｙｌｇｉｒｉｌｅｔｙｓｏｄｒｒｒｍｄｖｌｍｎ．ＴｌｏｉｕｔＩｈｃｅｇｉｉｔａｏｓｍｅｅｅｇｏ
发电机转子温度监测算法的研究与实现
张
霞
发电机转子温度监测算法的研究与实现
ＲｓａｃｎｅｌａｉｆｔｅＴｅｅｒｈａｄＲａｉｔｚｏｎｏｈｅｍｐｒｔｒｏｉｒｇＡｌｏｉｍｏｅａｕｅＭｎｔｉｇｒｈｆｒＧｅｎｒｔｒＲｔｒｏｎｔｅａｏｏｏ

一种发电机转子磁极测温系统[实用新型专利]

专利名称：一种发电机转子磁极测温系统
专利类型：实用新型专利
发明人：杨斌,曹波,陈和冲,杨庆业,张帆,顾承庆申请号：CN201420389409.2
申请日：20140715
公开号：CN204064494U
公开日：
20141231
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种发电机转子磁极测温系统，解决采用传统方法或红外线测温方法对水轮发电机转子磁极进行实时温度监测，不能切实、直观、准确地表达磁极温度的问题，其特征是包括测量装置、传递装置、记录装置、读取装置，测量装置包括若干个Pt100热电阻，该电阻通过埋设法安装于磁极绕组铜排内部；传递系统包括配置给每个Pt100热电阻的测温导线，测温导线沿磁极表面布设，并沿轮臂进入记录系统；记录装置包括测温记录仪、电池，测温记录仪、电池通过采集箱安装在水轮发电机组内部，随机组转动，并在机组运行时实时记录转子磁极温度。

申请人：国家电网公司,国网新源水电有限公司,国网新源水电有限公司新安江水力发电厂
地址：100033 北京市西长安街86号
国籍：CN
代理机构：杭州杭诚专利事务所有限公司
代理人：尉伟敏
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一种永磁电机转子测温方法和可测量转子温度的永磁电机[发明专利]

专利名称：一种永磁电机转子测温方法和可测量转子温度的永磁电机
专利类型：发明专利
发明人：晏才松,曾纯,刘龙辉,金海善,张诚诚,刘焕,张杰,丰帆申请号：CN202111678601.4
申请日：20211231
公开号：CN114157104A
公开日：
20220308
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种永磁电机转子测温方法和可测量转子温度的永磁电机。

该永磁电机转子测温方法包括以永磁铁和/或护套为待测对象，在所述待测对象和设于机壳的红外测温探头之间设置通道；以预设采样频率启动所述红外测温探头。

该永磁电机转子测温方法利用红外测温探头和通道直接测量转子的永磁铁和/或护套实现监测转子的温度，对转子实现非接触式测量的温度检测，避免了接触式测量的磨损和接触不良的问题，因此具有操作简单方便、测量准确、能够适用于不同转速和不同类型的永磁电机等优点。

申请人：湖南中车尚驱电气有限公司
地址：412000 湖南省株洲市石峰区时代大道1099号株洲轨道交通创新创业园三期九郎山基地1#栋标准厂房
国籍：CN
代理机构：北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：张乐
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一种用于水轮发电机定子和转子绕组的温度测量装置[实用新型专利]

(10)授权公告号 (45)授权公告日 2014.12.17C N 204030866U (21)申请号 201420325063.X(22)申请日 2014.06.18H02K 11/00(2006.01)G01K 7/18(2006.01)(73)专利权人东方电气集团东方电机有限公司地址618000 四川省德阳市旌阳区黄河西路188号(72)发明人铎林陈显芳郭跃川(74)专利代理机构成都天嘉专利事务所(普通合伙) 51211代理人冉鹏程(54)实用新型名称一种用于水轮发电机定子和转子绕组的温度测量装置(57)摘要本实用新型公开了一种用于水轮发电机定子和转子绕组的温度测量装置，包括设置在水轮发电机风罩外的上位机，其特征在于：还包括分别安装在发电机定子和转子上的无线温度发射器、安装在风罩内壁上的安装箱和安装在安装箱内的无线接收显示器，所述上位机通过通讯电缆与无线接收显示器联接。

本实用新型通过无线温度发射器、无线接收显示器和上位机的配合，能够对定子绕组和转子绕组进行有效的在线长期连续无线测温，保证测温精度和可靠度。

(51)Int.Cl.权利要求书1页说明书4页附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页说明书4页附图1页(10)授权公告号CN 204030866 U1.一种用于水轮发电机定子和转子绕组的温度测量装置，包括设置在水轮发电机风罩外的上位机（1），其特征在于：还包括分别安装在发电机定子和转子上的无线温度发射器（2）、安装在风罩内壁上的安装箱（3）和安装在安装箱（3）内的无线接收显示器（4），所述上位机（1）通过通讯电缆与无线接收显示器（4）联接。

2.根据权利要求1所述一种用于水轮发电机定子和转子绕组的温度测量装置，其特征在于：所述无线温度发射器（2）通过高温捆扎带或导电胶分别安装在发电机定子和转子上。

3.根据权利要求1或2所述一种用于水轮发电机定子和转子绕组的温度测量装置，其特征在于：所述无线接收显示器（4）至少为两台，任意相邻两台无线接收显示器（4）彼此通过通讯电缆相联。

发电机转子温度计算

华豫电厂发电机转子温度测量计算我厂的励磁系统采用的R-R公司自并励系统，但是在转子温度测量的技术上，仍然采取传统的软件计算获得的，其软件逻辑如下：从逻辑上看，其温度测量时一个开环传递函数。

通过转子电压与转子电流的比值（实际上得出转子间的电阻），再加上温度补偿计算而的。

＃2机励磁温度测量定值如下：1、按照常规的绕组平均温度计算，则温度与电阻的关系式x θ=1K KR X -001R K K θ+=式中））时绕组的热态电阻（（－－－Ω︒C R XX θ ）时绕组的冷态电阻（Ω︒----)(00C R θ。

，铝导体为－－－常数，铜导体为225235K 12、R-R 厂家的温度定值整定原则:确认转子温度放大系数（K ）和补偿（A ）参数，按要求值设置。

从以下等式可以确定参数。

必须知道在2个温度的每个温度下的转子电阻（R 1、T 1和R 2、T 2）。

1112112T 1A 815160R 1K )(－＝补偿＝放大系数ααα⨯⨯-⨯-=T T R R R其中V ,I=1pu 励磁电压/amps （大约160V/815A ）通过运行中检测两组数据，转子电阻可以根据转子电压与转子电流的比值，实际上是动态过程的转子直阻。

则，T 1＝80，T 2＝110，K ＝272，A ＝235以图示可知:则， R 1＝0.2256； R 2=0.2472线性方程可得2331389-⨯=X X R θ为测量时的转子直阻为测量时的温度式中：X X Rθ把下列数据带入可知,数值差不多;另外,1PU 转子电压=160V ；1PU 转子电流=815A 。

附：在运行中,跟踪转子测量数据发电机转子温度监测算法的研究与实现大型发电机组中转子的温度是发电机运行的重要监视参数。

研究了基于励磁电流的发电机转子温度间接测量算法，分析了相关因素及其物理方程。

结合工厂试验数据，给出了发电机转子温度间接测量算法流程。

利用DCS系统二层处理单元(PU)进行二次程序开发，实现循环迭代的复杂算法，通过人机界面监测显示转子的温度。

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ｇｅｎｅｒａｔｏｒ，ｔｈｅｒｅｗａｓｎｏｗａｙｅｉｔｈｅｒｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔ
间接测量方法大多采用对转子的电流及转子电压的测量值进行计算获取转子电阻值，通
流通常在几千安培以上。如果采用有刷励磁，集电环以及碳刷的发热量巨大，碳刷磨损会非常
严重，所以一般采用无刷励磁。无刷励磁同步发电机运行时，难以直接获得转子电流等参数，因
ｉｎｄｉｒｅｃｔｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ＡＳＡｄｉａｇｒａｍｍｅｔｈｏｄｗａｓ印一
ｐｅｒａｔｕｒｅａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｖｏｌｔａｇｅｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒ．ＡｍｅａｓｕｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｒｏｔｏｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＡＳＡｄｉａｇｒａｍｍｅｔｈｏｄｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅ
ＭｅａｓｕｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅＧｅｎｅｒａｔｏｒＲｏｔｏｒＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＢａｓｅｄＯＨｔｈｅＡＳＡＤｉａｇｒａｍＭｅｔｈｏｄＣＡ１ＭａｉＳＨＩＳｈｕｈｕａＬＩＵＹｉ３ＪＩＡＮＧＹｕａｎｂｉａｏ３ＺＨＡＮＧＣｈｅｎｘｉａｎｇ２ＣＨＥＮＸｉ２１ＳｈａｎｇｈａｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＧｒｏｕｐ
Ｉ编码：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎｌ００６－２８０７．２０１３．０２．００８
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｂｒｕｓｈｌｅｓｓｅｘｃｉｔｅｒｉｎｔｈｅＭｉｌｌｉｏｎＫｉｌｏｗａｔｔｓｃｌａｓｓｔｕｒｂｉｎｅ
无法根据电流和电压计算出转子温度。文章介绍了一种
基于ＡＳＡ图计算的发电机转子温度测算系统，通过间接
测量的方法和采用作图法得到转子电流值，然后根据励磁机负载特性曲线查得发电机转子电阻值，进而得出转子温度在线监测值。关键词：ＡＳＡ图法发电机
过与冷态电阻值的对比计算间接得到转子温度
［４－５］。
对于百万千瓦级的同步发电机，其励磁电
ａｎｄｖｏｌｔａｇｅｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒｄｉｒｅｃｔｌｙｏｒｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｒｏｔｏｒｔｅｍ－
中图分类号：ＴＭ３０６文献标识码：Ａ
术【ｌ－２】。由于大型发电机运行过程中转子中电磁环境非常恶劣，传感器受干扰无法正常工作，因此这些方法仍处于研究阶段。而采用在转子线圈中埋入测温电阻元件的直接测量法工艺上实现难度大，并对发电机安全运行带来隐患【。
摘
要：百万千瓦级汽轮发电机，因其无刷励磁机
转子温度是大型发电机安全运行的重要参数，其测量方法有直接和间接测量法两种。直接
测量法中有学者提出基于红外热敏元件的非接
触式测温和基于ＧａＡｓ晶体温敏元件的光测量技
的结构特殊，无法直接测得发电机转子的电流和电压，
２ＳｈａｎｇｈａｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＧｅｎｅｒａｔｏｒＰｌａｎｔ
３ＳｈａｎｇｈａｉＰｏｗｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ
研究与交流
基于ＡＳＡ图的发电机转子温度测算系统
蔡迈石书华柳毅江远标。章晨翔陈曦
１上海电气电站集团（２００２４０）
２上海电气电站设备有限公司发电机厂（２００２４０）
３上海发电设备成套设计研究院（２００２４０）
ｐｌｉｅｄｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｒｏｔｏｒｃｕｒｒｅｎｔｖａｌｕｅ，ｔｈｅｎ，ｌｏｏｋｅｄｕｐｔｈｅ