发电机励磁碳刷在线监测系统及监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在线监测领域，尤其涉及发电机励磁碳刷在线监测系统及监测方法。
【背景技术】
[0002]由于部件材料均匀性和加工等原因，发电机组在运行过程中，其励磁碳刷会出现电流不平衡的情况。励磁碳刷电流不平衡会引起发电机励磁滑环与碳刷发热升温，以至于产生环火、烧刷辫等故障，致使发电机组负荷降低甚至发电机组停机事故，给企业造成一定的经济损失。
[0003]通常情况下，现场运行人员定时使用红外测温仪测量集电环和碳刷的温度，或用钳形表检测碳刷电流来判断发电机碳刷运行状态。
[0004]通过人工测量、分析、判断励磁碳刷的工作状况，不能够做到实时采集励磁碳刷电流，如有疏忽会弓I起发电机事故。
[0005]针对发电机励磁电流的测量存在在线监测设备，但其在使用过程中存在以下问题:
(一)由于传感器或传感器安装位置的原因，致使采集的电流值不准确，采集的数据存在很大的漂移，以至于常发生错误报警，给现场维护工人带来很大的工作困扰。
[0006](二)现有的在线监测设备的采集频率较低，很容易引起实时数据丢失。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是针对上述技术问题，提供发电机励磁碳刷在线监测系统及监测方法，实时准确监测发电机励磁碳刷的信号，避免了错误报警的现象，有效降低了发电机组降负荷及机组停机的几率。
[0008]本发明的技术方案:
为解决上述技术问题，本发明提供的发电机励磁碳刷在线监测系统，包括:
电流传感器，其安装在发电机的励磁碳刷的刷辫铜导线上，用于对励磁碳刷电流信号的采集取样；
数据监测服务器，其与电流传感器相连接，其对电流传感器的输出信号进行采集，并进行信号调理、数据处理、数据分析，实时显示输出信号；
集控中心，其与数据监测服务器相连接，接收数据监测服务器发出的指令，并做出相应的动作反应;本发明中，数据监测服务器与集控中心通过局域网连接通讯。
[0009]进一步地，所述的数据监测服务器包括接线端子排，采集器，交换机，工控机，继电器，光端机及显示屏;其中，
接线端子排，其连接在电流传感器与数据监测服务器之间；
采集器，用于采集电流传感器传送的实时励磁碳刷电流值，其一端连接在接线端子排上；
交换机，其与采集器连接，其整合采集器采集的信号； 工控机，通过TCP/IP通讯模式接收采集器传送的信号，并对信号进行处理、分析，发出报警指令；
继电器，与工控机相连接，其向集控中心发出报警指令；
光端机，其一端与工控机连接，另一端与集控中心连接，其向集控中心传输信号； 显示屏，与工控机相连接，其实时显示发电机励磁碳刷的输出信号。
[0010]进一步地，所述的电流传感器为微型开环式电流传感器，其包括磁芯、霍尔元件、放大电器，电流传感器的输出信号为0-4V的电压信号。
[0011]进一步地，所述电流传感器的电压为±12V的直流电源，其测量范围为土 200A。
[0012]进一步地，所述采集器的单通道采集频率为100Hz。
[0013]—种上述发电机励磁碳刷在线监测系统监测电流的方法，包括以下步骤:
S1，通过安装在发电机的励磁碳刷的刷辫铜导线上的电流传感器，对励磁碳刷电流信号进行采集取样；
S2，与电流传感器相连接的数据监测服务器对电流传感器的输出的信号进行采集，并进行信号调理、数据处理、数据分析，并在显示屏上实时显示输出信号；
S3，其与数据监测服务器相连接的集控中心接收数据监测服务器发出的信号指令，当电流传感器监测的电流信号不等于预定值时，数据监测服务器向集控中心发出碳刷电流异常报警信号。
[0014]—种上述的发电机励磁碳刷在线监测系统监测电阻的方法，包括以下步骤:
S1，通过安装在发电机的励磁碳刷的刷辫铜导线上的电流传感器，对励磁碳刷的电阻进行米集取样；
S2，与电流传感器相连接的数据监测服务器对电流传感器的输出信号进行采集，并进行信号调理、数据处理、数据分析，并在显示屏上实时显示电阻信号，并将其存储在工控机的数据库中；
S3，其与数据监测服务器相连接的集控中心接收数据监测服务器发出的信号指令，当电流传感器监测的电阻信号在时间段T内不等于预定值时，数据监测服务器向集控中心发出碳刷磨损需要维护的报警信号。
[0015]进一步地，在步骤S3中的时间段T不大于1 -3h。
[0016]本发明有益效果:
本发明提供的电机励磁碳刷在线监测系统及监测方法，实时准确监测发电机励磁碳刷的信号，避免了错误报警的现象，有效降低了发电机组降负荷及机组停机的几率，保证了发电机组的稳定运行。
【附图说明】
[0017]图1是本发明结构示意图；
图2是本发明之数据监控服务器连接示意图；
图3是本发明之电流传感器连接示意图。
[0018]其中:
1.电流传感器;2.接线端子排;3.米集器;4.交换机;5.工控机;6.继电器;7.光端机;8.显示屏;9.刷辫铜导线；10.励磁碳刷;11.刷架;12.数控监测服务器;13.集控中心。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0020]图1是本发明发电机励磁碳刷在线监测系统的结构示意图，其包括:
电流传感器1安装在发电机的励磁碳刷的刷辫铜导线9上，用于对励磁碳刷电流信号的采集取样；
数据监测服务器12与电流传感器1相连接，其对电流传感器1的输出信号进行采集，并进行信号调理、数据处理、数据分析，实时显示输出信号；
集控中心13与数据监测服务器12相连接，接收数据监测服务器12发出的指令，并做出相应的动作反应;本发明中，数据监测服务器12与集控中心13通过局域网连接通讯。
[0021]图2是本发明之数据监控服务器连接示意图，数据监测服务器12包括接线端子排2，采集器3，交换机4，工控机5，继电器6，光端机7及显示屏8;其中，
接线端子排2连接在电流传感器1与数据监测服务器12之间，数据监测服务器12给电流传感器1提供电源，电流传感器的电压为± 12V的直流电源，其测量范围为土 200A。
[0022]采集器3用于采集电流传感器1传送的实时励磁碳刷电流值，其一端连接在接线端子排2上，其另一端与交换机4连接;交换机4整合采集器3采集的信号;所述采集器3的单通道采集频率为100Hz，采用高频采集，有效保证了实时数据的完整性。
[0023]工控机5通过TCP/IP通讯模式接收采集器3传送的信号，并对信号进行处理、分析，发出报警指令；
继电器6与工控机5相连接，其向集控中心13发出报警指令；
光端机7—端与工控机5连接，另一端与集控中心13连接，其向集控中心13传输信号；显示屏8与工控机5相连接，其实时显示发电机励磁碳刷的实时信号;具体地，显示屏8以数字、柱形图、曲线图的形式显示励磁碳刷的实时电流值和电阻值，并且励磁碳刷的实时电流值和电阻值存储在工控机5的数据库中，实现数据的追溯。
[0024]本发明中，所述的电流传感器1为微型开环式电流传感器，其包括磁芯、霍尔元件、放大电器，电流传感器的输出信号为0-4V的电压信号。其具体安装示意图，如图3所示。发电机励磁部分包括刷架11、励磁碳刷10，电流传感器1安装在与励磁碳刷10连接的刷辫铜导线9上。
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