专利名称：可控硅温度在线监测的励磁整流柜的制作方法
技术领域：
本发明涉及同步发电机励磁系统，具体说是一种具备可控硅温度在线监测功能的 励磁整流柜。
背景技术：
在同步发电机励磁系统中，励磁整流柜的可控硅是主要功率元件。目前励磁整流 柜的可控硅直径一般在50 120mm之间，通过每只可控硅的电流最高可超过2000A，热流密 度很大，可控硅温度高。对于可控硅而言，温度是重要指标。可控硅厂家资料里都明确规定 可控硅使用时温度不允许超过125°C，否则将导致可控硅损坏。因此可控硅温度监测是励磁 整流柜的一项重要功能。励磁整流柜根据可控硅的冷却方式可分为自冷、水冷和风冷三类。由于可控硅属于高压带电设备，而且体积小，接触式测温传感器无法安装，所以目 前的励磁整流柜都采用间接测量的方式。自冷方式的励磁整流柜测量可控硅的温度主要通过接触式温度传感器测量柜内 空气或散热器的温度，然后根据经验进行估算，其测量结果受温度传感器安装位置、柜体散 热条件以及经验值影响，误差在10°C以上。水冷方式的励磁整流柜对可控硅的温度监测可以通过流量传感器监测冷却水的 流量或通过压力传感器监测冷却水进水口与出水口的压力差，这两种方式都只监测了冷却 水，并不能测到可控硅的温度。风冷方式的励磁整流柜测量可控硅温度的方式较多，可通过接触式温度传感器测 量柜内空气或散热器的温度，可通过电压继电器监视冷却风机电源，可通过位置开关检测 风道口挡板的位置，可通过风压继电器监测冷却风机的风压，还可通过风速继电器监测风 道内空气的流速。同样这些方式也都是间接测量，不能直接精确地测量可控硅的温度。而要精确测量可控硅温度，目前只能采用离线测量，即巡检人员采用手持式红外 测温仪或热呈像仪进行人工测量。该方式受限于巡检时间以及巡检人员对测量仪器的熟练 掌握程度，不能准确的反映可控硅温度的变化趋势，不能及时发现故障。发明内容为解决上述问题，本发明提出了一种能够在线精确测量可控硅温度的励磁整流 柜。所述可控硅温度在线监测的励磁整流柜，包括带有控制面板的柜体、柜体内装有 多只带散热器的可控硅元件，其特征是在所述散热器上固定安装有绝缘支架，在绝缘支架 上固定装有红外测温探头，所述红外测温探头的镜头中心正对与该散热器固定的可控硅的 中心。所述红外测温探头的引脚端通过测量信号线连接到红外温度测量装置的信号输 入接口。[0012]所述红外温度测量装置安装在励磁整流柜的控制面板上。所述红外温度测量装置带有显示与设定装置，并通过通信装置与监控系统连接。本实用新型能够实时在线精确测量励磁整流柜中可控硅的温度，并进行显示和控 制，可控硅的温度测量和控制误差可缩小到士2°C，提高了励磁整流柜的安全可靠性。
图1是本实用新型可控硅温度在线监测的励磁整流柜整体结构示意图，图2是带红外温度测量的可控硅组件的连接状态示意图。图中1-励磁整流柜，2-散热器，3-可控硅，4-红外温度测量装置，5-红外测温探 头，6-绝缘支架，7-螺丝，8-测量信号线。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明如图1、2中所示可控硅温度在线监测 的励磁整流柜，包括带有控制面板的柜体、柜体内装有多只带散热器的可控硅元件，其特征 是在散热器2上固定安装有绝缘支架6，在绝缘支架6上固定装有红外测温探头5，所述红 外测温探头5的镜头中心正对与该散热器2固定的可控硅3的中心。因此红外测温探头5 可以直接测量每个可控硅3的温度。每个可控硅都有一个红外测温探头实时测量该可控硅的温度。所述红外测温探头5的引脚端通过测量信号线8连接到红外温度测量装置4的信 号输入接口。如果有六只可控硅，在红外温度测量装置4的就会有相应的六路输入接口用 来采集每只可控硅的温度。所述红外温度测量装置4安装在励磁整流柜1的控制面板上。所述红外温度测量 装置4带有显示与设定装置，并通过通信装置与监控系统连接。红外温度测量装置4能够实时在线循环显示六路可控硅的温度，具备温度限制设 置和温度超限报警功能，设备运行时，红外测温探头5将可控硅3的温度信号转换为电量信 号，并经测量信号线8传送到红外温度测量装置4。红外温度测量装置4通过AD转换将电 量信号变为数字量进行处理并显示，根据设置的温度限制发出报警信号，还能通过通信把 可控硅温度信号送给监控系统。红外测温探头5可以采用高精度探头，分辨率1°C，测量误差小于士2°C。由此可 以使励磁整流柜对可控硅温度的在线监测保持在一定的精确水平。相对于现有的励磁整流 柜来说，有效提高了励磁整流柜的安全可靠性和使用的方便性。
权利要求1.一种可控硅温度在线监测的励磁整流柜，包括带有控制面板的柜体、柜体内装有多 只带散热器的可控硅元件，其特征是在所述散热器( 上固定安装有绝缘支架(6)，在绝 缘支架(6)上固定装有红外测温探头(5)，所述红外测温探头( 的镜头中心正对与该散热 器O)固定的可控硅(3)的中心。
2.根据权利要求1所述的可控硅温度在线监测的励磁整流柜，其特征是所述红外测 温探头(5)的引脚端通过测量信号线⑶连接到红外温度测量装置⑷的信号输入接口。
3.根据权利要求2所述的可控硅温度在线监测的励磁整流柜，其特征是所述红外温 度测量装置(4)带有显示与设定装置，并通过通信装置与监控系统连接。
专利摘要一种可控硅温度在线监测的励磁整流柜，涉及同步发电机励磁系统，包括带有控制面板的柜体、柜体内装有多只带散热器的可控硅元件，其特征是在所述散热器(2)上固定安装有绝缘支架(6)，在绝缘支架(6)上固定装有红外测温探头(5)，所述红外测温探头(5)的镜头中心正对与该散热器(2)固定的可控硅(3)的中心。红外温度测量装置(4)具备可控硅温度实时显示、温度限制设置和温度超限报警功能，并能通过通信把可控硅温度信号送给监控系统。本实用新型能够实时在线精确测量励磁整流柜中可控硅的温度，可控硅温度的测量分辨率提高到1℃，测量误差可缩小到±2℃，提高了励磁整流柜的安全可靠性。
文档编号H05K7/20GK201830129SQ20102054336
公开日2011年5月11日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者何长平, 周宇, 张敬, 毛江, 赵先元 申请人:长江三峡能事达电气股份有限公司