水电厂发电机组测温保护的改造

黄凝凝

摘要：目前不少先进的科学技术被不断运用到水电厂发电机组的运行中，实现对水电厂发电机组测温保护的改造与整合。为此，本文将着重针对水电厂发电机组测温保护的改造进行分析与探讨。

关键词：水电厂；发电机组；测温保护

随着社会的不断发展，水电厂目前所使用的发电机组测温保护装置无法迎合实际的发展需求，在日常运行中频繁出现问题。为确保水电厂发电机组运行的安全性、可靠性与稳定性，需要不断将先进的科学技术运用到水电厂发电机测温保护系统中，实现对水电厂发电机组测温保护装置的改造与优化。

一、水电厂发电机组的构成与原理

（一）水电厂发电机组的系统结构

水电厂发电机组系统主要由水轮机、发电机、冷却水系统、启动系统、主要控制系统、通信系统、控制单元、保护单元构成。其中水轮机、发电机、冷却水系统、启动系统属于发电机组系统的机械结构；主要控制系统、通信系统、控制单元、保护单元属于发电机组系统的控制结构。只有发电机组系统中的机械结构与控制结构能够共同运行，才能够保证发电机组运行的稳定性、安全性与可靠性。

水电厂所运用的发电机组涉及诸多电机容量等级，能够有效满足水电厂发电的不同供电需求。从水电厂实际发电情况来看，可根据实际的供电需求，选择与之相匹配的单机容量发电机组。为简化水电厂发电机组安装方式，会选用一系列简易的配套装置，尽可能减少辅助设备的使用量，且要保证所运用到的辅助设备具有质量轻、体积小等特点。除此之外，节能是水电厂发电机组的又一大特点，在实际运用中具有较高的利用效率、降低生产成本的消耗，维护方便，极大程度上降低机组的维护成本。为降低发电机厂运行成本，对水电厂发电机组实施改造工作势在必行。

（二）发电机组测温保护系统运行原理

发电机组测温保护系统由光学部分、信号感应处理部分、报警系统三者共同构建。其中，光学部分能够对发电机组运行温度进行即时性监测与控制，将所监测到的信息转化成光信号；信号感应处理部分能够实现对光信号的识别，对光信号所传递的信息作出准确的判断，发现电力机组在运行过程中所存在的问题，并及时作出相应的解决措施，使电力机组能够稳定运行。

测温系统通常是将激光作为光源。发电机组所产生的温度信号相对比较弱，信息传达效果不佳。激光具有较强的穿透性，能够产生功率相对较高的激光冲脉。将激光作为测温系统的光源能够将发电机组的温度状况及时的表现出来。因此，在实际应用中会选用成本低、输出功率大的半导体激光二级管作为发电机组测温系统的基本光源。

若测温系统光源产生激光脉冲时，可通过光纤传感传递脉冲信息。想要使光纤能够在不同环境下均能够顺利开展传感工作，需要选用由纤芯、包层、涂覆层所构成的光纤，以此提升光纤的稳定性与安全性。

若测温系统产生后向散射光在光纤的作用下传递到光电检测元件中，将光信号转化成电信号，并将其不断放大，用数据形式在数据采集卡中记录下来。因后向散射光通常比较弱，对光电检测元件的灵敏度要求相对较高。当数据被数据采集卡记录后，能够将发电机组温度的具体情况直观的展示出来，在发现发电机组温度问题的第一时间对其进行处理与整治，对发电机组进行全面保护。测温系统采集到数据后能够对整个发电机组运行情况进行定时巡检，一旦被检测部位出现温度上升现象，且温度上升到预先设定的故障温度时，就会触发测温保护系统中的报警系统，通过报警系统对故障信息的准确识别，产生相应的报警信息。

二、测温保护系统的现状与问题

从我国水电厂发电机组测温保护系统的运行现状来看，我国大多数水电厂依然采用传统的发电机组测温保护系统，导致测温保护系统在实际应用中普遍存在以下几方面问题：①因测温系统的稳定性相对较差，会降低系统数据信息的可靠性与真实性；②热电阻温度不断上升，对电缆外侧绝缘层产生不同程度的伤害；③机电作业没有对电热阻做好屏蔽工作，使得强电场对测温电阻产生干扰，最终降低测溫保护系统的准确性；④缺乏维护管理工作以及硬件使用问题，运行环境相对较差。

三、测温保护系统的改造策略

（一）成立专门研究小组

水电厂针对测温保护系统成立专门的研究小组，对其进行深入、系统的研究，对研究中的各项经验与结果进行总结与规整，并将现代化社会中的新型理念不断运用到发电机组测温保护系统的研究工作中，更新研究理念与研究方法，使测温保护系统能够与时俱进、开阔创新，最大程度上满足现代化社会发展的实际需求。

（二）选用合适的测温电阻

为确保测量信息的准确性与高效性，降低外界环境对测量结果的干扰，需要机组工作人员选用测量精确度相对较高的、抗振动效果较好、能够长期工作的热电阻，并在安装之前对所选择的装置进行质量检测，确保所选择的装置符合要求；热电阻安装时，应保证安装方式的科学性与合理性，严格按照热电阻安装标准实施相应的安装工作，确保连接的准确性；在电阻运行过程中利用一体化网状屏蔽方式，对电阻做好热电阻屏蔽工作，尽可能降低磁场对电阻测量结果的干扰，减低强磁场和强电场对测温回路信号的影响。

（三）加强对系统维护管理

根据发电机组的实际运行情况，科学制定出对系统硬件设备的检查维护方案，按时、定期对整个发电机组硬件设备进行检查与维护，针对系统硬件装置中所存在的问题与处理方法做好相应的记录，并在使用后期对其进行从新检查。测温保护系统的硬件装置正常运行，才能够为整个系统提供运行保障。对电缆引线与测温电阻的连接地方增加电缆线的保护装置，尽可能降低电缆线路损坏现象的发生率。维护人员定期对系统硬件设备进行管理与测定时，应将人为管理、测定工作与机械管理、测定工作结合在一起，实现对机组测温保护装置的双重保护。

（四）科学选择系统构件

发电机组测温系统主要涉及光学部分、信号采集部分、信号处理部分。其中，光学部分需要运用光学分光器、传感光强、耦合器、脉冲驱动电源等设备；信号采集部分和信号处理部分需要运用光电检测设备、信号放大设备等。为确保发电机组测温系统能够正常运行，需要保证每一个部分所选用的构件符合发电机组实际运行标准。例如，选用能产生较大功率的激光脉冲作为光源，选用输出功率大、成本低廉的二极管作为激光发射器；选用由光纤、包层、涂覆层所组成的光纤作为信息传递工具等。

总结：

综上所述，本文通过对水电厂发电机组测温保护的基本构成、应用原理、发展现状、运行策略进行纵深向分析，明确发电机组测温保护装置对发电机组运行的重要性，从发展现状中寻找问题，结合现代化社会的实际发展情况以及水电厂发电机组测温保护系统的运行情况，有针对性的制定出相应的解决策略与办法，为我国水电厂发电机组测温保护工作提供参考。

参考文献：

[1]李兴全.论水电厂水轮发电机组常见故障及维护[J/OL].中国高新技术企业，2017（11）：241-242[2018-03-13].https：//doi.org/10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.121.

[2]唐根土.水电厂发电机组技术改造项目的物资供应链管控[J].浙江电力，2016，35（04）：62-64+76.

[3]梁晶，李星.分析水电厂发电机组测温保护的改造[J].中国科技信息，2015（Z1）：155-156.

[4]黎洪.分析水电厂发电机组测温保护的改造[J].电子技术与软件工程，2014（06）：188-189.