專利名稱：發電機滅磁系統非線性電阻溫升特性測試裝置及方法
技術領域：
本發明屬于工業自動化技術領域，尤其涉及一種發電機滅磁系統非線性電阻溫升特性測試裝置及方法的技術領域。
背景技術：
近幾年，非線性電阻以其優異的伏安特性在發電機滅磁系統中的應用越來越普遍，雖然在各種嚴重事故情況下經歷了事故滅磁仍能繼續運行，但也出現了電阻閥片短路、穿孔、斷裂等事故。綜合比較各類事故發現，非線性電阻元件的故障損壞形式主要由兩種一種是由于流過電阻元件的電流超過額定電流值，另一種是電阻元件吸收的滅磁能量超過規定的滅磁容量值，而這兩種損壞的形式都必定會引起電阻元件溫度的大幅上升。目前國內還沒有統一的試驗標準和測試手段來對非線性電阻特性及運行情況進行完整的鑒定，現有技術缺少單獨針對此電阻元件的溫升特性進行跟蹤判斷的手段。為確保非線性電阻的穩定可靠運行，有必要安裝非線性電阻特性溫升測試裝置。
發明內容
本發明針對上述變電站存在的問題，提供了一種發電機滅磁系統非線性電阻溫升特性測試裝置及方法。目的是確保非線性電阻的穩定可靠運行。為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是
發電機滅磁系統非線性電阻溫升特性測試裝置是紅外線熱成像鏡頭A、紅外線熱成像鏡頭B、紅外線熱成像鏡頭C分別通過通信電纜與控制器相連；控制器通過通信電纜以RS232、開關量和模擬量方式與外部其他控制器的輸入信號及輸出信號相連接；控制器通過電纜與打印機相連接；非線性電阻元件通過絕緣螺桿與固定支撐架連接。所述的紅外線熱成像鏡頭A、紅外線熱成像鏡頭B、紅外線熱成像鏡頭C分別安裝于非線性電阻元件的周圍三個方向等距離位置，每個紅外線熱成像鏡頭均等的監測非線性電阻元件圓形切面的三分之一。發電機滅磁系統非線性電阻溫升特性測試方法，包括由紅外線測溫單元、圖像數據處理單元、輸入單元和輸出單元；其測試方法是測試裝置在正常工作模式下，自動啟動監測電阻元件溫度并存儲溫度數據；在電阻溫度發生異常變化，勵磁回路電壓發生異常變化，滅磁開關位置發生異常變化以及其他異常變化出現的情況下，測試裝置啟動數據對比判斷程序，判斷元件運行溫度是否在允許溫度范圍內根據出廠參數設定電阻元件報警溫度為105°C，電阻元件的最高運行溫度為130°C ;若電阻元件溫度達到或超過105°C，測試裝置將啟動報警輸出，通知運行維護人員檢查處理；若電阻元件溫度達到或超過130°C，測試裝置將啟動最高溫度報警信號輸出，以提示運行維護人員元件存在故障；在電阻溫度無異常變化，勵磁回路電壓無異常變化，滅磁開關位置無異常變化以及無其他異常出現的情況下，系統自動更新一周以前無變化數據。所述的紅外線測溫單元，利用現有的紅外線熱成像技術搭建測溫陣列，全角度測量電阻元件的各個部分溫度并將其轉化為可識別的熱成像圖。所述的圖像數據處理單元，根據可識別的熱成像圖分析每一個電阻元件的運行溫度及溫升情況，通過元件之間的溫度對比及元件歷史溫度對比，確認電阻元件有無故障性溫升，判斷元件能否繼續運行。所述的輸入單元和輸出單元，輸入單元主要用于啟動本裝置，用于不同情況下的手動、自動啟動，輸入信號形式可分為開關量輸入、模擬量輸入以及RS232通信輸入；輸出單元主要用于測試結果的輸出，根據判斷結果在電阻元件有故障時，向用戶其他控制器以開關量輸出、模擬量輸出以及RS232通信輸出方式發出告警，和定期自動生成測試報告。所述的紅外線測溫單元通過信號電纜與圖像數據處理單元連接，輸入單元通過信號電纜和通信電纜與圖像數據處理單元連接，輸出單元通過信號電纜和通信電纜與圖像數據處理單元連接。本發明的優點及有益效果是本發明具有安全、可靠的特點，可以減少電阻閥片短路、穿孔、斷裂等事故的發生率，確保非線性電阻的穩定可靠運行。下面結合本發明的具體實施例和附圖，對本發明加以詳細描述。
圖1是本發明TCSC仿真模型示意圖2是本發明中的TCSC控制模型示意圖3是本發明中紅外線熱成像鏡頭的安裝主視圖4是本發明中紅外線熱成像鏡頭的安裝側視圖。圖中紅外線熱成像鏡頭Al、紅外線熱成像鏡頭B 2、紅外線熱成像鏡頭C 3，通信電纜與控制器4，打印機5，非線性電阻元件6，固定支撐架7。
具體實施例方式本發明是一種發電機滅磁系統非線性電阻溫升特性測試裝置及方法，本發明裝置各部件間連接示意圖如圖4所示。圖4中各部分連接關系為紅外線熱成像鏡頭Al、紅外線熱成像鏡頭B2、紅外線熱成像鏡頭C 3分別通過通信電纜與控制器4相連。控制器4通過通信電纜以RS232、開關量和模擬量方式與外部其他控制器的輸入信號及輸出信號相連。控制器4通過電纜與打印機5相連接。非線性電阻元件6通過絕緣螺桿與固定支撐架7連接。本發明包括紅外線測溫單元、圖像數據處理單元、輸入單元和輸出單元。各單元之間聯系如圖1所示。紅外線測溫單元通過信號電纜與圖像數據處理單元連接，輸入單元通過信號電纜和通信電纜與圖像數據處理單元連接，輸出單元通過信號電纜和通信電纜與圖像數據處理單元連接。輸入單元各組成部分安裝位置如圖2和圖3所示。紅外線熱成像鏡頭Al、紅外線熱成像鏡頭B2、紅外線熱成像鏡頭C3分別安裝于非線性電阻元件的周圍三個方向等距離位置，每個紅外線熱成像鏡頭均等的監測非線性電阻元件圓形切面的三分之一。本發明的具體工作流程如下本發明裝置在正常工作模式下，自動啟動監測電阻元件溫度并存儲溫度數據。在電阻溫度發生異常變化，勵磁回路電壓發生異常變化，滅磁開關位置發生異常變化以及其他異常變化出現的情況下，裝置啟動數據對比判斷程序，判斷元件運行溫度是否在允許溫度范圍內根據出廠參數設定電阻元件報警溫度為105°C，電阻元件的最高運行溫度為130°C。若電阻元件溫度達到或超過105°C，裝置將啟動報警輸出，通知運行維護人員檢查處理。若電阻元件溫度達到或超過130°C，裝置將啟動最高溫度報警信號輸出，以提示運行維護人員元件存在故障。在電阻溫度無異常變化，勵磁回路電壓無異常變化，滅磁開關位置無異常變化以及無其他異常出現的情況下，系統自動更新一周以前無變化數據。所述的紅外線測溫單元利用現有的紅外線熱成像技術搭建測溫陣列，全角度測量電阻元件的各個部分溫度并將其轉化為可識別的熱成像圖。所述的圖像數據處理單元根據可識別的熱成像圖分析每一個電阻元件的運行溫度及溫升情況，通過元件之間的溫度對比及元件歷史溫度對比，確認電阻元件有無故障性溫升，判斷元件能否繼續運行。所述的輸入單元和輸出單元輸入單元主要用于啟動本裝置，用于不同情況下的手動、自動啟動。輸入信號形式可分為開關量輸入、模擬量輸入以及RS232通信輸入。輸出單元主要用于測試結果的輸出，根據判斷結果在電阻元件有故障時，向用戶其他控制器以開關量輸出、模擬量輸出以及RS232通信輸出方式發出告警，和定期自動生成測試報告。
權利要求
1.發電機滅磁系統非線性電阻溫升特性測試裝置，其特征是紅外線熱成像鏡頭A(I)、紅外線熱成像鏡頭B (2)、紅外線熱成像鏡頭C (3)分別通過通信電纜與控制器(4)相連；控制器(4)通過通信電纜以RS232、開關量和模擬量方式與外部其他控制器的輸入信號及輸出信號相連接；控制器(4)通過電纜與打印機相連接；非線性電阻元件(6)通過絕緣螺桿與固定支撐架(7)連接。
2.根據權利要求1所述的發電機滅磁系統非線性電阻溫升特性測試裝置，其特征是所述的紅外線熱成像鏡頭A (I)、紅外線熱成像鏡頭B (2)、紅外線熱成像鏡頭C (3)分別安裝于非線性電阻元件的周圍三個方向等距離位置，每個紅外線熱成像鏡頭均等的監測非線性電阻元件圓形切面的三分之一。
3.發電機滅磁系統非線性電阻溫升特性測試方法，其特征是包括由紅外線測溫單元、圖像數據處理單元、輸入單元和輸出單元；其測試方法是 測試裝置在正常工作模式下，自動啟動監測電阻元件溫度并存儲溫度數據；在電阻溫度發生異常變化，勵磁回路電壓發生異常變化，滅磁開關位置發生異常變化以及其他異常變化出現的情況下，測試裝置啟動數據對比判斷程序，判斷元件運行溫度是否在允許溫度范圍內根據出廠參數設定電阻元件報警溫度為105°C，電阻元件的最高運行溫度為130°C;若電阻元件溫度達到或超過105°C，測試裝置將啟動報警輸出，通知運行維護人員檢查處理；若電阻元件溫度達到或超過130°C，測試裝置將啟動最高溫度報警信號輸出，以提示運行維護人員元件存在故障；在電阻溫度無異常變化，勵磁回路電壓無異常變化，滅磁開關位置無異常變化以及無其他異常出現的情況下，系統自動更新一周以前無變化數據。
4.根據權利要求3所述的發電機滅磁系統非線性電阻溫升特性測試方法，其特征是所述的紅外線測溫單元，利用現有的紅外線熱成像技術搭建測溫陣列，全角度測量電阻元件的各個部分溫度并將其轉化為可識別的熱成像圖。
5.根據權利要求3所述的發電機滅磁系統非線性電阻溫升特性測試方法，其特征是所述的圖像數據處理單元，根據可識別的熱成像圖分析每一個電阻元件的運行溫度及溫升情況，通過元件之間的溫度對比及元件歷史溫度對比，確認電阻元件有無故障性溫升，判斷元件能否繼續運行。
6.根據權利要求3所述的發電機滅磁系統非線性電阻溫升特性測試方法，其特征是所述的輸入單元和輸出單元，輸入單元主要用于啟動本裝置，用于不同情況下的手動、自動啟動，輸入信號形式可分為開關量輸入、模擬量輸入以及RS232通信輸入；輸出單元主要用于測試結果的輸出，根據判斷結果在電阻元件有故障時，向用戶其他控制器以開關量輸出、模擬量輸出以及RS232通信輸出方式發出告警，和定期自動生成測試報告。
7.根據權利要求3所述的發電機滅磁系統非線性電阻溫升特性測試方法，其特征是所述的紅外線測溫單元通過信號電纜與圖像數據處理單元連接，輸入單元通過信號電纜和通信電纜與圖像數據處理單元連接，輸出單元通過信號電纜和通信電纜與圖像數據處理單元連接。
全文摘要
本發明屬于工業自動化技術領域，尤其涉及一種發電機滅磁系統非線性電阻溫升特性測試裝置及方法的技術領域。本發明是由紅外線熱成像鏡頭A、紅外線熱成像鏡頭B、紅外線熱成像鏡頭C分別通過通信電纜與控制器相連；控制器通過通信電纜以RS232、開關量和模擬量方式與外部其他控制器的輸入信號及輸出信號相連接；控制器通過電纜與打印機相連接；非線性電阻元件通過絕緣螺桿與固定支撐架連接。本發明具有安全、可靠的特點，可以減少電阻閥片短路、穿孔、斷裂等事故的發生率，確保非線性電阻的穩定可靠運行。
文檔編號G01R31/00GK102998570SQ20121053054
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月11日 優先權日2012年12月11日
發明者呂鵬飛, 陳鵬, 王世濤, 趙永行, 任青旭, 張楠, 王少華 申請人:遼寧蒲石河抽水蓄能有限公司