水輪發(fā)電機(jī)ZDL-P可編程軸電流監(jiān)測裝置PLC配置

水輪發(fā)電機(jī)ZDL-P可編程軸電流監(jiān)測裝置PLC配置

ZDL-P可編程軸電流監(jiān)測裝置采用德國SIEMENS公司PLC為核心控制部件構(gòu)成控制器，采用空心環(huán)形互感器為軸電流傳感器，監(jiān)測水輪發(fā)電機(jī)組大軸產(chǎn)生的軸電流變化。PLC實(shí)時(shí)監(jiān)測軸電流傳感器的變化值，該數(shù)值與大軸電流呈線性變化關(guān)系，經(jīng)濾波、數(shù)值變換處理后，確認(rèn)軸電流超過整定值后，PLC控制器輸出二級報(bào)警信號。控制器采用液晶作為顯示單元，參數(shù)整定、實(shí)時(shí)顯示清晰直觀。同時(shí)，PLC控制器可輸出與軸電流（0~5A）對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的4~20mA模擬量信號，滿足計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)測量要求。

ZDL-P可編程軸電流監(jiān)測裝置特點(diǎn)

■ 以進(jìn)口高性能PLC為核心控制部件，具有良好的可靠性；

■ PLC可對數(shù)值進(jìn)行智能化處理，2級報(bào)警接點(diǎn)輸出，報(bào)警接點(diǎn)整定值可在量程范圍內(nèi)任意整定，報(bào)警接點(diǎn)可分別整定延時(shí)時(shí)間，使用靈活方便；

■ 軸電流傳感器采用分半環(huán)型結(jié)構(gòu)，易于安裝；

■ 采用背光液晶顯示器作為人機(jī)界面，軸電流參數(shù)值及裝置狀態(tài)清晰直觀；

■ 測量范圍：0~5A   過流能力： 10A

■ 測量精度：＜1%

■ 數(shù)顯方式：液晶顯示

■ 輸出信號：繼電器接點(diǎn)輸出3組（SPDT）

■接點(diǎn)容量：10A/AC230V  5A/DC30V  （阻性負(fù)載）

■ 延時(shí)時(shí)間：   0.5S~5S（獨(dú)立設(shè)定）

■ 模擬量輸出：4~20mA  負(fù)載阻抗：500Ω

■ 工作環(huán)境：  溫度0～50℃濕度＜95%

■電源： AC86~265V或DC110~340V

水輪發(fā)電機(jī)軸電流的作用

水輪發(fā)電機(jī)軸電流互感器在電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。以下是其主要功能的詳細(xì)解析：

1. 監(jiān)測與保護(hù)：軸電流互感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測發(fā)電機(jī)軸電流的變化。一旦檢測到異常電流，如過載或短路等情況，它可以迅速觸發(fā)保護(hù)裝置，切斷電源，從而防止設(shè)備損壞和事故發(fā)生。

2. 提高效率：通過對軸電流的精確測量，可以優(yōu)化發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，提高其效率。這有助于降低能源消耗和減少排放，實(shí)現(xiàn)更加環(huán)保和高效的電力生產(chǎn)。

3. 故障診斷：軸電流互感器提供的數(shù)據(jù)可以用于故障診斷和分析。通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問題，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行維修和保養(yǎng)，從而延長發(fā)電機(jī)的使用壽命。

總之，水輪發(fā)電機(jī)軸電流互感器的安裝位置和功能對于確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行具有重要意義。在選擇安裝位置時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行綜合評估；同時(shí)，要充分認(rèn)識(shí)到軸電流互感器在電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用，以確保水輪發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行。

盡管軸電勢有效值不大，但在發(fā)電機(jī)內(nèi)部各種交變的脈沖磁場的作用下，其峰值可能很高。對水輪發(fā)電機(jī)而言，由于轉(zhuǎn)子大軸電阻很小，且一般軸承與大軸間只有不到1 mm 的油膜間隙，如軸領(lǐng)與大軸間絕緣破壞，軸電壓將沿軸承和底板形成閉合回路產(chǎn)生軸電流。視瓦面油膜破壞情況，輕則使?jié)櫥土踊M(jìn)一步惡化軸瓦的運(yùn)行環(huán)境，軸承震動(dòng)增大，重則對軸瓦放電甚至擊穿，對軸瓦造成電氣侵蝕，灼傷瓦面和鏡板。除了對瓦面和鏡板造成潛在損壞外，如果軸電流足夠大，還會(huì)磁化大軸。已知發(fā)生過的故障軸電流最大值可達(dá)數(shù)百安培。有案例[4]表明，某200 MW 汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)生軸承油膜被軸電壓擊穿而受破壞，導(dǎo)致較大軸電流。經(jīng)過近4個(gè)月的檢修再次起動(dòng)并列時(shí)，由于軸向剩磁太大，轉(zhuǎn)軸成為單極直流發(fā)電機(jī)，感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生的軸電流很快使軸瓦冒煙，被迫再次停機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格退磁，才使剩磁降低。

通過軸CT 對通過大軸的交流電流的大小進(jìn)行監(jiān)測的方法是國內(nèi)機(jī)組制造廠商普遍采用的一種方法。

ZDL-P可編程PLC軸電流監(jiān)測裝置能夠通過軸CT 將發(fā)電機(jī)大軸上產(chǎn)生的軸電流檢測出來，并根據(jù)不同的軸電流值發(fā)出相應(yīng)的信號，從而有效地防止軸電流的破壞，保護(hù)軸承及軸領(lǐng)。同時(shí)，軸電流保護(hù)裝置還可將測量值轉(zhuǎn)換為電流或電壓信號送監(jiān)控記錄。

軸電流保護(hù)裝置由軸電流互感器和軸電流信號裝置組成。其結(jié)構(gòu)如圖3 所示。軸電流監(jiān)測裝置主要監(jiān)測軸電流中的基波分量與三次諧波分量。軸電流互感器在設(shè)計(jì)上一方面考慮安裝拆卸方便性，設(shè)計(jì)成兩瓣或者四瓣結(jié)構(gòu)，另一方面考慮監(jiān)測的靈敏性，鐵芯采用特殊硅鋼片卷繞，可以檢測出1 A 以下的軸電流。