發電機轉子引線光纖線上測溫系統
1。技術應用背景
1。1 面臨問題
轉子溫度分佈是影響發電機安全執行的重要引數，轉子引線溫度過高，會造成連線板接觸面發熱嚴重、引線端部放電融化、絕緣板和絕緣套碳化嚴重等現象。
由於轉子不斷旋轉，轉子內部勵磁引線溫度監測存在很大困難，電廠目前主要有如下兩種傳統方法測量引線溫度。
（1）理論計算方式（伏安法）
透過測量轉子勵磁引線的電壓和電流來計算轉子引線的銅排電阻，利用電阻和溫度的函式關係得到轉子引線的平均溫度，只能反映轉子整體的平均溫度，不能反映溫度具體分佈與熱點狀況。
缺點：
1）只能反映轉子整體的平均溫度；
2）不能反映溫度具體分佈與熱點狀況；
3）不能準確反映發電機執行的安全狀況。
（2）pt100熱電阻+無線數傳方式
轉子內部安裝資料記錄儀，透過滑環或者電池給內建的pt100熱電阻供電，獲得溫度資料，再透過無線數傳裝置，將轉子溫度上傳到後臺系統。強電場下，無線傳輸資料失真。供電電源不穩定，影響資料精度感測器帶電，潛在的安全隱患。
缺點：
1）強電場下，無線傳輸資料失真；
2）供電電源不穩定，影響資料精度；
3）感測器帶電，潛在的安全隱患。
1。2 解決痛點
基於光纖光柵感測技術的轉子引線溫度線上監測系統，針對轉子引線監測點多、資料難以傳遞、傳輸失真等痛點，提供切實可行的解決方案，達到線上監測的目的，保證資料傳輸的準確、可靠。
2。功能介紹
2。1工作原理
光纖光柵感測是在光纖不同位置刻寫不同間距特性的光柵（奈米級間距），利用光纖材料自然的光敏特性，沿纖芯軸向形成的一種折射率週期性分佈的光柵區。該光柵區能改變某一特定波長的光的傳輸路徑，相當於在光纖中形成一定頻寬的濾波器或反射鏡。
透過分析反射光特性的引數變化，來度量溫度的變化。
光纖光柵感測原理
2。2系統功能結構
光纖感測監測系統主要由以下部分組成：
（1）光纖光柵感測器；
（2）特種傳輸光纜；
（3）光纖光柵解調儀；
（4）光纖感測溫度監測軟體。
系統工作流程
（1）光纖光柵感測器
光纖光柵溫度感測器：採用耐高溫、絕緣的陶瓷材料作為封裝基體（不同的運用場合具有不同的封裝材料和形式）
感測器
（2）光纖光柵解調儀
解調儀是光纖光柵測溫系統的重要組成部分，是與光纖光柵類感測器配套的不可或缺的裝置。光纖光柵解調儀是對光纖光柵中心反射波長的微小偏移進行精確測量分析，光纖光柵波長解調技術是實現光纖光柵感測的關鍵技術之一。
解調儀原理
（3）光纖感測溫度監測軟體
光纖感測溫度監測軟體是光纖光柵感測的專業應用軟體，強大的資料庫，可以實現多種功能，包括登入及使用者管理、溫度趨勢曲線、歷史溫度曲線、統計報表、基礎管理、系統管理等（可根據使用者需求進行開發）。
監測軟體介面
3。優勢特點
光纖光柵感測技術線上測溫，相比於傳統方法的諸多問題，有明顯的優勢，具有以下技術特點：
（1）採用光傳輸，抗電磁干擾，資料精確、可靠，適合強電磁場區域。
（2）光傳輸本質安全，適合易燃、易爆場所；
（3）波長調製解調機理，系統可靠性高，穩定性好；
（4）分散式感測，便於複用和組成感測器網路；
（5）響應時間快，資料精度高；
（6）靈活性高，線上實時監測；
（7）尺寸小，重量輕，便於施工安裝；
（8）光纖材料石英的化學效能穩定，壽命長，適合長期安全監測；
（9）相容性好，解調儀採用開放式通訊協議，可實現遠端通訊，將資料上傳到中控系統。
4。專案工程案例
該專案主要是為某水電站發電機組安裝一套基於光纖感測技術的轉子引線線上測溫系統。該機組因為轉子引線溫度異常，未能提前監測，導致在機組執行過程中，轉子引線發生故障，導致機組被迫緊急停機，造成巨大的經濟損失，經過現場勘察，為該機組轉子引線設定14個溫度監測點，其中12個感測器安裝在轉子內部，2個感測器安裝在滑環正、負極處。
6F機組轉子引線溫度監測點明細圖
轉子內部現場施工安裝
現場測量除錯
