沙沱水電站發電機集電環及碳刷溫度監測系統

一、背景概述

沙沱水電站位于貴州省沿河縣，是烏江干流的第七級梯級水電廠，是目前烏江公司所轄最遠的水電廠，電站裝機為4臺280MW混流式發電機組，總容量為1120MW，于2013年全部投產，2013年沙沱電廠投產后當年產能名列華電集團烏江公司前茅。

集電環也叫導電環、滑環、集流環、匯流環等。它可以用在任何要求連續旋轉的同時，又需要從固定位置到旋轉位置傳輸電源和信號的機電系統中。滑環能夠提高系統性能，簡化系統結構，避免導線在旋轉過程中造成扭傷。

二、客戶需要解決問題

集電環的使用比較廣泛，但是因為運行條件比較苛刻，經常會出現集電環或電刷的異常磨損、電刷振動以及產生火花等弊病。當出現異常磨損時，一開始只有非常小的傷痕（期間伴隨有發熱），如果不能及時發現，電刷在這些部位集電不良而產生火花。一旦產生火花，傷痕就逐漸惡化擴大起來，最后形成與電刷滑動接觸面的尺寸同樣大小的傷痕。嚴重時會導致整個發電機的停機事故。

碳刷是發電機動靜接觸和交換能量的設備，碳刷運行的好壞，直接關系到發電機的運行安全。然而實際運行中，碳刷與集電環發熱現象極為普遍，如果不能及時有效地采取措施加以處理，或則處理不得當，將會擴大故障，造成嚴重發熱、滑環燒壞，導致發電機停機事故及不必要損失。

碳刷和集電環發熱的產生發展過程碳刷正常運行中的溫度一般在50-80℃。

Fotric626測溫型在線熱像儀用于連續、自動、非接觸采集溫度，可同時采集110592個點的溫度值，并以視屏圖像的形式直觀呈現溫度分布情況。實現了7/24全天候監測集電環和碳刷的實時溫度。當溫度異常時，可第一時間將異常信息輸出，通知現場負責人員。

三、Fotric626系統的使用

1、設備安裝需求

（1）復雜電磁環境

設備安裝部位位于集電環外側，發電機內部，勵磁及發電機本身所產生的磁場環境非常復雜，周圍環境溫度受勵磁電流及轉動部位發熱的影響，溫度比較高，這要求設備要適合在這樣環境下使用。

（2）安裝區域設備可靠性要求

設備安裝于集電環外側機組封裝柱上，距離轉動部位不足1m，對設備抗震動以及運行穩定性要有極高的要求。

                                                                     （現場安裝效果圖）

2、后臺監控平臺

四、配置方案

集電環以及碳刷溫度監測一般將設備安裝于集電環外側機組封裝柱上，距離轉動部位不足1m ，進行無障礙觀察。根據現場勘察效果和實際使用案列，針對每臺機組，一般采用四套Fotric 626-L28-412 安裝柱上，實現對整個碳刷的監測。

五、相應客戶

l  水電站發電機以及相關產業部門發電機