一种水轮发电机组大轴补气管漏水监测装置的制作方法

本实用新型属于水轮发电机漏水检测设备技术领域，具体涉及一种水轮发电机组大轴补气管漏水监测装置。

背景技术：

大轴补气装置是水轮发电机组重要部件之一，大轴补气装置主要由补气阀和补气管组成，补气管连通补气阀和尾水，补气管分成几段布置在大轴内，几段补气管通过法兰和密封圈的形式连接。机组运行时，空气通过补气阀进入补气管向尾水补气，机组停机时，尾水反冲进补气管。由于设计、安装或密封材料老化等原因，有时会造成补气管密封失效，尾水通过补气管渗漏到大轴内，渗漏到大轴内的水积累到一定程度又通过大轴一字键槽渗漏到轴承油槽，最终发展为机组非计划停运，给发电企业造成巨大的经济损失与不良影响。因此，亟需一种能够监测补气管漏水情况的监测装置。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型目的在于提供一种水轮发电机组大轴补气管漏水监测装置。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种水轮发电机组大轴补气管漏水监测装置，包括漏水信息采集模块，所述漏水信息采集模块连接有信息处理及传输模块，所述信息处理及传输模块连接有远程监控模块；

还包括供电模块，所述供电模块包括变压单元以及设于发电机组大轴的集电环，所述变压单元的输入端连接所述集电环，所述变压单元的输出端分别与漏水信息采集模块和信息处理及传输模块连接。

在优选的技术方案中，所述漏水信息采集模块包括液位传感器、漏水传感器或摄像器中任一种或多种。

在优选的技术方案中，所述信息处理及传输模块包括图传发射器和与图传发射器连接的图传接收器，所述图传接收器同时与远程监控模块连接。

在优选的技术方案中，所述远程监控模块包括与所述图传接收器连接的显示器。

在优选的技术方案中，所述变压单元包括直流变压器。

在优选的技术方案中，所述集电环通过断路器与所述直流变压器电性连接。

在优选的技术方案中，所述断路器包括空气开关。

在优选的技术方案中，所述漏水信息采集模块包括红外夜视摄像头。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型适用于发电站水轮发电机组大轴补气管的漏水监测，其主要检测大轴补气管与尾水的连接处的漏水情况，进而从渗水源头监测其漏水情况，达到有效避免补气管中渗水通过大轴一字键槽渗漏到轴承油槽的问题。

而且，通过对补气管漏水信息的采集，该漏水信息可由信息处理及传输模块在传输至中控室的显示器上进行显示，从而便于运行人员对大轴补气管是否存在漏水进行实时监测，进而能够在第一时间发现故障现象并决策是否停机安排检修，避免机组非计划停运，保证了水轮发电的稳定。

同时，漏水信息采集模块和信息处理及传输模块由大轴的集电环提供供电，这样可充分利用发电机组的励磁电源进行供电，避免了使用外部电源的问题，节约并充分利用了励磁电源，更加环保。

附图说明

图1是大轴补气管渗水的渗透路径和安装位置的示意图；

图2是图1中a部分的放大示意图；

图3是本实用新型的连接原理示意图。

图中：1-大轴；2-补气管；3-漏水点；4-轴承油槽；5-红外夜视摄像头；6-数据线；7-图传发射器；8-直流变压器；9-空气开关；10-集电环；11-显示器；12-图传接收器；13-一字键槽。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

如图1所示，大轴1补气装置是水轮发电机组重要部件之一，大轴1补气装置主要由补气阀和补气管2组成，补气管2连通补气阀和尾水，补气管2分成几段布置在大轴1内，几段补气管2通过法兰和密封圈的形式连接。机组运行时，空气通过补气阀进入补气管2向尾水补气，机组停机时，尾水反冲进补气管2。由于设计、安装或密封材料老化等原因，有时会造成补气管2密封失效，尾水通过补气管2渗漏到大轴1内，渗漏到大轴1内的水积累到一定程度又通过大轴1一字键槽13渗漏到轴承油槽4，最终发展为机组非计划停运，给发电企业造成巨大的经济损失与不良影响。针对上述的技术问题，本实用新型采取对补气管2漏水点3漏水信息采集并反馈的解决方案，可便于运行人员对漏水点3漏水情况了解，通过本监测装置可在不停机的情况，运行人员可以实时监测大轴1补气管2是否存在漏水情况，提前决策是否需要停机安排检修，避免机组非计划停运，保证了的发电机组发电的稳定。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

结合图1和图2所示，一种水轮发电机组大轴补气管漏水监测装置，包括漏水信息采集模块，所述漏水信息采集模块连接有信息处理及传输模块，所述信息处理及传输模块连接有远程监控模块。

其中，漏水信息采集模块用于对大轴1补气管2漏水点3的漏水信息进行采集，该漏水信息可以是通过对漏水点3的渗水液位进行采集的信息，然后通过信息处理及传输模块处理后传输至远程监控模块，运行人员通过远程监控模块对漏水点3漏水信息进行了解；该漏水信息也可以是图像漏水信息，即通过摄像或定时拍照的方式将获得的漏水点3图像通过信息处理及传输模块处理后传输至远程监控模块，运行人员通过远程监控模块对漏水点3漏水信息进行了解；当然，该漏水信息可以是除以上两者方式外的现有监测方式获得的漏水信息，并不做限制。信息处理及传输模块用于处理来自漏水信息采集模块的漏水信息，经过处理后传输给远程监控模块，信息处理及传输模块与远程监控模块可以是通过以太网或4g网等现有的通讯连接方式连接。远程监控模块用于显示来自信息处理及传输模块的漏水信息，以便于运行人员通过该模块对漏水点3漏水情况进行了解。

本监测装置还包括供电模块，所述供电模块包括变压单元以及设于发电机组大轴1的集电环10，所述变压单元的输入端连接所述集电环10，所述变压单元的输出端分别与漏水信息采集模块和信息处理及传输模块连接。集电环10是水轮发电机组大轴1本身所具备的，其电压为450v，变压单元用于将集电环10的高压电转换为可用于漏水信息采集模块和信息处理及传输模块的低压电，进而实现这两个模块的供电，由于远程监控模块设于中控室内，远程监控模块可以不由其供电，而采用其他电源。漏水信息采集模块和信息处理及传输模块由大轴1的集电环10提供供电，这样可充分利用发电机组的励磁电源进行供电，避免了使用外部电源的问题，节约并充分利用了水轮机组的励磁电源，更加环保。

在本实用新型的一个实施例中，所述漏水信息采集模块包括液位传感器、漏水传感器或摄像器中任一种或多种。在采用液位传感器时，液位传感器可对漏水点3的液位进行检测，并将检测到的液位信号传输至信息处理及传输模块，该液位信号经过处理后转换为液位数据，然后传输给远程监控模块进行显示；当采用漏水传感器时，漏水传感器有两种形式，一种是利用液体导电，通过电极看看是否有水的存在，另一种采用红外光电原理，当外界被测液体接触到漏水传感器表面时，使其光线路径改变，红外接收管处于截止状态，从而触发反向器翻转，输出呈现低电平吸收电流状态；漏水传感器将采集的信号信息传输给信息处理及传输模块，该信号经过处理后转换为数据信息，然后传输给远程监控模块进行显示。在采用摄像器时，由摄像器对漏水点3进行摄像得到图像信息，该图像信息通过信息处理及传输模块传输给远程监控模块进行显示。当然的，这三种采集方式可以结合，实现多维度的反应漏水点3的信息，并不做限制。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，所述信息处理及传输模块包括图传发射器7和与图传发射器7连接的图传接收器12，所述图传接收器12同时与远程监控模块连接。该图传发射器7和与图传发射器7用于漏水信息为图像信息时信息发送和信息接收。图传发射器7和与图传发射器7为信号连接，通过无线信号传输的方式实现信息的传送。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，所述远程监控模块包括与所述图传接收器12连接的显示器11。该显示器11设于发电站的中控室内，以便于运行人员统一的进行监测。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，所述变压单元包括直流变压器8。由于集电环10的电流为直流电，所以采用直流变压器8进行变压，并变压为与所供电对象相适配的电压大小。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，所述集电环10通过断路器与所述直流变压器8电性连接。该断路器用于包括集电环10，在所供电的漏水信息采集模块和信息处理及传输模块出现故障时可跳闸断开，以保护集电环10不被短路。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，所述断路器包括空气开关9。空气开关9是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。空气开关9是低压配电网络和电力拖动系统中非常重要的一种电器，它集控制和多种保护功能于一身。除能完成接触和分断电路外，还能对电路或电气设备引发生的短路、严重过载及欠电压等进行保护。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，所述漏水信息采集模块包括红外夜视摄像头5。

在本实用新型的优选实施例中，如图3所示，一种水轮发电机组大轴补气管漏水监测装置，漏水信息采集模块包括红外夜视摄像头5，其安装在大轴1内底部且漏水点3在该摄像头的摄像范围内；信息处理及传输模块包括图传发射器7和与图传发射器7连接的图传接收器12，该图传发射器7安装在大轴1顶部的法兰处，在补气管2各处法兰钻孔穿过数据线6，红外夜视摄像头5和通过数据线6连接；远程监控模块包括设于中控室的显示器11，在水电站厂房安装图传接收器12，图传接收器12可以实时接收图像发射器发射的图像信号，图传接收器12通过数据线6将图像传输至中控室显示器11的显示屏上。机组大轴1顶部法兰外侧安装有集电环10，集电环10的上环和下环之间有450v直流电压，在大轴1顶部法兰安装空气开关9和直流变压器8，从集电环10的上环和下环取450v直流电源通过空气开关9向直流变压器8送电，直流变压器8将450v直流降压至12v直流，12v直流分别供电至红外夜视摄像头5和图传发射器7，当直流变压器8、红外夜视摄像头5、图传发射器7的其中任何一个设备发生故障短路时，空气开关9会自动跳闸，以保护集电环10450v直流电压不被短路。

本实用新型的工作原理：

(1)从集电环10的上环和下环取450v直流电源通过空气开关9向直流变压器8送电，直流变压器8将450v直流降压至12v直流，12v直流分别供电至红外夜视摄像头5和图传发射器7。

(2)当直流变压器8、红外夜视摄像头5、图传发射器7的其中任何一个设备发生故障短路时，空气开关9会自动跳闸，以保护集电环10450v直流电压不被短路。

(3)红外夜视摄像头5将大轴1内的实时图像通过数据线6传输至图传发射器7。

(4)图传发射器7将信号无线发射至图传接收器12。

(5)图传接收器12通过数据线6将图像传输至中控室显示屏。

(6)运行人员可在中控室实时监视大轴1内的运行情况。

(7)当大轴1补气管2有漏水情况发生时，运行人员可在中控室的显示屏上第一时间发现故障现象。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。