王允龍

(松江河發(fā)電廠，吉林 撫松 134500)

溫度是表征物體冷熱程度的物理量，它可以通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測(cè)量，如電阻、電壓變化等特性。通過研究發(fā)現(xiàn)，金屬鉑(Pt)的電阻值隨溫度變化而變化，并且具有很好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。利用鉑的此種物理特性制成的傳感器稱為鉑電阻溫度傳感器，通常使用的鉑電阻溫度傳感器0 ℃阻值為100 Ω，電阻變化率為0.3 851 Ω/℃。由于鉑電阻溫度傳感器精度高，穩(wěn)定性好，適用溫度范圍廣，是中低溫區(qū)(-200～650 ℃)最常用的一種溫度測(cè)量器，常被水輪發(fā)電機(jī)組用于測(cè)量各部軸承瓦溫、潤(rùn)滑油溫和定子鐵芯、繞阻的溫度。

1 測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

小山電站水輪發(fā)電機(jī)組測(cè)溫系統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)分布在各導(dǎo)軸承瓦內(nèi)、油槽內(nèi)、定子鐵芯、繞組(層間和匝間)，測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。各測(cè)點(diǎn)元件匯接在機(jī)坑外部的轉(zhuǎn)接端子處，然后接入機(jī)組溫度巡檢系統(tǒng)中，最終送入機(jī)組計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)或以常規(guī)繼電器回路動(dòng)作機(jī)組常規(guī)機(jī)械保護(hù)設(shè)備。為方便設(shè)備檢修、維護(hù)，各測(cè)點(diǎn)元件一般采用裝配式鉑電阻。

裝配式鉑電阻的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

裝配式鉑電阻的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元件與外部延長(zhǎng)導(dǎo)線之間采用常規(guī)航空插頭進(jìn)行裝配，可以將元件與外部延長(zhǎng)導(dǎo)線分離，方便現(xiàn)場(chǎng)連接及維護(hù)。裝配式鉑電阻安裝方式靈活，適用范圍廣，成本較低。絕大部分工業(yè)測(cè)溫系統(tǒng)使用的產(chǎn)品均屬裝配式。

裝配式鉑電阻的缺點(diǎn)是：連接環(huán)節(jié)較多，抗震性能較差。

2 瓦溫測(cè)量系統(tǒng)故障分析

小山電站水輪發(fā)電機(jī)組瓦溫測(cè)量系統(tǒng)的元件均位于機(jī)組各導(dǎo)軸承的瓦內(nèi)，采用的元件為裝配式鉑電阻，裝配接頭位于瓦外部，浸泡在水輪機(jī)油內(nèi)。機(jī)組在運(yùn)行中，水輪機(jī)油受機(jī)組主軸帶動(dòng)，產(chǎn)生較高的流速，對(duì)元件裝配接頭的沖刷力較大，且運(yùn)行中的機(jī)組震動(dòng)也較大。這些因素都將對(duì)裝配式鉑電阻元件的裝配接頭連接性能造成較大影響。

表1 小山電站1，2號(hào)水輪發(fā)電機(jī)組瓦溫測(cè)量系統(tǒng)故障統(tǒng)計(jì)表(時(shí)間：1998年1月～2007年12月)

從表1可見，元件裝配連接頭接觸不良故障占故障總數(shù)的72.6 %。因此，水輪發(fā)電機(jī)組瓦溫測(cè)量系統(tǒng)故障主要是由元件裝配連接頭接觸不良造成的。

3 改進(jìn)方法

針對(duì)小山電站水輪發(fā)電機(jī)組瓦溫測(cè)量系統(tǒng)故障的主要原因，選擇新型鎧裝鉑電阻來代替裝配式鉑電阻作為機(jī)組瓦溫測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量元件。

鎧裝鉑電阻的結(jié)構(gòu)如圖3所示。與普通裝配式鉑電阻相比，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高，但響應(yīng)速度更快，抗震性能更好，測(cè)溫范圍更寬。鎧裝鉑電阻比裝配式鉑電阻減少了裝配連接頭，防止了油流和震動(dòng)對(duì)元件的影響，提高了水輪發(fā)電機(jī)組瓦溫測(cè)量系統(tǒng)的可靠性。

由于鎧裝鉑電阻是整體拉制而成的，元件與延長(zhǎng)導(dǎo)線為一整體，因此在元件制造前就應(yīng)確定元件的安裝位置，從而確定延長(zhǎng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度。同時(shí)，鎧裝鉑電阻在元件檢修、維護(hù)和更換時(shí)需要連同延長(zhǎng)導(dǎo)線一同進(jìn)行，增加了工作量。因此，在改進(jìn)過程中要充分考慮設(shè)備可靠性和方便檢修之間的關(guān)系，以盡量縮短延長(zhǎng)導(dǎo)線長(zhǎng)度為原則。設(shè)置中間端子箱，將延長(zhǎng)導(dǎo)線引至軸承油盆外的端子箱，以減少延長(zhǎng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度，既可方便檢修，又可提高設(shè)備的可靠性。

4 結(jié)束語

通過將裝配式鉑電阻傳感器更換為鎧裝鉑電阻傳感器，有效地避免了因水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中油流、震動(dòng)引起的瓦溫測(cè)量系統(tǒng)故障，大幅度提高了系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，在軸承油盆外最近處增設(shè)中間端子箱，方便了元件的檢修和維護(hù)。這種改進(jìn)兼顧了設(shè)備可靠性和方便檢修之間的關(guān)系，可供其他水輪發(fā)電機(jī)組瓦溫測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)借鑒。