立轴半伞式水轮发电机组推导油槽油混水监测装置及方法

技术领域

本发明属于水轮发电机组推导油槽油混水监测技术领域，特别涉及一种立轴半伞式水轮发电机组推导油槽油混水监测装置及方法。

背景技术

立轴、半伞式水轮发电机组从上到下布置有上导、下导、推力瓦等各部轴承。其中推力瓦布置在发电机转子下方，需要承担整个水轮发电机组转动部分的重量和作用在转轮上的轴向水推力。作为水轮发电机组的关键性部件，保持其良好的冷却和润滑，显得尤为重要。因此在发电机转子下方布置有推导油槽，将推力瓦及其与转动部分的接触面浸泡在油里；同时布置有外置水冷却器，将推导油槽内的油抽出冷却后再重新进入油槽循环。

为了保证推力瓦的运行安全，推导油槽内油质的监测也非常重要；水力发电厂通常采用水作为冷却介质，最为常见的就是油槽进水导致油质变坏，从而损伤轴瓦。因此需要有一套及时、准确的监测油槽是否进水的方法。

目前监测方法是：在油槽内安装水分检测传感器，但是水分检测传感器达到报警阈值时，此时油槽渗水量已经很严重。因此目前的监测方法不能够及时发现渗水情况，反应不及时，整个油槽内含水量（油混水）达到一定值才能发出报警信号，很滞后，不灵敏，不能尽早的发现问题。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的立轴半伞式水轮发电机组推导油槽油混水监测装置及方法，能够大大提高油槽油混水监测的灵敏度和准确性，能够在漏水初期及时发出报警信号，及时采取措施隔离故障设备，避免事故扩大。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种立轴半伞式水轮发电机组推导油槽油混水监测装置，包括在推导油槽出口管道上安装的第一含水量检测装置，以及在推导油槽入口管道上安装的第二含水量检测装置，第二含水量检测装置与第一含水量检测装置的含水量差值用于判断推导油槽漏水程度。

优选的方案中，所述的第一含水量检测装置包括第一U型管，第一U型管并联在出口管道上，第一U型管上安装有第一减压阀和第一含水量检测件；第二含水量检测装置包括第二U型管，第二U型管一端与入口管道连接，另一端与推导油槽连接，第二U型管上安装有第二减压阀和第二含水量检测件。

优选的方案中，所述的第一含水量检测件和第二含水量检测件结构相同，均为含水量检测件，所述的含水量检测件包括透明盒，透明盒一侧面安装有碘钨灯，透明盒另一侧安装有光伏板，碘钨灯和光伏板相对布设，光伏板与电流表、指示设备串连构成电回路。

优选的方案中，所述的透明盒为方形盒，透明盒上其它面设置有遮光板，所述的其它面为除了碘钨灯和光伏板其他四个面。

优选的方案中，所述的指示设备为风扇或电灯。

优选的方案中，所述的第一含水量检测件和第二含水量检测件的电流表与模拟量处理模块电连接，模拟量处理模块用于计算两个电流表的电流值大小以及计算两个电流表的差值。

优选的方案中，所述的第一减压阀位于第一含水量检测件的工艺后端，第二减压阀位于第二含水量检测件的工艺后端。

优选的方案中，所述的入口管道上设有过滤器。

一种立轴半伞式水轮发电机组推导油槽油混水监测装置的监测方法，包括以下步骤：

步骤一，开启推导油槽出口管道上的循环油泵，调节第一减压阀和第二减压阀的大小，使油充满透明盒，并使透明盒内的油不出现扰动；第一U型管和第二U型管用于将较少的油引入透明盒，第一减压阀和第二减压阀用于避免透明盒内的油流速过快而出现气泡；

步骤二，开启碘钨灯，光伏板接受到光照会产生直流电，当油没有含水时，所述的直流电为一个稳定值；

步骤三，当冷却器的水进入至油管内时，油与水混合会出现乳白色，乳白色会阻挡油的透光性，从而影响光伏板的发电量，当第一含水量检测件与第二含水量检测件检测到的电流差值大于阈值时，证明冷却器水进入油管内。

本发明可达到以下有益效果：

本发明监测进入冷却器前和进入冷却器后的含水量，从而监测油管是否漏水。因为推导油槽内进水的极大可能来自于冷却器。通过本发明的技术改进后，大大提高了检测灵敏度，在故障发生时，能够迅速监测到进水故障。能够大大提高油槽油混水监测的灵敏度和准确性，能够在漏水初期及时发出报警信号，及时采取措施隔离故障设备，避免事故扩大。

本发明能够解决监测装置采样不准确的问题，能够及时的找到导致油槽油混水的漏水部位，及时的采取隔离措施。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明系统图；

图2为本发明含水量检测件工作原理图;

图3为现有技术中推导油槽工作原理图；

图4为本发明正常情况下第一含水量检测装置和第二含水量检测装置的电流与时间之间的变化曲线图；

图5为本发明进水情况下第一含水量检测装置和第二含水量检测装置的电流与时间之间的变化曲线图。

图中：推导油槽1、冷却器2、油泵3、第一含水量检测装置4、第一U型管401、第一减压阀402、第二含水量检测装置5、第二U型管501、第二减压阀502、含水量检测件6、透明盒601、碘钨灯602、光伏板603、过滤器7、模拟量处理模块8、传统含水量检测传感器9。

具体实施方式

实施例1：

优选的方案如图1至图2所示，一种立轴半伞式水轮发电机组推导油槽油混水监测装置及方法，包括在推导油槽1出口管道上安装的第一含水量检测装置4，以及在推导油槽1入口管道上安装的第二含水量检测装置5，第二含水量检测装置5与第一含水量检测装置4的含水量差值用于判断推导油槽1漏水程度。本发明将含水量检测装置转移至油管上，由于油管的截面积远远小于推导油槽1的截面积，使得含水量检测更为灵敏。另外，本发明监测的原理是：监测进入冷却器前和进入冷却器后的含水量，从而监测油管是否漏水。因为推导油槽内进水的极大可能来自于冷却器。通过本发明的技术改进后，大大提高了检测灵敏度，在故障发生时，能够迅速监测到进水故障。

进一步地，传统的含水量检测传感器所检测的区域只限于传感器探头与油接触的区域，在含水量较少时，不能够迅速地检测到水分，因此本发明提出了一种含水量检测的改进方案：

第一含水量检测装置4包括第一U型管401，第一U型管401并联在出口管道上，第一U型管401上安装有第一减压阀402和第一含水量检测件；第二含水量检测装置5包括第二U型管501，第二U型管501一端与入口管道连接，另一端与推导油槽1连接，第二U型管501上安装有第二减压阀502和第二含水量检测件。第一含水量检测件和第二含水量检测件结构相同，均为含水量检测件6，所述的含水量检测件6包括透明盒601，透明盒601一侧面安装有碘钨灯602，透明盒601另一侧安装有光伏板603，碘钨灯602和光伏板603相对布设，光伏板603与电流表、指示设备串连构成电回路。

光伏板603与碘钨灯602相对设置，光照的区域比起传统含水量检测传感器的范围要大，当油含水后会形成乳白色的液体，乳白色液体会阻挡光线，从而引起了电流变化，用电流变化值来监测含水量，大大提高了检测的灵敏度。为了避免阳光对检测结果带来干扰，本发明增加了遮光板，用于隔绝阳光或其他光线。具体地，透明盒601为方形盒，透明盒601上其它面设置有遮光板，所述的其它面为除了碘钨灯602和光伏板603其他四个面。

进一步地，电回路上的指示设备为风扇或电灯。例如电灯的明亮会起到就地显示作用。

第一含水量检测件和第二含水量检测件的电流表与模拟量处理模块8电连接，模拟量处理模块用于计算两个电流表的电流值大小以及计算两个电流表的差值。模拟量处理模块8可选PLC控制器。

第一减压阀402位于第一含水量检测件的工艺后端，第二减压阀502位于第二含水量检测件的工艺后端。第一减压阀402和第二减压阀502用于减缓流速，减少气泡的产生；同时，保证透明盒601为充满状态。

进一步地，入口管道上设有过滤器7。用于过滤杂质，避免杂质对检测结果造成干扰。

立轴半伞式水轮发电机组推导油槽油混水监测装置的监测方法，包括以下步骤：

步骤一，开启推导油槽1出口管道上的循环油泵，调节第一减压阀402和第二减压阀502的大小，使油充满透明盒601，并使透明盒601内的油不出现扰动；第一U型管401和第二U型管501用于将较少的油引入透明盒601，第一减压阀402和第二减压阀502用于避免透明盒601内的油流速过快而出现气泡；

步骤二，开启碘钨灯602，光伏板603接受到光照会产生直流电，当油没有含水时，所述的直流电为一个稳定值，电流I随时间T变化曲线如图4所示。所述的稳定值是一个相对稳定的曲线，但不是绝对的水平直线。

步骤三，当冷却器的水进入至油管内时，油与水混合会出现乳白色，乳白色会阻挡油的透光性，从而影响光伏板的发电量，当第一含水量检测件与第二含水量检测件检测到的电流差值大于阈值时，证明冷却器水进入油管内。电流I随时间T变化曲线如图5所示。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。