近日,国网能源新疆准东煤电有限公司准东电厂智慧发电示范建设项目取得关键进展,发电机励磁回路热成像监测系统正式投入运行。该系统通过红外热成像与智能传感技术的深度融合,实现对励磁碳刷、滑环等核心部件的 24 小时精准监测,为发电机组安全稳定运行筑起一道 “数字防线”,标志着电厂在设备状态感知智能化领域迈出重要一步。
破局运维痛点:直击励磁系统监测难题
励磁系统作为发电机组的 "心脏动力源",其碳刷与集电环的运行状态直接关系机组安全,碳刷与集电环长期处于动静接触的复杂工况中,易受机械振动、电气负荷波动等多重因素影响,引发过热、断裂、松动等故障。传统监测依赖人工巡检,周期长、精度低、易误判,且难以直观捕捉设备细微隐患,尤其在机组扰动、轴系扭振、进相等特殊工况下,缺乏有效的可视化判断依据,一旦发生故障,不仅会导致机组非计划停运,更可能引发电网波动,造成不小的经济损失。
准东电厂此次上线的发电机励磁综合监测系统,正是针对这一行业痛点量身打造。通过部署高精度红外热像仪与霍尔电流传感器,实现对碳刷温度、集电环表面热场分布及通流电流的实时采集,确保细微异常信号无遗漏。后台系统则如同“数字医生”,对海量监测数据进行实时解析,让设备运行状态从“模糊感知”变为“精准量化”。
技术赋能升级:构建分钟级预警及多维立体防御体系
该系统的核心竞争力在于其 “监测-分析-预警-诊断”的全链条智能化能力,通过三层技术架构实现运维模式的革命性突破。一旦发现温度超限、电流波动等异常,立即触发分级报警,并同步推送故障位置、异常参数等诊断信息,将预警响应时间缩短至分钟级。
在感知层,具备极高的测温精度,配合 360°全景监测视角,完整捕捉集电环表面温度场分布;霍尔电流传感器则有着出色的测量精度,精准感知碳刷通流变化,为判断接触电阻异常提供直接依据。
数据处理层搭载边缘计算网关,通过无线网络实现监测数据的低延迟传输,结合自研的动态降噪算法,有效过滤机械振动、电磁干扰等环境噪声,确保数据真实性。系统独创的“热流耦合分析模型”,能将温度场与电流场数据进行关联运算,提前识别接触不良、压偏、跳动等潜在隐患,较传统方法预警时效有显著提升。
应用层则构建起人性化的操作界面,集成信息查询、安全预警、智能诊断三大核心功能模块。运维人员可通过电脑终端或手机 APP,实时查看设备运行参数、历史曲线及趋势预测;当监测值超出设定阈值时,系统自动触发分级报警机制 —— 预警状态下通过界面变色提示,报警状态则同步启动声光报警与文字弹窗,确保异常信息第一时间触达责任人。
价值重构:从被动抢修到主动运维的范式转变
系统上线后,准东电厂励磁系统运维效率实现质的飞跃。通过建立碳刷健康度评估模型,结合历史数据与实时参数,自动生成劣化趋势曲线,为运维人员提供精准的更换周期建议,显著提升碳刷更换准确率,减少备件损耗成本。
在安全效益方面,系统的两级预警机制成功缩短故障检出时间,为事故处理争取了宝贵时间。试运行期间,已成功预判多起碳刷接触不良隐患,避免可能导致的机组非计划停运,减少经济损失。
作为准东电厂智慧发电示范建设的核心组成部分,励磁回路热成像监测系统的成功应用,为火电行业励磁系统智能化监测提供实践范例。未来,电厂将继续深化人工智能、大数据技术在设备管理中的应用,持续完善智能监测网络,为构建安全高效的现代能源体系注入 "智慧动能"。(图片由王立勇授权发布)
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