[发明专利]一种黑启动无测速传感器发电机转速测量装置及方法

说明书

本发明一种黑启动无测速传感器发电机转速测量装置，包括供电模块、转速测量模块、主控模块、显示模块；该装置将转速测量模块的信号输入端接入在原有发电机频率变送器备用通道，并将发电机频率变送器备用通道输出的4‑20mA频率信号转换为0‑5V电压信号，由主控模块进行电压量采集与还原，得到了发电机频率物理值，在通过电力系统频率和转速转换关系将电气频率转换为电气转速，主控模块通过通信端口将测得电气转速传输至显示模块通信端口进行现场显示，本发明不受测速传感器的使用条件限制，也克服了现有发电机转速测量存在的缺陷和不足，能够为发电机正常运行或进行黑启动时，提供精确的发电机电气转速量，方便现场工作人员读取和记录。

技术领域

本发明属于黑启动技术领域，具体涉及一种黑启动无测速传感器发电机转速测量装置及方法。

背景技术

电力系统中发电机在没有并网前，调速器处于转速控制模式，即始终维持发电机转速在额定转速，在发电机并网后，转速则维持和全电网同步发电机一致，调速器处于功率控制模式，改变原动机的功率跟随调度下发计划曲线。同步发电机转速在发电厂中是一个重要的参数，转速必须时刻维持在电网规定、允许的额定转速范围内，为此电网采取了一次调频、二次调频、三次调频技术手段来保证全网频率在允许范围内，即网内所有同步发电机根据负荷的变化，调节自身的出力。黑启动时，因送出线路处于空载模式，发电机在定速后转速是一个重要的判断参数，如果发电机转速过高甚至无法控制时，会由超速保护动作，使得机组快速停机，如果超速保护因故无法动作时，会造成发电机飞车的严重事故，电力系统史上发生过多起人为或其他原因造成的飞车安全事故，为保证发电机的安全，对于小型发电机规章制度中要求配置双套测速装置，一套采用机械旋转齿盘量原动机转速方法，另外一套必须是测量发电机的转速，目前有采用光线漫反射、电涡流测量发电机转速的装置，经过一段时间运行后，会出现发电机轴密封油甩出，导致测速传感器失效的情况，工作人员必须清理传感器赃物，但是再过一段时间还会出现同样的情况，同时在发电机本体需要装设额外的测速支架，不利于发电机本体机械安全，还有造成了现场安装极其困难。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种黑启动无测速传感器发电机转速测量装置及方法，实现无测速传感器测量发电机的电气转速，巧妙利用现有发电机频率变送器备用输出通道，由装置实现频率至转速的精确转换和测量，并由显示模块显示出来，该装置安装在和传统机械齿盘测速的旁边，利于两种转速参数对比，及时发现物理转速和电气转速的差别原因，为发电机安全稳定运行保驾护航。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种黑启动无测速传感器发电机转速测量装置，包括转速测量模块、主控模块和显示模块，所述转速测量模块电流信号输入端口与发电机频率变送器备用输出通道相连，转速测量模块电压信号输出端口与主控模块模拟量采集端口相连，所述转速测量模块用于将发电机频率变送器备用输出的4-20mA电流信号转换为0-5V电压信号，所述主控模块用于将转速测量模块传输的0-5V电压信号采集、转换为发电机电气转速量值，所述主控模块通信端口与显示模块的通信端口相连，显示模块用于显示发电机转速电气量信号。

优选的，所述供电模块输出5V电源与转速测量模块、主控模块、显示模块，用于为转速测量模块、主控模块、显示模块供电，所述供电模块输入端与220V单相交流电源相连。

优选的，所述转速测量模块包括电流输入接口和I/V电流电压转换模块，电流输入接口端两个引脚与发电机频率变送器备用输出通道相连，电流输入接口端两个引脚与I/V电流电压转换模块4-20mA电流通道相连，I/V电流电压转换模块0-5V电压输出端与主控模块模拟量输入端口相连。

进一步的，I/V电流电压转换模块采用TE1660N型I/V电流电压转换模块，精度达0.1％，线性度为0.1％。