汽轮发电机作为电力系统的重要设备，其运行状态直接关系到整个电厂的安全和效率。传统的温度监测方式存在着敷设电缆工程量大、环境温度高导致电缆老化等问题，亟需改进。此外，电气操作系统中存在的误操作风险也给设备和人员带来了安全隐患。本文针对这两个问题，提出并实施了汽轮发电机定子测温改造和电气操作防误改造方案，以提高设备运行的安全性和可靠性。
1汽轮发电机定子测温改造
1.1改造方案的设计及确定
汽轮发电机定子测温改造设计有以下两种方案：方案一：敷设电缆，将预埋电阻信号引至发电机测控装置，然后通过综自后台在监控计算机进行显示，但是考虑到敷设电缆工程量大，而且电缆穿过区域为汽轮机头部，环境温度较高，不利于电缆长期使用，容易造成电缆老化和绝缘破损，所以不采用此方案。方案二：在发电机本体上加装无线发射器，将预埋的测温电阻信号引入。在集控室加装无线接收装置，用来接收现场发送的无线信号，然后经485通信与后台计算机连接并进行分析显示。综合分析，方案二安装方便，并且避免了电缆穿过高温区域的风险，所以本次汽轮发电机定子测温改造采用方案二进行实施。
1.2改造方案的实施
1）加装无线发射器。在3台发电机励磁机本体上安装了无线发射装置，220V电源取自电子小间。将发电机本体1~9点电阻信号通过电缆接入无线发射装置。2）完成现场接线。将发电机9组PT00温度测点，采用3×1的电缆接入无线发射器。在励磁机本体上固定安装用于信号发射的无线发射器。3）加装无线接收器。在集控室加装无线接收器，用来接收现场发出的无线信号，并进行数据解析，采用点对点的传输方式，能准确地接收到每个测点的温度测量数据。将无线接收器采用485通信与后台机连接，将收到的信号进行编译分析，通过墙面安装的大屏显示器进行直观显示。QF-6-2汽轮发电机定子测温改造完成后，3台发电机定子绕组和铁芯温度在集控液晶大屏上进行显示，能够直观地检测到发电机运行工况，并根据当前温升情况判断发电机负荷接带能力，给发电机的安全运行提供了有力的数据支撑。
2电气操作防误改造
针对热电厂汽轮发电机电气操作系统存在的问题，决定在电气设备配电柜内安装一种语言防误操作提示装置，从设备源头上提示操作人员设备本身的名称属性和编号，防止走错间隔，并同时播报倒闸操作的正规步骤，提高操作人员的安全意识和操作水平，减少误操作的发生，确保人员设备安全。将智能语音提示系统放置于设备端子箱、机构箱、二次保护屏、带电等主要部位，起到提示、警示作用，施工安装方便，提高现场电气设备安全防护水平。
2.1电气操作防误改造方案的确定
设计一种能够播报语音内容的语音防误操作提示装置（以下简称“本装置”），能够在运行人员操作前进行安全提示。将本装置安装到设备现场的配电柜内，配合加装能够启动语音装置工作的门磁开关模块。在高压设备周围的巡检通道上安装本装置，并配合加装红外线扫描模块作为启动模块，提示路过人员保持安全距离。在配电柜内加装为本装置提供工作电源的开关插座。在无法提供工作电源的区域，本装置将使用内部的充电电池工作。语音防误操作提示装置在操作人员走入设备区域或打开配电柜柜门时，能自动识别并播报设备和配电柜编号及倒闸操作步骤与注意事项，让操作人员根据语音系统的提示对设备进行再次确认，防止人员由于各种原因走错间隔，发生误操作而导致的人身设备事故。本装置结构简单、成本低廉、功能实用、安装简便，能根据现场的实际需要，进行各种语音的调试和开发，现场安全可靠；首先在计算机端上位机软件中编辑好语音提示内容文字，通过软件转换为WAV或MP3格式语音文件，用数据线连接语音提示装置中的语音模块，把语音文件复制到存储模块中，然后调试好播放音量和语速即可。安装在现场配电柜内的门磁开关在柜门打开时导通电源，或者警示区域的红外线感应器感应到有人通过设定区域时内部触点导通接通电源，在触发开关接通电源回路后，给语音提示装置提供工作电源，之后装置内部语音模块得电后开始工作，输出预先存储在模块上的提示语音文件，语音信号传送给内置喇叭播放出语音提示内容。整个数据系统包括以下功能：在操作人员打开配电柜门时，门磁开关触发本装置开始工作，播报配电柜名称和安全警示内容，在确认无误后，可播报倒闸操作正规操作步骤，辅助操作人员完成操作；在高压设备场所，红外模块在工作人员走近时，触发本装置及时发出语音提示，警示工作人员已经走入高压带电区域，并提示电压等级和安全距离数值。
2.2改造步骤
2.2.1语音防误操作提示装置组成
语音防误操作提示装置包括喇叭、语音模块、开关、外置电源、内置电源和外壳，语音模块采用MY1682-16S语音IC；存储块容量为4M；外置电源采用4.5~5V直流电源适配器；内置电源为3.7V18650可充电电池；喇叭采用8Ω、1W规格；语音提示装置外壳为塑料绝缘材质；语音模块的DC+5V与开关一端连接，开关另一端和电源适配器的正极连接，电源适配器负极和语音模块GND端连接；可充电电池正极引出线与开关连接，开关另一端与语音模块的DC+3.7V接口连接，电池负极和语音模块GND端连接；语音模块的音频输出直接连接至喇叭上。语音模块通过自身USB数据接口连接计算机上位机，提供人机交互和传输语音内容的功能。
2.2.2触发系统
开关采用相互兼容的门磁开关和红外线感应器，使工作触发机构、红外线感应器安装在工作区域的入口处或设备周围，门磁开关安装在配电柜门上，红外线感应器和门磁开关为通用型，红外线感应模块和门磁开关模块可根据现场实际需要单独使用或同时接入使用。
2.2.3安全提示内容编辑
结合现场设备实际，整理编辑每台设备的名称、编号和属性，正规操作的项目和步骤，通过上位机语音编辑软件设定，用数据线写入每个装置的语音存储模块内供本装置使用。
2.2.4安装调试
本装置的外接电源适配器是在有交流220V电源时使用，适合各种工作场所使用；本装置内部的充电电池是为适应在没有交流电源的场所给装置提供工作电源，为了确保使用的稳定性和维护的简易性，而且充电电池是可更换的，电池可保障本装置正常工作时长在6~10个月。另外，本装置在安装后需要根据实际情况进行测试，确保触发模块能够准确及时启动本装置，对语音播报的音量要根据不同的周边环境调节，保证工作人员能够清晰接收到安全提示。
3效果及效益分析
3.1汽轮发电机定子测温改造效果及效益分析
1）完善发电机铁芯温度监测后，可以直观地判断出发电机当前的运行工况，活动前受铁芯温度异常限制，单台发电机平均负荷为6000kW，活动后将单台负荷带至6100kW，观察铁芯温度没有明显升温。可以放心将单台发电机负荷增至6100kW运行，按照一年运行315d计算，可以增加发电量226.8万kWh，按照售电单价0.52元计算，可以增加售电收入117.94万元。2）完善发电机铁芯温度后，可以准确判断出发电机运行实际温度，避免无监测造成的铁芯温度过高运行，甚至造成定子绕组损伤。活动后，一定程度上避免了发电机损伤事故的发生，大约可以节省维修费用30万元。
3.2电气操作防误改造效果及效益分析
语音防误操作提示装置在操作人员走入设备区域或打开配电柜柜门时，能自动识别并播报设备和配电柜编号及安全操作注意事项，让操作人员根据语音系统的提示对设备进行再次确认，防止人员由于各种原因走错间隔，发生误操作而导致的人身设备事故。本语音防误操作提示系统结构简单，成本低廉，功能实用，安装简便，能根据现场的实际需要，进行各种语音的调试和开发，现场安全可靠。有效防止人员误入危险区域受到人身伤害和走错设备间隔导致的误操作事故。
4结语
通过对汽轮发电机定子测温和电气操作防误系统的改造，不仅实现了发电机运行状态的实时监测，提高了设备运行的安全性和可靠性，还有效减少了误操作的发生，保障了人员和设备的安全。两项改造方案简单实用，成本低廉，具有显著的经济效益和应用前景。未来，将继续优化改造方案，进一步提升电厂自动化和智能化水平，为电力生产的安全、高效运行提供有力支持。
参考文献
[1]李卫军，何玉灵，吴文健，等.大型汽轮发电机壳体异常振动诊断及治理方法研究[J].热能动力工程，2022，37（4）：175-182.
[2]黄双，岳林.汽轮发电机组振动异常原因分析及处理[J].设备管理与维修，2021（21）：58-59.
[3]薛鸿鹏，李琳，王晓东，等.智能语音提示系统在变电站电气设备安全防护中的实际应用[J].科技传播，2011（23）：162-163.
