系统概述

全世界有17%的电量都是由核电站提供的。一些国家更依赖于核电。例如在法国，75%的电量都来自核电。在美国，15%的电量来自核电，有一些州的比例更高。全世界有超过400座核电站，美国就有超过100座。

基于经济考虑，设备使用者要求的是延长旋转电机的使用寿命，增强电厂的实用性和可靠性。不再是更换二三十年的老设备，取而代之的是延长设备的使用寿命，甚至超过预期的使用期限。然而，现在的运行加载了更强的电压，热以及机械压力在转子和定子上。有可能在一天内两次甚至多次的抬高或降低机器的电压，会引起老化以及周期性的定子绕组变形。

在抽水蓄能电厂的水轮发电机使用光纤振动系统，或多或少有些限制。因为其非常严格的运行要求：一天中几次启动以及模式装换。这样发电电动机会承受高热和高机械应力，引起线棒绝缘，线棒焊接处，以及线棒楔体的快速变形。

实际上，抽水蓄能水轮发电机和核电用的汽轮发电机都设计有很长的端绕组以及复杂的支撑系统，确保可以承受强的机械和电压力。

以下的几点会影响发电机的性能

      • 绝缘的累积磨损；

      • 结构弱化以及电子分裂；

      • 因振动导致的机械疲劳引起的定子线棒断裂。

只有通过监测重要的设备参数才可能延长设备的使用寿命，提高设备的可用性。包括对端绕组结构可能发生的故障进行连续监测。

端绕组诊断监测的关键因素是选择适当的传感器和测量系统。传感器应满足精度，可靠性以及可重复性等要求并且绝缘良好。

传感器原理

光纤加速度传感器采用通过激光技术来测量传感器所安装位置的加速度与位移幅值，以此来测量设备的振动大小。

在FAS光纤加速度传感器内设置了两根并行排列的光纤。在传感器的调节器部分设置了一个激光发射器，通过激光发射器向传输光纤内发射一个激光信号。该激光信号在遇到传感器探头反射面后，反射回接收光纤。该反射激光信号通过接收光纤传输回到调机器内，并测量反射光量，以此来测量加速度的大小。当反射回来的光量是一个恒定的值，则振动的加速度a=0。

当传感器探头部分发生振动时，传感器探头受到一个力的作用，该力作用到传感器内的光纤上，并且该力的大小与传感器的加速度成正比。这个力会使探头内的光纤弯曲，从而改变接收光纤内接收到的反射光线的光量大小，从而测量到振动的加速度大小。

FAS光纤加速度传感器是绝缘设计的，并且抗电磁干扰。光纤链接确保了传感器和仪器间极好的电绝缘（大于65KVrms）。所采用的技术使其成为理想的抗振防振测量工具，尤其是在一些使用传统的压电压阻式加速器可能对机器和人员产生危险，降低了可靠的运行。

FAS光纤振动传感器由陶瓷和不含金属元素的PPO聚酯醚组成。光纤内置且用最小弯曲半径为80mm的5mm厚PTFE管保护。提供长度为6m，10m或按需提供提供其他长度。密封的馈通连接器内部包括光电及调节回路。由于内置了积分电路，加速度和位移输出可在连接器处同时得到。同时，需要外部的24V直流来进行三相发射。

该传感器是一个单片包括三个关键部分：感光传感器头，光缆以及密封的引线接头。传感器本体由陶瓷材料制成有极好的热稳定性及绝缘性能。密封的引线接头包含光电作用电路。100mV/g 的输出电压和振动加速度成比例，传输到中央振动监测系统。

最新的光纤加速度传感器有一个内置的双集成装置提供一个置换的和测量到的加速度成比例的输出。可以提供加速度信号和置换的输出信号。

同时我公司通过与上海电气电机振动室共同进行的产品可靠性试验证明，目前国内生产或引进的发动机光纤振动系统只有我公司产品在各频率段都没有数据漂移现象，证明产品运行稳定，数据准确。

传感器特性

FAS 110（带有十米光纤）带有PTFE线管及密封引线接头的传感器 。

因其设计，光纤传输确保高压绝缘，FAS加速度传感器正好适用于高压部分（如定子线棒和端绕组）振动的测量。此外，传感器头部的非金属材质不会干扰端绕组上形成的磁场。传感器头部使用的都是光学元件而非活性元件。