專利名稱:發(fā)電機(jī)定子繞組的診斷系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明一般性地涉及到一種用于發(fā)電機(jī)的在線診斷系統(tǒng)，特別是氣體冷卻類的發(fā)電機(jī)。
現(xiàn)代發(fā)電設(shè)備，比如說那些由蒸汽渦輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)，其定子繞組具有承載幾千安培電流的能力。由于定子繞組的電阻以及通風(fēng)損耗，這種裝置會(huì)產(chǎn)生非常大量的熱，因此必須提供一個(gè)冷卻系統(tǒng)，以防止在正常運(yùn)行時(shí)由于發(fā)熱可能導(dǎo)致的發(fā)電機(jī)過熱。
冷卻系統(tǒng)的一種型式，是利用發(fā)電機(jī)外殼中以及轉(zhuǎn)子和定子結(jié)構(gòu)中冷卻氣體(諸如氫氣)的流動(dòng)將產(chǎn)生的熱量帶走。在一種典型設(shè)計(jì)中，由許多疊片組成的發(fā)電機(jī)定子鐵心，具有均勻分布的沿整個(gè)鐵心長度延伸的軸向槽。每槽的深度足以容納兩個(gè)上下布置的分別繞制的線圈元件邊(即線棒)，每個(gè)線圈元件邊被認(rèn)為是“半匝”。冷卻氣體在線圈元件邊里面通過，所以定義為氣體內(nèi)冷型冷卻方式。
在一種氣體內(nèi)冷型設(shè)計(jì)中，在每半匝線圈中裝了兩組分開的矩形截面的通風(fēng)管，以容納冷卻氣體，設(shè)置了許多溫度傳感器，以獲得由所選定的半匝線圈中的通風(fēng)管出來的氣體的溫度讀數(shù)。一般來說，對(duì)于多相發(fā)電機(jī)，繞組每一相帶用一對(duì)溫度傳感器。
溫度傳感器的輸出被監(jiān)測;這樣，任何非正常的指示或讀數(shù)將表示傳感所監(jiān)測的那一相帶中的某一線圈或一些線圈可能存在的問題。將溫度讀數(shù)規(guī)格化而不是比較每一原始的溫度輸出，更為方便。這就是說，在發(fā)電機(jī)各種特定的負(fù)荷條件下，對(duì)每一傳感器輸出的讀數(shù)都建立一個(gè)校正系數(shù)。對(duì)于正常運(yùn)行，每一傳感器的輸出信號(hào)將轉(zhuǎn)換成規(guī)格化的平均溫升(等于100%)的百分值(PAR)。如果PAR超過了某一限額，例如105%，即給操作人員發(fā)出一個(gè)報(bào)警信號(hào)，表示已經(jīng)超過了限額。
盡管這種裝置為操作人員提供了一個(gè)可能存在問題的指示，但并沒有詳細(xì)說明是什么問題，也不能考慮為可能是其中某一個(gè)溫度傳感器失效。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種有很大改進(jìn)的診斷系統(tǒng)，用于上面敘述過的那種類型的發(fā)電機(jī)。在這種診斷系統(tǒng)中，對(duì)包括傳感器工作失常在內(nèi)的各種特定的狀態(tài)失常情況，都會(huì)向操作人員作出分類說明，這樣，使操作人員得以采取正確措施。
考慮到這一目的，本發(fā)明具備對(duì)發(fā)電機(jī)的繞組系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行診斷的診斷裝置;發(fā)電機(jī)有許多內(nèi)部帶有第一和第二組通風(fēng)管道的線棒，冷卻氣體就流經(jīng)這些通風(fēng)管道。該診斷裝置包括對(duì)從選定的一些線棒中的第一和第二組通風(fēng)管道中引出的冷卻氣體的溫度進(jìn)行監(jiān)測的設(shè)備，并提供相應(yīng)的第一和第二溫度指示信號(hào)。此診斷裝置的特征為由一臺(tái)診斷計(jì)算機(jī)將上述第一和第二溫度指示信號(hào)作為輸入而接收，此計(jì)算機(jī)又產(chǎn)生相應(yīng)的第一和第二規(guī)格化的溫度指示信號(hào)，以確定上述規(guī)格化的溫度指示信號(hào)是否偏離正常范圍;該計(jì)算機(jī)還產(chǎn)生在上述范圍內(nèi)和范圍外的規(guī)格化的信號(hào)的預(yù)定的組合;這樣，診斷計(jì)算機(jī)就可根據(jù)上述的組合給出被監(jiān)測線棒之預(yù)計(jì)的可能發(fā)生的非正常狀態(tài)的指示，并向操作人員發(fā)出非正常狀態(tài)的信號(hào)指示。
參考附圖，并用實(shí)例對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施方案進(jìn)行說明如下，其中
圖1是一個(gè)發(fā)電機(jī)的簡化截面圖。
圖2是一個(gè)表示在發(fā)電機(jī)定子的一個(gè)槽中安排的兩個(gè)“半匝”線圈的截面圖。
圖3是一個(gè)視圖，表示兩個(gè)“半匝”線圈的端部電氣連接頭以及通風(fēng)管和溫度檢測器。
圖4用來表示圖1的發(fā)電機(jī)的各相帶及溫度檢測器的布置。
圖5是一個(gè)表示發(fā)電機(jī)繞組電氣接線的圖。
圖6A和6B是表示溫度讀數(shù)的測取和將這些讀數(shù)傳送至診斷裝置的方框圖。
圖7和圖8是用來說明本發(fā)明可能采用的一種專家系統(tǒng)的結(jié)點(diǎn)圖。
圖9A和9B用來說明可以用在這種專家系統(tǒng)中的典型函數(shù)。
圖10是一個(gè)表示本發(fā)明工作的流程圖。
圖1中的發(fā)電機(jī)10包括一個(gè)轉(zhuǎn)子12，它由具有許多槽的定子14所包圍，定子的槽用以容納定子繞組或線圈。圖中簡單地示出一些線棒，特別是半匝線圈16;同時(shí)，每半匝線圈與裝在定子另外槽中的另外半匝線圈在電氣上相連。
如圖1所示，冷卻氣體(例如氫氣)在截面圖的左手端處進(jìn)入與每個(gè)線棒16相聯(lián)系的通風(fēng)管系統(tǒng)20。該冷卻氣體將運(yùn)行中所產(chǎn)生的熱量帶走，并在截面圖右手端線棒16處，從通風(fēng)管系統(tǒng)20出來，在此，由一個(gè)軸流空壓風(fēng)扇裝置22壓入熱交換器24中。加熱了氣體再一次被冷卻并經(jīng)導(dǎo)管26送入到通風(fēng)管系統(tǒng)的入口，導(dǎo)管26其中的一根如圖所示。雖然此圖未加標(biāo)明，氫氣實(shí)際上也流經(jīng)轉(zhuǎn)子12和定子鐵心14中的通路。
本裝置除了采用許多溫度檢測器外，還包括了兩個(gè)另外的傳感器器一個(gè)射頻監(jiān)測器(RFM)30以及一個(gè)發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測器(GCM)32。電弧通常是與定子絕緣或?qū)Ь€故障有關(guān)的一種癥候，它可以使發(fā)電機(jī)造成極嚴(yán)重的損壞。作為上述故障的后果，在金屬表面間可能出現(xiàn)小的間隙，這就是發(fā)生電弧的根源。通過RFM30可以檢測到由電弧發(fā)出的射頻信號(hào)，RFM30的輸出信號(hào)可用來作為診斷過程中的一個(gè)輸入量。這種傳感器正如GCM32，已是商品化產(chǎn)品，它包含一個(gè)離子室，用以檢測發(fā)電機(jī)的冷卻氫氣中由于發(fā)熱產(chǎn)生的顆粒物，由氣體導(dǎo)管35將冷卻氫氣送到GCM，并從氣體導(dǎo)管36返回到發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)內(nèi)的任何有機(jī)材料，如絕緣，熱到一定程度時(shí)就開始熱分解，此時(shí)就會(huì)有高密度的微小顆粒產(chǎn)生。從GCM發(fā)出的表示出現(xiàn)上述情況的信號(hào)，也可以在診斷系統(tǒng)中用作為一個(gè)輸入信號(hào)。
圖2示出兩個(gè)線棒，即定子鐵心14的槽42中下層線棒40和上層線棒41。每個(gè)線棒由許多彼此絕緣的導(dǎo)電體44組成，這些導(dǎo)電體也叫作匝線。每個(gè)線棒的匝線還要包上各自的絕緣層48和49，絕緣層48和49用適形墊50分開，各繞組借助槽楔54和波紋彈簧板55在槽內(nèi)固定。
匝線44置于通風(fēng)管組的兩側(cè)，通風(fēng)管組引導(dǎo)氫氣流動(dòng)冷卻線棒。下層線棒40包括兩個(gè)通風(fēng)管組60和61，每個(gè)管組由許多矩形截面的通風(fēng)管子62組成。同樣，上層線棒41也包括通風(fēng)管組64和65，它們也是由許多矩形截面通風(fēng)管子62組成。
圖3示出兩個(gè)線棒以半匝線圈70和71形式位于定子的氫氣排出端的情況。線棒70的匝線被引入各自的導(dǎo)線組74并借助于釬焊并頭套76與線棒71的導(dǎo)體組75在電氣上連接。
在先有技術(shù)裝置以及本發(fā)明中，僅對(duì)每相帶的一個(gè)線棒的出氫進(jìn)行監(jiān)測。如圖3所示，實(shí)現(xiàn)的辦法是將右邊通風(fēng)管組82r的一個(gè)矩形截面通風(fēng)管子80r的端頭封住，并經(jīng)過開口83r將氣流轉(zhuǎn)引入第一室84r，然后借助氣管或撓性導(dǎo)管86r引入第二室85r。
溫度傳感器90r置于小室85r中，90r可以是電阻-溫度監(jiān)測器(RTD)。一種熟知的監(jiān)測器，其電阻值的變化正好是通過它的冷卻氣體的溫度的函數(shù)。從第二室85r出來的氣體，又進(jìn)入發(fā)電機(jī)的內(nèi)部環(huán)境使其冷卻并重復(fù)循環(huán)。
左邊的通風(fēng)管組裝有同樣的設(shè)備，部件的參考編號(hào)與右邊的那些部件編號(hào)相同，然而帶有字母符號(hào)l。
圖4是一個(gè)從線棒(圖中以小方塊表示)的端部看去的一臺(tái)三相發(fā)電機(jī)的定子繞組的簡化圖。對(duì)于三相發(fā)電機(jī)，有六個(gè)相帶φA、φA′;φB、φB′;和φC、φC′。RTD1和2監(jiān)測相帶φA中的一個(gè)線棒，RTD3和4監(jiān)測相帶φB中的一個(gè)線棒，RTD5和6監(jiān)測相帶φC，RTD7和8監(jiān)測相帶φA′，RTD9和10監(jiān)測相帶φB′，RTD11和12監(jiān)測相帶φC′。有六個(gè)相帶的典型發(fā)電機(jī)繞組的等值電路圖如圖5所示。在圖5中，六個(gè)相帶中的每一個(gè)都具有12個(gè)獨(dú)立的繞組，這里所說的每個(gè)繞組由半匝線圈所組成。
圖6A和6B示出把RTD數(shù)據(jù)提供給一臺(tái)診斷計(jì)算機(jī)，從而可以檢測出早期狀態(tài)失常的兩個(gè)方法。在圖6A中，和圖3一樣，RTD1至12是在發(fā)電機(jī)內(nèi)部，導(dǎo)線從這些檢測器引出并與一個(gè)接線盒100相接。各個(gè)接線端子被連接到一個(gè)掃描和轉(zhuǎn)換電路102，該電路周期地對(duì)每個(gè)電阻進(jìn)行掃描，并將它轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的溫度指示T1至T12。將這些溫度指示輸出至一個(gè)就地?cái)?shù)據(jù)中心104，數(shù)據(jù)中心不僅周期地匯集溫度指示，而且匯集來自發(fā)電廠其他傳感器的輸入信號(hào)，包括RFM和GCM的輸出信號(hào)。在這一點(diǎn)上，RTD可以被看作一個(gè)溫度傳感器的檢測部分，該檢測部分應(yīng)該包括掃描和轉(zhuǎn)換電路102中的一部分電子線路。
圖6A的實(shí)施方案中，數(shù)據(jù)中心104運(yùn)行中周期性地將匯集的信息傳送到遠(yuǎn)方站，遠(yuǎn)方站中裝有一臺(tái)進(jìn)行所需診斷工作的診斷計(jì)算機(jī)106;該機(jī)將有關(guān)可能的非正常狀態(tài)預(yù)兆信息提供給顯示裝置108;顯示可以是單一或多重組合的，包括數(shù)字顯示，如信息打印，還包括彩色圖表、對(duì)話式彩色圖表等。
圖6B與圖6A類似，只是診斷計(jì)算機(jī)106與其監(jiān)測的發(fā)電機(jī)處于同一發(fā)電廠中。
在較佳實(shí)施方案中所采用的故障診斷計(jì)算機(jī)106，通過執(zhí)行一個(gè)專家系統(tǒng)計(jì)算機(jī)程序來控制故障診斷過程，該程序應(yīng)用知識(shí)的模擬和推理過程作出通常由有經(jīng)驗(yàn)的專家才能確定的結(jié)論。知識(shí)模擬的一種通用的形式是以IF…THEN規(guī)則的形式表示的;在實(shí)施本發(fā)明時(shí)可能采用的一個(gè)這樣的系統(tǒng)是PDS(過程診斷系統(tǒng))，在1983年8月8日-12日舉行的第八屆國際人工智能聯(lián)合會(huì)的科研報(bào)告集中描述了這種系統(tǒng)，見158-163頁。在該系統(tǒng)中(同樣在其它專家系統(tǒng)中)，基本上對(duì)于每個(gè)規(guī)則都有一個(gè)前提或根據(jù)(IF部分)，也有一個(gè)推論或假說(THEN部分)，它可以作為其它規(guī)則的根據(jù)。如圖7所畫出的，根據(jù)120通過規(guī)則124連至合乎邏輯的假說122，根據(jù)和假說組成了系統(tǒng)的結(jié)點(diǎn)。數(shù)字126表示結(jié)點(diǎn)120的一個(gè)支持規(guī)則;就是說，對(duì)該規(guī)則來講，結(jié)點(diǎn)120是一個(gè)假說。規(guī)則124是一個(gè)受結(jié)點(diǎn)120支持的規(guī)則，也就是說，對(duì)該規(guī)則來講，結(jié)點(diǎn)120是一個(gè)根據(jù)。同樣，規(guī)則124對(duì)結(jié)點(diǎn)122來說也是一個(gè)支持規(guī)則。在系統(tǒng)中，舉例來說，結(jié)點(diǎn)可以采取根據(jù)、假說、故障、傳感器和存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)等形式，存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)能夠貯存從其它結(jié)點(diǎn)輸入的數(shù)值，并能對(duì)這些值執(zhí)行某些預(yù)定的數(shù)字運(yùn)算。在附圖中，假說(或根據(jù))結(jié)點(diǎn)是八角形的;非正常狀態(tài)出現(xiàn)在故障結(jié)點(diǎn)中，以矩形表示;傳感器結(jié)點(diǎn)是圓形的，而存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)是梯形的。
與每個(gè)結(jié)點(diǎn)相關(guān)連的是一個(gè)可靠性測度MB，即表明該結(jié)點(diǎn)(假說)是真實(shí)的;還有一個(gè)誤差測度MD，表明了該假說不真實(shí)的概率。這兩個(gè)因數(shù)的取值范圍是從0到1，二者之差MB-MD產(chǎn)生了一個(gè)確定系數(shù)或置信系數(shù)CF，其值在-1到+1之間變化，正數(shù)代表該假說真實(shí)的置信度，負(fù)數(shù)代表該假說不真實(shí)的置信度;在0附近的數(shù)值表示不確定性。
在有關(guān)診斷的領(lǐng)域中，專家(或?qū)＜覀?建立起各種各樣的規(guī)則和關(guān)系，將它們貯存在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器里并用于診斷過程。這里也利用了專家對(duì)規(guī)則的充分性的相信程度。這個(gè)相信程度反映出專家對(duì)于根據(jù)的存在是怎樣對(duì)假說進(jìn)行證實(shí)所作出的判斷;對(duì)此給出一個(gè)數(shù)值表示，稱之為充分性系數(shù)SF，其值在-1到+1之間變化。SF的正值表示根據(jù)的存在意味著假說是真實(shí)的;SF的負(fù)值表示根據(jù)的存在意味著假說是不真實(shí)的。
PDS另外還利用了專家對(duì)規(guī)則的必要性的相信程度，它說明根據(jù)的存在在多大程度上對(duì)于假說的真實(shí)性是必要的。對(duì)于這個(gè)必要性也給出一個(gè)數(shù)值表示，稱之為必要性系數(shù)NF，其值在-1到+1之間變化。NF的正值表明根據(jù)的缺乏意味著假說是不真實(shí)的;NF的負(fù)值表明根據(jù)的缺乏意味著假說是真實(shí)的。
圖8示出了另一種常用的方案。圖中有多個(gè)規(guī)則128至130，它們把根據(jù)結(jié)點(diǎn)132至135與一個(gè)故障結(jié)點(diǎn)138相連。環(huán)節(jié)140表示根據(jù)的組合方式a)邏輯和的方式，也就是說，以根據(jù)134“或”135存在的方式組合;或b)邏輯乘的方式，也就是說，以根據(jù)134“與”135存在的方式進(jìn)行組合。
置信度通向在被診斷的系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的一個(gè)合乎邏輯的故障，它以重復(fù)循環(huán)的方式從根據(jù)到假說進(jìn)行傳送。在循環(huán)開始時(shí)，將每個(gè)結(jié)點(diǎn)的CF、MB和MD值置零(只有傳感器結(jié)點(diǎn)例外，該結(jié)點(diǎn)的MB和相應(yīng)的CF值假定為+1)。
如果根據(jù)的CF為正值，則利用規(guī)則的充分性來傳送置信度;如果根據(jù)的CF為負(fù)值，則利用規(guī)則的必要性傳送置信度;如果CF為零，什么事情也不做。
基本上說，若根據(jù)的CF為正而且SF為正、則假說的MB就增大;若SF為負(fù)，則假設(shè)的MD就會(huì)增大。
相反地，若根據(jù)的CF為負(fù)，而NF為正，則假說的MD會(huì)增大;若NF為負(fù)，假說的MB將會(huì)增大。舉例來說，對(duì)于圖7所示的單一規(guī)則的情形，如果MB和MD是該規(guī)則的假說的可靠性和誤差，CF是對(duì)該規(guī)則的根據(jù)的置信度，SF和NF是該規(guī)則的充分性和必要性，則有
若CF＞0并且SF＞0MB＝CF×SF (1)MD不變?nèi)鬋F＞0并且SF＜0MD＝CF×(-SF) (2)MB不變?nèi)鬋F＜0并且NF＞0MD＝(-CF)×NF (3)MB不變?nèi)鬋F＜0并且NF＜0MB＝CF×NF (4)MD不變對(duì)于圖8所示的多規(guī)則情形，順序檢查每個(gè)規(guī)則，并按照下列方法對(duì)每個(gè)規(guī)則進(jìn)行計(jì)算，就可得出最后的數(shù)值。下列各式中，MB舊和MD舊是每次計(jì)算前該規(guī)則的假說(故障)的可靠性和誤差;CF是該規(guī)則的根據(jù)的置信度;SF和NF是該規(guī)則的充分性和必要性;而MB新和MD新是每次計(jì)算后該規(guī)則的假設(shè)(故障)的可靠性和誤差
若CF＞0并且SF＞0MB新＝MB舊+(1-MB舊)×CF×SF (5)MD新＝MD舊若CF＞0并且SF＜0MD新＝MD舊+(1-MD舊)×CF×(-SF) (6)MB新＝MB舊若CF＜0并且NF＞0MD新＝MD舊+(1-MD舊)×(-CF)×NF (7)MB新＝MB舊若CF＜0并且NF＜0MB新＝MB舊+(1-MB舊)×CF×NF (8)MD新＝MD舊對(duì)于一個(gè)邏輯和的結(jié)點(diǎn)(“或”功能)，可能會(huì)利用所有的根據(jù)中提高的置信系數(shù)，即CF可以從MB的最大值中減去MD的最小值來得到。如果該邏輯結(jié)點(diǎn)是邏輯乘的結(jié)點(diǎn)(“與”功能)，可能會(huì)利用所有置信系數(shù)中的最小值，即從MB的最小值中減去MD的最大值來求得CF。另一種可選擇的方法是，對(duì)“或”功能和“與”功能采用加權(quán)平均值。
“與”功能和“或”功能實(shí)際上并不是數(shù)字式的(1或0)，這里所采用的邏輯被稱為模糊邏輯。相應(yīng)地，正如這里采用的，模糊邏輯“與”和“或”功能分別標(biāo)示為FAND和FOR;而加權(quán)的“與”和“或”功能則分別標(biāo)示為WAND和WOR。
這樣，利用上面適用的公式，對(duì)于一個(gè)假說，就可計(jì)算出其可靠性和/或誤差的測度。根據(jù)這些數(shù)值，按照關(guān)系式CF＝MB-MD就可算出假說的置信系數(shù)。
一個(gè)規(guī)則的充分性(SF)或必要性(NF)在很多場合下可以表示為一個(gè)常數(shù)。在其它場合下，充分性和/或必要性可以表示為某種另外的函數(shù)，通過對(duì)一個(gè)特定的變量評(píng)價(jià)其功能，該函數(shù)將生成一個(gè)固定數(shù)值的充分性或必要性系數(shù)?？赡懿捎玫囊环N通用的函數(shù)是分段線性化函數(shù)，圖9A和9B示出了這種函數(shù)的兩個(gè)例子。圖中Y軸表示SF(或NF)在垂直標(biāo)度上從-1到+1變化的范圍。X軸水平標(biāo)度表示某一變量的值，例如表示某一傳感器讀數(shù)或某個(gè)數(shù)學(xué)運(yùn)算的結(jié)果。在圖9A中，如果變量的值在0和a之間變化，或大于f，它產(chǎn)生的SF值為-1;如果變量值在c和d之間變動(dòng)，SF值將為+1。在a和c或者d和f之間變動(dòng)的變量值所對(duì)應(yīng)的SF值將在-1和+1之間變化。
圖9B代表一個(gè)分段線性化函數(shù)，圖中任何大于b的變量產(chǎn)生的SF值為+1;任何小于-b的變量所產(chǎn)生的SF值為-1;而在-b和+b之間的變量值所對(duì)應(yīng)的SF值在-1和+1之間變化。
另一種有用的規(guī)則是一個(gè)讀數(shù)變換規(guī)則。當(dāng)執(zhí)行該規(guī)則時(shí)，對(duì)于在該規(guī)則的根據(jù)結(jié)點(diǎn)上的值應(yīng)用一個(gè)變換函數(shù)。如果該根據(jù)結(jié)點(diǎn)是一個(gè)傳感器，這個(gè)值就是傳感器讀數(shù);如果需要的話，可通過變換執(zhí)行適當(dāng)?shù)膿Q算、定標(biāo)，等等。
圖10是一個(gè)結(jié)點(diǎn)圖或流程圖，它表明了本發(fā)明為得到各種發(fā)電機(jī)的不正常狀態(tài)而采用的診斷過程，該過程基于RTD的讀數(shù)，并按照前面敘述的專家系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。圖示的過程應(yīng)用于兩個(gè)RTD傳感器，即任一相帶的一個(gè)右傳感器(r)和一個(gè)左傳感器(l)。不言而喻，圖10的診斷過程將對(duì)各相帶的所有成對(duì)的傳感器重復(fù)進(jìn)行。這個(gè)方案可能代表一個(gè)更廣泛的發(fā)電機(jī)故障診斷系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng);該故障診斷系統(tǒng)將檢查發(fā)電機(jī)的各個(gè)部件，而不僅僅是繞組。雖然圖中只示出了每相帶的一對(duì)傳感器，但對(duì)于所選擇的其它線棒或全部線棒均可各裝設(shè)一對(duì)傳感器。
如上所述，PAR值是一個(gè)規(guī)格化的值，通常按以下步驟求得對(duì)原始的溫度讀數(shù)增加一個(gè)修正系數(shù)(用來補(bǔ)償探測器之間的細(xì)微差別)，除以所有探測器的平均溫度，再乘以100。因此，對(duì)于某一特定的負(fù)荷水平，如果一個(gè)補(bǔ)償后的溫度讀數(shù)等于平均溫度，則該P(yáng)AR值將是100%，而不是一個(gè)溫度值。示例中采用的是PAR值，如果需要的話，也可以使用其它有代表性的溫度值。
傳感器結(jié)點(diǎn)150和152對(duì)圖10的特定子系統(tǒng)來講，是診斷的第一級(jí);它們接收各自的規(guī)格化的PAR值(與圖3所示的右傳感器和左傳感器有關(guān))，并經(jīng)過計(jì)算，例如通過診斷計(jì)算機(jī)106或其它手段(圖6A或6B)進(jìn)行。傳感器結(jié)點(diǎn)150對(duì)規(guī)則154提供支持，利用一個(gè)預(yù)定函數(shù)將PAR-r值變換為一個(gè)置信系統(tǒng)，其值高于正常范圍，如結(jié)點(diǎn)156所示。該P(yáng)AR-r值也要由規(guī)則158檢驗(yàn)，將它變換為一個(gè)置信系數(shù)，其值實(shí)際上低于正常范圍，如結(jié)點(diǎn)160所示。
對(duì)結(jié)點(diǎn)152的PAR-l讀數(shù)執(zhí)行同樣的過程，通過規(guī)則162和164確定置信系數(shù)的高或低，如各自的結(jié)點(diǎn)166和168所示。
正常時(shí)，在沒有任何傳感器異常的情況下，對(duì)于一個(gè)高值PAR-r讀數(shù)的置信度將傳送到一個(gè)有效的高結(jié)點(diǎn)172，而不被規(guī)則170所改變;對(duì)于一個(gè)低值PAR-r讀數(shù)的置信度將傳送到一個(gè)有效的低結(jié)點(diǎn)176，而不被規(guī)則174所改變。然而，在RTD出現(xiàn)異常的情況下，對(duì)高值和低值讀數(shù)的置信度必定會(huì)減小。
置信度的修改基本上是通過一個(gè)參數(shù)變更規(guī)則來完成的。運(yùn)用這個(gè)規(guī)則可以改變另一個(gè)規(guī)則的充分性功能和/或必要性功能。如果用于獲得該P(yáng)AR-r值的特定的RTD出了故障，如故障結(jié)點(diǎn)180所示出的，則參數(shù)變更(PARALT)規(guī)則182將改變規(guī)則170和174的充分性以修改高和低PAR值的可靠性傳送。在沒有RTD故障的情況下，規(guī)則170和174的充分性保持不變，以便建立起有效的高值和低值讀數(shù)，如結(jié)點(diǎn)172和176所示。
若傳感器的電子設(shè)備萬一出現(xiàn)了緩慢的特性偏移，所提供的溫度指示將由此產(chǎn)生誤差，但仍在已知的運(yùn)行范圍以內(nèi)。然而，萬一有一個(gè)RTD突然失效，例如被開路，則它所產(chǎn)生的溫度指示將完全超出已知的范圍。因此，檢驗(yàn)一個(gè)有故障的RTD，以得出在故障結(jié)點(diǎn)180所表示的異常狀態(tài)，其方法之一是檢查RTD的溫度Tr，將Tr置入傳感器結(jié)點(diǎn)184內(nèi)，看它是否超出了正常的運(yùn)行界限。利用分段線性化的規(guī)則186，根據(jù)溫度讀數(shù)來確定有故障的RTD。
以類似的方式，高或低PAR-l值的可靠性，通過規(guī)則190和192傳送到各自的有效高值和低值結(jié)點(diǎn)194和196。如上所述，當(dāng)用于計(jì)算PAR-l值的RTD發(fā)生故障，且由RTD故障結(jié)點(diǎn)200確定時(shí)，借助于在運(yùn)行中產(chǎn)生變化的PARALT規(guī)則198可以改變規(guī)則190和192的充分性，從而改變了可靠性的傳送。這個(gè)故障狀態(tài)又是利用傳感器結(jié)點(diǎn)202的RTD溫度Tl值來確定的，結(jié)點(diǎn)202與分段線性化的規(guī)則204相連接。
如果PAR值既不高也不低，那么它一定是正常值。正常讀數(shù)的存在被用于圖10所示的診斷過程中;正常讀數(shù)的確定可利用有效的高值和低值讀數(shù)來完成。例如，圖示的FAND邏輯功能210具有兩個(gè)被“否”元件212和213否定的輸入信號(hào)。通過規(guī)則218，可以得出一個(gè)正常讀數(shù)，如結(jié)點(diǎn)216所示。換句話說，根據(jù)讀數(shù)不高也不低便可確定PAR-r的可靠性是正常的。同樣，規(guī)則220，連同F(xiàn)AND222以及“否”功能224和225可根據(jù)PAR-r不高也不低確定為正常狀態(tài)，如結(jié)點(diǎn)226所示。
這樣，在獲得了對(duì)應(yīng)于右邊和左邊的兩個(gè)PAR的高、低或正常值的有效的假說以后，診斷裝置利用了許多規(guī)則230到234包括一系列的邏輯功能236(對(duì)每個(gè)功能都作出了適當(dāng)?shù)臉?biāo)志)，來確定多種讀數(shù)組合的置信系數(shù)。
例如，規(guī)則230把兩個(gè)具有高值的PAR的可靠性值加在一起，這個(gè)結(jié)論如同高/高結(jié)點(diǎn)250所表示。規(guī)則231把兩個(gè)具有低值的PAR的可靠性值加在一起，如同低/低結(jié)點(diǎn)251所示。
如果一個(gè)PAR是高值的，而另一個(gè)是低值的，規(guī)則232將把這種可靠性進(jìn)行變換，得到高/低結(jié)點(diǎn)252的結(jié)果。以類似的方式，利用規(guī)則233來確定一種高/正常狀態(tài)，在結(jié)點(diǎn)253示出;而規(guī)則234用來確定一種低/正常狀態(tài)，如結(jié)點(diǎn)254所示。應(yīng)該注意的是，這后三種條件252、253和254并不必須指明究競哪一個(gè)讀數(shù)(左邊或右邊)是高的、低的或正常的，而只是表明這種特定組合的存在。
利用在結(jié)點(diǎn)250到254所提供的不同組合，可以得出某些結(jié)論，與所監(jiān)視的發(fā)電機(jī)相帶的全部狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。在發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中，可能出現(xiàn)各種不正常狀態(tài);本發(fā)明的診斷裝置將確定是否一種特定的狀態(tài)正在發(fā)生，并把相應(yīng)的結(jié)論連同某種程度的置信度一起提供給運(yùn)行人員，以便在必要時(shí)可采取校正的措施。
圖10通過實(shí)例(但不是僅限于此)表示出若干不正常狀態(tài)，利用在結(jié)點(diǎn)250到254示出的組合讀數(shù)，裝置能夠診斷出這些不正常狀態(tài)。
在發(fā)電機(jī)在線運(yùn)行過程中，存在著一個(gè)或多個(gè)載流導(dǎo)體開路的可能性。為此設(shè)置了規(guī)則260以得出某一匝線開路的狀態(tài)異常的結(jié)論，如故障結(jié)點(diǎn)262所示。該規(guī)則利用一個(gè)加權(quán)的“或”功能264來考慮匝線斷路的不同類型或模式。例如，參照?qǐng)D3，萬一整個(gè)一排匝線開路或與釬焊并頭套分離，剩余的幾排匝線將承擔(dān)并傳導(dǎo)開路的一排匝線的電流。因?yàn)槭Ｓ嘣丫€傳導(dǎo)著比在正常條件下更大的電流，I2R所引起的損耗就產(chǎn)生了更多的熱量，從而導(dǎo)致左右兩個(gè)傳感器的PAR值都比正常時(shí)要高。這種斷路類型是非常可能的;相應(yīng)地，結(jié)點(diǎn)250的高/高顯示被賦予高加權(quán)系數(shù)1，輸入到加權(quán)“或”功能264中。
如果在所監(jiān)視的線棒中只有一排匝線中的幾根匝線開路，則電流的分布將會(huì)導(dǎo)致在有開路匝線的線棒一側(cè)，流經(jīng)通風(fēng)管道組的冷卻氣體將稍許變熱，而流經(jīng)另一側(cè)通風(fēng)管道組的冷卻氣體相對(duì)來說不受影響。匝線斷路的相應(yīng)結(jié)果是，一個(gè)PAR將為高值，而另一個(gè)為正常值，在結(jié)點(diǎn)253上的這種組合被賦予一個(gè)相當(dāng)高的加權(quán)系數(shù)0.9，輸入到加權(quán)“或”功能264中。
另一種可能發(fā)生的情況是導(dǎo)致包圍著某個(gè)通風(fēng)管道組的全部匝線排都開路的可能性，以致于全部電流將由包圍著另一個(gè)通風(fēng)管道組的其余匝線排來承擔(dān)。流經(jīng)后面的通風(fēng)管道組的冷卻氣體將產(chǎn)生一個(gè)高PAR讀數(shù)，而另一個(gè)的PAR讀數(shù)是低的，因?yàn)榘鼑撏L(fēng)管道組的匝線并未傳導(dǎo)電流，因而冷卻氣體沒有變熱。然而，這后一種情形的機(jī)會(huì)不象其它類型的匝線開路那樣普遍，因此，在加權(quán)“或”功能264中，給定一個(gè)相對(duì)較低的加權(quán)值，例如0.5。
如果一個(gè)線匝開路，有可能在斷開處產(chǎn)生電弧。此外，由于線圈可能發(fā)熱，也會(huì)產(chǎn)生可探測出的粒子物質(zhì)。因此，這兩個(gè)因素被用來確定一個(gè)線匝開路的不正常狀態(tài)。規(guī)則266使線匝開路的不正常狀態(tài)與結(jié)點(diǎn)267示出的高RFM讀數(shù)相聯(lián)系，而規(guī)則268則使線匝開路的非正常狀態(tài)與結(jié)點(diǎn)269示出的低GCM讀數(shù)相聯(lián)系。對(duì)于結(jié)點(diǎn)267和269的高RFM讀數(shù)和低GCM讀數(shù)(二者都表示不正常狀態(tài))的置信度，可能在一個(gè)單獨(dú)的子系統(tǒng)中建立起來。它使RFM和GCM的讀數(shù)生效。在另一個(gè)子系統(tǒng)中所產(chǎn)生的假說，在圖10中以虛線形式表示。
再參照?qǐng)D3，如果86r和86l所在的線棒中兩個(gè)撓性管都斷裂了，被加熱的冷卻氣體將不能通往各自的RTD90r和90l。在這種情況下，RTD將測得周圍的環(huán)境溫度;對(duì)于高負(fù)荷條件來說，周圍環(huán)境要比從通風(fēng)管道組發(fā)散出的氣體冷一些。這種不正常狀態(tài)在結(jié)點(diǎn)272示出，并被結(jié)點(diǎn)251的兩個(gè)低PAR值所識(shí)別。輸入到結(jié)點(diǎn)272的還有這樣的信息在發(fā)電機(jī)停機(jī)和重新起動(dòng)后，在趨近高負(fù)荷狀態(tài)的時(shí)候沒有發(fā)生事故。這個(gè)信息由規(guī)則274示出，它利用了FAND功能276。結(jié)點(diǎn)278提供了在發(fā)電機(jī)停機(jī)和重新起動(dòng)后與第一次趨近高負(fù)荷狀態(tài)有關(guān)的輸入信息;該事實(shí)被“否”功能280所否定。也就是說，如果在停機(jī)和重新起動(dòng)后第一次接近高負(fù)荷狀態(tài)，低/低條件的出現(xiàn)意味著一種非正常狀態(tài)，它與發(fā)電機(jī)已經(jīng)在高負(fù)荷下運(yùn)行了一段時(shí)間是不同的。在這種情況下，低/低條件意味著兩個(gè)撓性導(dǎo)管都可能發(fā)生了斷裂。
如果系統(tǒng)在高負(fù)荷下運(yùn)行，周圍環(huán)境溫度相對(duì)較低，只有在高置信度的情況下才能作出系統(tǒng)確實(shí)有兩個(gè)撓性導(dǎo)管斷裂的結(jié)論，以便對(duì)于兩個(gè)PAR值都能夠?qū)е碌?低讀數(shù)的條件。如果系統(tǒng)沒有運(yùn)行在高負(fù)荷狀態(tài)，對(duì)這種特定的不正常狀態(tài)的置信度實(shí)際上可以被消除;這是借助于各自的參數(shù)變更規(guī)則282和283，通過簡單地改變規(guī)則274的充分性和必要性來實(shí)現(xiàn)的。為了產(chǎn)生這些規(guī)則，可以利用通常裝設(shè)在發(fā)電機(jī)設(shè)備上的兩個(gè)傳感器，一個(gè)是兆瓦(MW)傳感器，另一個(gè)是無動(dòng)兆伏安(MVAR)傳感器。它們的讀數(shù)置入各自的傳感器結(jié)點(diǎn)286和287，通過各自的規(guī)則288和289連接到存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)290，它的功能是計(jì)算實(shí)際的負(fù)荷指標(biāo)MVAa＝(MW)2+(MVAR)2將該指標(biāo)與額定的MVA進(jìn)行比較，從而得出負(fù)荷水平的指示。舉例來說，如果負(fù)荷水平指示小于60%，參數(shù)變更規(guī)則282和283將起作用，以減少規(guī)則274的充分性和必要性的值。如果負(fù)荷水平大于60%，表示高負(fù)荷情況，就不去改變規(guī)則274的充分性和必要性。
另一種不正常狀態(tài)在結(jié)點(diǎn)294示出，它描述了兩個(gè)撓性導(dǎo)管中只有一個(gè)斷裂的情況。在這種情況下，一個(gè)RTD將提供正常的PAR值，而另一個(gè)RTD將讀出周圍氣體的較低的溫度，從而導(dǎo)出一個(gè)低PAR值，如同結(jié)點(diǎn)254所示，通過規(guī)則296連接到故障結(jié)點(diǎn)。與對(duì)于規(guī)則274的情形相同，如果負(fù)荷水平?jīng)]有達(dá)到高指示數(shù)值，參數(shù)變更規(guī)則282和283將改變規(guī)則296的充分性和必要性。
如果在一個(gè)導(dǎo)線斷裂的同時(shí)又發(fā)生了一個(gè)撓性導(dǎo)管的斷裂，則一個(gè)RTD的測量將導(dǎo)致一個(gè)低PAR值(在高負(fù)荷下)，而另一個(gè)RTD的測量將導(dǎo)致一個(gè)高PAR值。這種情形由規(guī)則298表示，將結(jié)點(diǎn)252的高/低組合與結(jié)點(diǎn)294所代表的一個(gè)撓性管斷裂的狀態(tài)相聯(lián)系，這種由一個(gè)斷裂的撓性管與一個(gè)斷裂的導(dǎo)線相組合的情況據(jù)信是不大可能發(fā)生的;因此，規(guī)則298的充分性和必要性具有較低的值。當(dāng)參數(shù)變更規(guī)則282和283起作用時(shí)，其值將進(jìn)一步減小。
在發(fā)電機(jī)初次裝配或檢修過程中，經(jīng)常用遮蔽帶蓋在通風(fēng)管道端部，以防止油漆和/或碎片進(jìn)入管道，如果偶然地把帶子留在端部，蓋住了被監(jiān)測線圈的通風(fēng)管道，那么，當(dāng)發(fā)電機(jī)在裝配或檢修后第一次達(dá)到高負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，RTD將送出相當(dāng)?shù)偷沫h(huán)境溫度信號(hào)，導(dǎo)致兩個(gè)低PAR值。這種通風(fēng)管道完全堵塞的不正常狀態(tài)在結(jié)點(diǎn)300示出，并由規(guī)則302支持;302利用一個(gè)FAND功能304，304的輸入信號(hào)一個(gè)來自結(jié)點(diǎn)251的低/低指示，另一個(gè)來自結(jié)點(diǎn)278指示，表示發(fā)電機(jī)在裝配或大修以后第一次達(dá)到高負(fù)荷狀態(tài)所需要的時(shí)間。這種情況預(yù)想到在通風(fēng)管道的入端發(fā)生堵塞。在出端可能阻礙氣流的遮蔽帶，在很高的確定程度下可以因氣流的壓力差而移開。
在完全阻塞的條件下，線圈會(huì)發(fā)熱，由此產(chǎn)生了可以被GCM探測出的粒子物質(zhì)。因此，通風(fēng)管道完全阻塞的不正常狀態(tài)另外由規(guī)則306所支持;由于結(jié)點(diǎn)269的低GCM讀數(shù)，規(guī)則306增大了對(duì)通風(fēng)管道完全阻塞的置信度。
結(jié)點(diǎn)310的不正常狀態(tài)考慮到通風(fēng)管道可能不是完全堵塞，而是部分堵塞的情況。這種狀態(tài)不但在裝配或檢修時(shí)可能存在，而且在發(fā)電機(jī)實(shí)際在線運(yùn)行中，當(dāng)元件和/或材料由于旋轉(zhuǎn)而松散，部分地堵塞了通風(fēng)管道時(shí)也可能出現(xiàn)。規(guī)則312利用一個(gè)FOR功能314，考慮到各種PAR值的組合，它們可能是由于不同的部分堵塞模式所產(chǎn)生的。例如，左右兩邊的通風(fēng)管道組可能被部分堵塞，因而冷卻氣流被限制。這個(gè)被限制的氣流使得冷卻氣體發(fā)熱，導(dǎo)致了左右兩側(cè)的高PAR值。因此，結(jié)點(diǎn)250的高/高指示是被考慮的一種組合。
如果一側(cè)另外有一個(gè)連接到擾性導(dǎo)管的個(gè)別的通風(fēng)管道出現(xiàn)完全堵塞，則該側(cè)的RTD將記錄低值，因?yàn)樗x的是冷氣的環(huán)境溫度;而另一個(gè)RTD將讀出高的溫度，導(dǎo)致結(jié)點(diǎn)252的高/低指示。
規(guī)則312的第三個(gè)考慮是結(jié)點(diǎn)253的高/正常情況;由于一個(gè)通風(fēng)管道組的某些管子被部分堵塞，導(dǎo)致一個(gè)高PAR值，而另一個(gè)通風(fēng)管道組只有不明顯的堵塞，它可能引起該側(cè)稍高的PAR讀數(shù)，但仍然在正常范圍以內(nèi)。
對(duì)結(jié)點(diǎn)251的低/低PAR值的置信度包括在FOR功能的考慮之中。一種情況可能由兩個(gè)通風(fēng)管道組的部分堵塞所引起，同時(shí)伴隨著左右兩個(gè)通風(fēng)管道組連接到RTD的個(gè)別管道出現(xiàn)完全堵塞的情形。
在任何部分堵塞的條件下，過熱會(huì)產(chǎn)生粒子，因此，在結(jié)點(diǎn)310所定義的不正常狀態(tài)被一個(gè)低GCM讀數(shù)269所支持，由規(guī)則316連接。
圖10的例子中所表示的最后一個(gè)不正常狀態(tài)是結(jié)點(diǎn)320的狀態(tài)，它定義了傳感器的故障。在這一點(diǎn)上，傳感器被定義為這樣的裝置利用它可以獲得溫度的讀數(shù)。在圖6A或6B中，傳感器不僅包括RTD，而且也包括有關(guān)的掃描和轉(zhuǎn)換電路，用來計(jì)算來自RTD電阻的各個(gè)溫度。
當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行在高負(fù)荷下，如果出現(xiàn)了對(duì)一個(gè)低/正常指示(結(jié)點(diǎn)254)的高置信度的話，這種組合可能是由于單根撓性管斷裂所引起的。然而，如果發(fā)電機(jī)沒有在高負(fù)荷下運(yùn)行，那么就沒有邏輯上的原因出現(xiàn)這種低/正常的組合，這時(shí)意味著一個(gè)或兩個(gè)傳感器可能發(fā)生了故障。這個(gè)相互關(guān)系是由規(guī)則322建立的;如果存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)290運(yùn)算的結(jié)果導(dǎo)致一個(gè)低于60%的負(fù)荷水平的話，規(guī)則322的充分性和必要性將由于參數(shù)變更規(guī)則324和325而增加。如果實(shí)際上負(fù)荷水平是高的，即大于60%，規(guī)則322的充分性和必要性將保持低值。
對(duì)于結(jié)點(diǎn)251的低/低組合的高置信度，在高負(fù)荷情況下可以表示兩個(gè)撓性導(dǎo)管折斷或一個(gè)通風(fēng)管道完全堵塞。然而，在低負(fù)荷情況下，周圍環(huán)境溫度并不低，因此這種低/低指示可能表示傳感器的故障。這個(gè)關(guān)系由規(guī)則328定義;在低負(fù)荷時(shí)，與規(guī)則322相似，328的充分性和必要性將隨參數(shù)變更規(guī)則324和325而增加。
示例中的最后一個(gè)規(guī)則，規(guī)則330，表明一個(gè)高/低指示與傳感器故障的關(guān)系。如前所述，高/低指示可能表現(xiàn)出線匝開路的故障，雖然這種可能性被賦予相當(dāng)小的加權(quán)值。類似地，這種高/低組合可能是一個(gè)折斷的撓性導(dǎo)管伴隨著一匝開路導(dǎo)線，這也具有很低的概率。相應(yīng)地，高/低組合的第三種可能性將是一個(gè)傳感器發(fā)生故障。
自然，傳感器故障的可能性可以以任何組合方式存在，包括正常/正常組合。圖10提供的三個(gè)例子是考慮最可能發(fā)生的情況。
如果顯示出了傳感器的故障，可以用相當(dāng)容易的辦法進(jìn)行檢查，即在端子盒100上人為地取出RTD的電阻讀數(shù)。在這一點(diǎn)上，需假定RTD不是不起作用的，因?yàn)檫@樣的狀態(tài)以前已在結(jié)點(diǎn)180或200上顯示出來。然后，電阻值可以轉(zhuǎn)換為與RTD所測量的溫度相對(duì)應(yīng)的各自的等值電壓。這些指示溫度的電壓輸入到計(jì)算機(jī)中，然后算出各自的PAR值。如果由于手控輸入溫度的結(jié)果而使對(duì)控制傳感器故障指示組合的高置信度消失了，那就可以認(rèn)為存在著一個(gè)傳感器故障，運(yùn)行人員可以采取校正的措施。
在附圖中所采用的參照號(hào)的識(shí)別符號(hào)及說明 參照號(hào) 圖號(hào)射頻監(jiān)測器(RFM) 30 1發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測器(GCM) 32 1掃描和轉(zhuǎn)換電路 102 6A掃描和轉(zhuǎn)換電路 102 6B數(shù)據(jù)中心 104 6A診斷計(jì)算機(jī) 106 6A診斷計(jì)算機(jī) 106 6B顯示裝置 108 6A顯示裝置 108 6B根據(jù) 120 7假說 122 7根據(jù) 132 8根據(jù) 133 8根據(jù) 134 8根據(jù) 135 8故障 138 8
右側(cè)規(guī)格化的平均溫升的百分值 150 10A(PARr)左側(cè)規(guī)格化的平均溫升的百分值 152 10A(PAR l)高置信系數(shù)(HI) 156 10A低置信系數(shù)(LO) 160 10A高置信系數(shù)(HI) 166 10A低置信系數(shù)(LO) 168 10A有效的高值讀數(shù)(VALIDATED HI) 172 10A有的的低值讀數(shù)(VALIDATED LO) 176 10A電阻溫度監(jiān)測器故障 180 10A(DEFECTIVERTD)右側(cè)電阻溫度監(jiān)測器溫度(Tr) 184 10A有效的高值讀數(shù)(VALIDATED HI) 194 10A有效的低值讀數(shù)(VALIDATED LO) 196 10A電阻溫度監(jiān)測器故障 200 10A(DEFECTIVE RTD)左側(cè)電阻溫度監(jiān)測器溫度(Tl) 202 10A模糊邏輯“與”功能(FAND) 210 10A正常讀數(shù)結(jié)點(diǎn)(NORM.) 216 10A
模糊邏輯“與”功能(FAND) 222 10A正常讀數(shù)結(jié)點(diǎn)(NORM) 226 10A高/高結(jié)點(diǎn)(HI/HI) 250 10B低/低結(jié)點(diǎn)(LO/LO) 251 10B高/低結(jié)點(diǎn)(HI/LO) 252 10B高/正常結(jié)點(diǎn)(HI/NORM) 253 10B低/正常結(jié)點(diǎn)(LO/NORM) 254 10B線匝開路故障 262 10B加權(quán)“或”功能(WOR) 264 10B高值射頻監(jiān)測器結(jié)點(diǎn)(RFM HI) 267 10B低值發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測器結(jié)點(diǎn) 269 10B(GCM LO)兩個(gè)撓性導(dǎo)管斷裂故障 272 10B模糊邏輯“與”功能(FAND) 276 10B發(fā)電機(jī)停機(jī)和重新起動(dòng)后第一次趨近高負(fù)荷狀態(tài) 278 10B兆瓦傳感器(MW) 286 10B無功兆伏安傳感器(MVAR) 287 10B實(shí)際負(fù)荷與額定負(fù)荷比( (MVAa)/(MVAR) ) 290 10B
一個(gè)撓性管斷裂故障 294 10B通風(fēng)管道完全堵塞故障 300 10B模糊邏輯“與”功能(FAND) 304 10B通風(fēng)管道部分堵塞故障 310 10B模糊邏輯“或”功能(FOR) 314 10B傳感器故障 320 10B
權(quán)利要求
1.用于診斷一臺(tái)發(fā)電機(jī)繞組系統(tǒng)狀態(tài)的診斷裝置，其發(fā)電機(jī)內(nèi)有許多內(nèi)部帶有第一和第二組通風(fēng)管的線棒，冷卻氣體就流過這些通風(fēng)管道；該診斷裝置包括對(duì)從選定的一些線棒中第一和第二組通風(fēng)管道引出的冷卻氣體溫度進(jìn)行監(jiān)測的設(shè)備，并提供相應(yīng)的第一和第二溫度指示信號(hào)；該裝置的特征為由一臺(tái)診斷計(jì)算機(jī)將上述第一和第二溫度指示信號(hào)作為輸入而接收；此計(jì)算機(jī)又產(chǎn)生相應(yīng)的第一和第二規(guī)格化的溫度指示信號(hào)，以確定上述規(guī)格化的溫度信號(hào)是否偏離正常范圍以外；該計(jì)算機(jī)還產(chǎn)生在上述范圍內(nèi)和范圍外的規(guī)格化的信號(hào)的預(yù)定組合；這樣，上述診斷計(jì)算機(jī)就可根據(jù)上述組合給出被監(jiān)測線棒之預(yù)計(jì)的可能發(fā)生的非正常狀態(tài)的指示，并向操作人員發(fā)出非正常狀態(tài)的信號(hào)指示。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其進(jìn)一步的特征為上述第一和第二規(guī)格化的溫度信號(hào)是高、低或正常，這取決于它們是否高于、低于正常范圍或在正常范圍內(nèi);上述預(yù)定的組合包括有高/高、低/低、高/低、高/正常和低/正常組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其進(jìn)一步的特征為上述繞組系統(tǒng)包括了許多相帶，每個(gè)相帶都裝了上述監(jiān)測設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的裝置，其進(jìn)一步特征為僅在每相帶的一個(gè)線棒上裝有上述的監(jiān)測設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其進(jìn)一步的特征為一個(gè)射頻監(jiān)測器對(duì)上述繞組系統(tǒng)中的電弧的存在進(jìn)行監(jiān)測，并提供一個(gè)相應(yīng)的輸出信號(hào)指示;一個(gè)發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測器，對(duì)由于上述繞組系統(tǒng)的過熱產(chǎn)生的在冷卻氣中出現(xiàn)的顆粒物進(jìn)行檢測，并提供一個(gè)相應(yīng)的輸出信號(hào)指示;診斷計(jì)算機(jī)也對(duì)上述射頻監(jiān)測器和發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測器的輸出信號(hào)以及上述預(yù)定的組合信號(hào)作出附加的應(yīng)答，產(chǎn)生一些具體的預(yù)計(jì)的非正常狀態(tài)的指示。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其進(jìn)一步的特征為具有用于確定發(fā)電機(jī)運(yùn)行中的負(fù)荷水平并產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)輸出信號(hào)指示的設(shè)備;而上述診斷計(jì)算機(jī)能附加響應(yīng)上述運(yùn)行中的負(fù)荷水平以及預(yù)定的組合，以產(chǎn)生一些具體的予計(jì)的非正常狀態(tài)的指示。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其進(jìn)一步的特征為上述預(yù)計(jì)的非正常狀態(tài)之一指示在上述繞組系統(tǒng)中的一個(gè)導(dǎo)線斷線。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其進(jìn)一步的特征為上述監(jiān)測設(shè)備包括有第一和第二溫度監(jiān)測器，以及用來分別將冷卻氣體從第一和第二組通風(fēng)管道引到第一和第二監(jiān)測器的第一和第二氣體導(dǎo)管;預(yù)計(jì)的非正常狀態(tài)之一能指示上述氣體導(dǎo)管之一已破損。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8的裝置，其進(jìn)一步的特征為上述預(yù)計(jì)的非正常狀態(tài)之一能指示上述兩根氣體導(dǎo)管有破損。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其進(jìn)一步的特征為上述預(yù)計(jì)的非正常狀態(tài)之一能指示上述第一和第二組通風(fēng)管道完全阻塞。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其進(jìn)一步的特征為上述預(yù)計(jì)的非正常狀態(tài)之一能指示上述第一和/或第二通風(fēng)管部分阻塞。
12.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，其進(jìn)一步的特征為上述預(yù)計(jì)的非正常狀態(tài)之一能指示上述監(jiān)測設(shè)備的故障。
專利摘要
一種用于發(fā)電機(jī)繞組的診斷系統(tǒng)，繞組中有引導(dǎo)冷卻氣體的第一和第二通道。冷卻氣體的出口溫度被測定并轉(zhuǎn)換成規(guī)格化的值，此值可以是“高”、“低”或“正?！薄？梢岳脙蓚€(gè)溫度讀數(shù)的“高”、“低”或“正?！敝A(yù)定組合，產(chǎn)生許多可能的各種非正常狀態(tài)的指示。
文檔編號(hào)G01R31/34GK86104790SQ86104790
公開日1987年3月4日 申請(qǐng)日期1986年7月15日
發(fā)明者阿維利諾·朱安·岡薩利茨, 弗蘭克林·約瑟夫·穆爾費(fèi), 弗蘭克林·蒂莫?！ぐ｛溊? 彼里·阿蘭·維亞特, 威廉姆·吉尼·克拉格 申請(qǐng)人:西屋電氣公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan