專(zhuān)利名稱(chēng)：電機(jī)和電設(shè)備的熱負(fù)荷和介質(zhì)負(fù)荷的估算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)和電設(shè)備特別是旋轉(zhuǎn)電機(jī)的熱負(fù)荷和介質(zhì)負(fù)荷的一種估算方法，這種電機(jī)具有用絕緣材料制成的零件和涂漆的機(jī)械零件，并配有冷卻循環(huán)和用一種氣體冷卻劑進(jìn)行冷卻。氣體冷卻劑連續(xù)地或按選定的時(shí)間間隔這樣進(jìn)行分析，即確定和測(cè)定由絕緣材料或涂漆的熱負(fù)荷引起的氣體裂化產(chǎn)物以及由于介質(zhì)負(fù)荷引起的臭氧并將這些分析數(shù)值共同估算，從而確定電機(jī)的瞬時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。
這是專(zhuān)利文獻(xiàn)EP-A 0 646 240公開(kāi)的一種方法。
機(jī)器利用率的日益提高以及對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)運(yùn)行安全的不斷增加的要求需要對(duì)電機(jī)的帶電部分提出更好的監(jiān)測(cè)方法，這些帶電部分是繞組系統(tǒng)包括接線(xiàn)和操作電路以及疊片鐵芯。及時(shí)確定重要的機(jī)器零件主要是絕緣的變化可對(duì)這些零件采取適當(dāng)?shù)姆婪洞胧?，從而避免大的損壞和較長(zhǎng)的停止運(yùn)行。
目前對(duì)電機(jī)的監(jiān)測(cè)除振動(dòng)監(jiān)測(cè)外幾乎都只是對(duì)電機(jī)定子的繞組系統(tǒng)的熱狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
對(duì)高壓繞組的電機(jī)主要是這種情況產(chǎn)生不利的影響，即溫度傳感器只能裝在高壓不引起介質(zhì)負(fù)荷的地方。由于這個(gè)原因，所以傳感器只設(shè)置在通過(guò)外部輝光放電保護(hù)不產(chǎn)生介質(zhì)負(fù)荷的繞組槽中。這種溫度監(jiān)測(cè)方式的缺點(diǎn)是，只能對(duì)整個(gè)繞組系統(tǒng)進(jìn)行逐點(diǎn)和小段的監(jiān)測(cè)。
近年來(lái)發(fā)展的通過(guò)光波導(dǎo)體的數(shù)據(jù)傳輸測(cè)量技術(shù)雖然顯示了可在介質(zhì)負(fù)荷下使用的優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是，這種技術(shù)也只能進(jìn)行逐點(diǎn)的監(jiān)測(cè)。此外，這種系統(tǒng)的費(fèi)用往往在經(jīng)濟(jì)上是不能接受的。
專(zhuān)利文獻(xiàn)US-PS 3 427 880描述了氣冷電機(jī)零件過(guò)熱的一種測(cè)定方法和裝置，其中機(jī)械零件特別是疊片鐵芯有涂覆材料，在過(guò)熱時(shí)疊片鐵芯放出最小粒子，然后用適當(dāng)?shù)臋z測(cè)器測(cè)定這些粒子。這里檢測(cè)器是一個(gè)電離室。用聚合物作涂覆材料。在達(dá)到一定溫度時(shí)由于分解釋放出最小粒子。此外，作為指示器或作為附加材料采用放射性成份。其缺點(diǎn)是不能在線(xiàn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種全面監(jiān)測(cè)電機(jī)帶電部分特別是疊片鐵芯、繞組系統(tǒng)，電接線(xiàn)和螺絲連接、焊接處等的一種可靠的永久的方法。
本發(fā)明要解決這個(gè)問(wèn)題。其中，附加測(cè)定氣體冷卻劑的濕度并記錄濕度(溫度/毫克，水/公斤)、電介質(zhì)(千伏/微克臭氧/公斤)和熱分解產(chǎn)物的成分(溫度/毫克，CH/公斤)的經(jīng)驗(yàn)或計(jì)算求出的參考譜，并周期地進(jìn)行實(shí)際測(cè)出測(cè)試值和參考譜之間的比較，其中測(cè)量估算在線(xiàn)進(jìn)行。這樣就在測(cè)量時(shí)一起考慮了冷卻劑的含濕量。從而可推斷高壓導(dǎo)電的機(jī)械零件的可能發(fā)生的凝露。這種方法特別對(duì)赤道國(guó)家電機(jī)的運(yùn)行是有優(yōu)點(diǎn)的。此外，用這種方法可及時(shí)測(cè)出冷卻器的泄漏?？偸窃跈C(jī)器原來(lái)狀態(tài)下就可對(duì)冷卻劑的分解產(chǎn)物與實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而可隨時(shí)了解機(jī)器帶電部分的絕緣的瞬時(shí)狀態(tài)。在誤差檢測(cè)時(shí)，用冷卻劑監(jiān)測(cè)的這種方法始終可使機(jī)器在非臨界的功率范圍內(nèi)繼續(xù)運(yùn)行。
對(duì)冷卻劑中的分解產(chǎn)物特別是碳?xì)浠衔锏逆湹恼麄€(gè)長(zhǎng)度都可測(cè)定絕緣材料的熱狀態(tài)或老化，這是一大優(yōu)點(diǎn)，在新電機(jī)的情況下，碳?xì)浠衔镦溊鐬镃H4。隨著運(yùn)行時(shí)間不斷增加，這種鏈變得越來(lái)越長(zhǎng)，例如變成C4H10，所以可預(yù)測(cè)機(jī)器需要在什么時(shí)候檢修。
下面結(jié)合附圖
來(lái)更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
附圖表示具有一個(gè)封閉冷卻循環(huán)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的示意圖。由電機(jī)1加熱的冷卻劑2在冷卻器3中冷卻并重新返回循環(huán)回路中。在這個(gè)冷卻循環(huán)回路中的適當(dāng)位置上最好在冷卻器3后面裝傳感器4來(lái)分析冷卻劑2。在估算器5中分析評(píng)估數(shù)據(jù)、定出可能的趨勢(shì)并傳遞到指示器6上。
在與參考譜進(jìn)行比較后，冷卻劑2的氣體成分的任何顯著變化或單獨(dú)的特種氣體成分的明顯出現(xiàn)都是表明機(jī)器某一零部件的過(guò)載或開(kāi)始有毛病。
權(quán)利要求
1.電機(jī)和電設(shè)備特別是旋轉(zhuǎn)電機(jī)的熱負(fù)荷和介質(zhì)負(fù)荷的估算方法，這種電機(jī)具有絕緣材料制成的零件和涂漆的機(jī)械零件，且配有冷卻循環(huán)和用一種氣體冷卻劑進(jìn)行冷卻；該氣體冷卻劑連續(xù)地或按選定的時(shí)間間隔這樣進(jìn)行分析，即確定和測(cè)定由絕緣材料或涂漆的熱負(fù)荷引起的氣體裂化產(chǎn)物和分解產(chǎn)物以及由于介質(zhì)負(fù)荷引起的臭氧，并將這些分析數(shù)值共同估算，從而確定電機(jī)的瞬時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，其特征在于，附加測(cè)定氣體冷卻劑的溫度，并記錄濕度(溫度/毫克水/公斤)、電解質(zhì)(千伏/微克臭氧/公斤)和熱分解產(chǎn)物的成份(溫度/毫克CH/公斤)的經(jīng)驗(yàn)的或計(jì)算出的參考譜，并周期性地進(jìn)行實(shí)際測(cè)出的測(cè)試值和參考譜之間的比較，其中測(cè)量估算在線(xiàn)進(jìn)行。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，對(duì)冷卻劑中的分解產(chǎn)物特別是碳?xì)浠衔锏逆湹恼麄€(gè)長(zhǎng)度都可測(cè)定絕緣材料的熱狀態(tài)或老化。
全文摘要
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)的熱負(fù)荷和介質(zhì)負(fù)荷的一種估算方法,這種電機(jī)具有涂漆的機(jī)械零件,且用一種氣體冷卻劑冷卻,這種冷卻劑這樣進(jìn)行分析:確定和測(cè)量氣體的裂化產(chǎn)物和分解產(chǎn)物,并對(duì)這些分析數(shù)值共同進(jìn)行評(píng)估,從而確定電機(jī)(1)的瞬時(shí)運(yùn)行狀態(tài),這是專(zhuān)利文獻(xiàn)EP－A0646240公開(kāi)的方法。本發(fā)明附加進(jìn)行氣體冷卻劑的濕度測(cè)量。并將濕度、電介質(zhì)和熱分解產(chǎn)物的成分的參考譜存儲(chǔ)起來(lái)。在實(shí)際測(cè)出的測(cè)量值和參考譜之間周期性地進(jìn)行比較,其中測(cè)量評(píng)估在線(xiàn)進(jìn)行。由于在測(cè)量時(shí)一起考慮了冷卻劑(2)的含濕量,所以可推斷出高壓導(dǎo)電的機(jī)械零件的凝露。此外,用這種方法可及時(shí)發(fā)現(xiàn)冷卻器的泄漏。還可經(jīng)常了解電機(jī)(1)帶電部分的絕緣的瞬時(shí)狀態(tài)。在冷卻劑(2)的誤差探測(cè)過(guò)程中,電機(jī)(1)始終可在非臨界的功率范圍內(nèi)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)G01N33/00GK1201526SQ96197970
公開(kāi)日1998年12月9日 申請(qǐng)日期1996年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月2日
發(fā)明者F·米勒爾, G·慕斯巴赫 申請(qǐng)人:埃林能源供給股份有限公司