專利名稱：電機和電設(shè)備的熱負荷和介質(zhì)負荷的估算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機和電設(shè)備特別是旋轉(zhuǎn)電機的熱負荷和介質(zhì)負荷的一種估算方法，這種電機具有用絕緣材料制成的零件和涂漆的機械零件，并配有冷卻循環(huán)和用一種氣體冷卻劑進行冷卻。氣體冷卻劑連續(xù)地或按選定的時間間隔這樣進行分析，即確定和測定由絕緣材料或涂漆的熱負荷引起的氣體裂化產(chǎn)物以及由于介質(zhì)負荷引起的臭氧并將這些分析數(shù)值共同估算，從而確定電機的瞬時運行狀態(tài)。
這是專利文獻EP-A 0 646 240公開的一種方法。
機器利用率的日益提高以及對旋轉(zhuǎn)電機運行安全的不斷增加的要求需要對電機的帶電部分提出更好的監(jiān)測方法，這些帶電部分是繞組系統(tǒng)包括接線和操作電路以及疊片鐵芯。及時確定重要的機器零件主要是絕緣的變化可對這些零件采取適當(dāng)?shù)姆婪洞胧?，從而避免大的損壞和較長的停止運行。
目前對電機的監(jiān)測除振動監(jiān)測外幾乎都只是對電機定子的繞組系統(tǒng)的熱狀態(tài)進行監(jiān)測。
對高壓繞組的電機主要是這種情況產(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)負荷的地方。由于這個原因，所以傳感器只設(shè)置在通過外部輝光放電保護不產(chǎn)生介質(zhì)負荷的繞組槽中。這種溫度監(jiān)測方式的缺點是，只能對整個繞組系統(tǒng)進行逐點和小段的監(jiān)測。
近年來發(fā)展的通過光波導(dǎo)體的數(shù)據(jù)傳輸測量技術(shù)雖然顯示了可在介質(zhì)負荷下使用的優(yōu)點，但缺點是，這種技術(shù)也只能進行逐點的監(jiān)測。此外，這種系統(tǒng)的費用往往在經(jīng)濟上是不能接受的。
專利文獻US-PS 3 427 880描述了氣冷電機零件過熱的一種測定方法和裝置，其中機械零件特別是疊片鐵芯有涂覆材料，在過熱時疊片鐵芯放出最小粒子，然后用適當(dāng)?shù)臋z測器測定這些粒子。這里檢測器是一個電離室。用聚合物作涂覆材料。在達到一定溫度時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。其缺點是不能在線進行監(jiān)測。
本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種全面監(jiān)測電機帶電部分特別是疊片鐵芯、繞組系統(tǒng)，電接線和螺絲連接、焊接處等的一種可靠的永久的方法。
本發(fā)明要解決這個問題。其中，附加測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)驗或計算求出的參考譜，并周期地進行實際測出測試值和參考譜之間的比較，其中測量估算在線進行。這樣就在測量時一起考慮了冷卻劑的含濕量。從而可推斷高壓導(dǎo)電的機械零件的可能發(fā)生的凝露。這種方法特別對赤道國家電機的運行是有優(yōu)點的。此外，用這種方法可及時測出冷卻器的泄漏?？偸窃跈C器原來狀態(tài)下就可對冷卻劑的分解產(chǎn)物與實際數(shù)據(jù)進行比較，從而可隨時了解機器帶電部分的絕緣的瞬時狀態(tài)。在誤差檢測時，用冷卻劑監(jiān)測的這種方法始終可使機器在非臨界的功率范圍內(nèi)繼續(xù)運行。
對冷卻劑中的分解產(chǎn)物特別是碳氫化合物的鏈的整個長度都可測定絕緣材料的熱狀態(tài)或老化，這是一大優(yōu)點，在新電機的情況下，碳氫化合物鏈例如為CH4。隨著運行時間不斷增加，這種鏈變得越來越長，例如變成C4H10，所以可預(yù)測機器需要在什么時候檢修。
下面結(jié)合附圖
來更詳細地說明本發(fā)明。
附圖表示具有一個封閉冷卻循環(huán)的旋轉(zhuǎn)電機的示意圖。由電機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來分析冷卻劑2。在估算器5中分析評估數(shù)據(jù)、定出可能的趨勢并傳遞到指示器6上。
在與參考譜進行比較后，冷卻劑2的氣體成分的任何顯著變化或單獨的特種氣體成分的明顯出現(xiàn)都是表明機器某一零部件的過載或開始有毛病。
權(quán)利要求
1.電機和電設(shè)備特別是旋轉(zhuǎn)電機的熱負荷和介質(zhì)負荷的估算方法，這種電機具有絕緣材料制成的零件和涂漆的機械零件，且配有冷卻循環(huán)和用一種氣體冷卻劑進行冷卻；該氣體冷卻劑連續(xù)地或按選定的時間間隔這樣進行分析，即確定和測定由絕緣材料或涂漆的熱負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，從而確定電機的瞬時運行狀態(tài)，其特征在于，附加測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)驗的或計算出的參考譜，并周期性地進行實際測出的測試值和參考譜之間的比較，其中測量估算在線進行。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征在于，對冷卻劑中的分解產(chǎn)物特別是碳氫化合物的鏈的整個長度都可測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(1)的熱負荷和介質(zhì)負荷的一種估算方法,這種電機具有涂漆的機械零件,且用一種氣體冷卻劑冷卻,這種冷卻劑這樣進行分析:確定和測量氣體的裂化產(chǎn)物和分解產(chǎn)物,并對這些分析數(shù)值共同進行評估,從而確定電機(1)的瞬時運行狀態(tài),這是專利文獻EP－A0646240公開的方法。本發(fā)明附加進行氣體冷卻劑的濕度測量。并將濕度、電介質(zhì)和熱分解產(chǎn)物的成分的參考譜存儲起來。在實際測出的測量值和參考譜之間周期性地進行比較,其中測量評估在線進行。由于在測量時一起考慮了冷卻劑(2)的含濕量,所以可推斷出高壓導(dǎo)電的機械零件的凝露。此外,用這種方法可及時發(fā)現(xiàn)冷卻器的泄漏。還可經(jīng)常了解電機(1)帶電部分的絕緣的瞬時狀態(tài)。在冷卻劑(2)的誤差探測過程中,電機(1)始終可在非臨界的功率范圍內(nèi)繼續(xù)運轉(zhuǎn)。
文檔編號G01N33/00GK1201526SQ96197970
公開日1998年12月9日 申請日期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 申請人:埃林能源供給股份有限公司