СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ОБМОТКИ С ВОДЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ Российский патент 1995 года по МПК H02K9/08 

Изобретение относится к электротехнической промышленности, к диагностике технического состояния электрических машин, а именно к способу контроля герметичности обмотки с водяным охлаждением электрической машины, имеющей контур газового охлаждения.

Мощные электрические генераторы имеют водяное охлаждение обмоток. Их корпус заполнен также водородом для охлаждения сердечника статора. Давление водорода превышает давление воды в обмотке, для того чтобы при ее разгерметизации не происходило увлажнение изоляции и ее повреждения путем электрического пробоя. Поэтому в месте разгерметизации происходит поступление водорода в контур водяного охлаждения обмотки. Для контроля герметичности к обмотке подключают газовую ловушку, где собираются пузырьки газа в случае его поступления в обмотку. Выполняют анализ газа в ловушке и при появлении водорода делают вывод о разгерметизации обмотки [1]
Однако такой способ не позволяет определить место утечки водорода и не обеспечивает обнаружение дефекта на ранней стадии развития, когда трещина еще мала. Так как при малых количествах поступающего водорода он растворяется в воде.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения мест утечек водорода [2] Здесь измеряют концентрацию растворенного водорода в дистилляте на входе и выходе из обмотки. Определяют приращение растворенного в воде водорода. Для определения места утечки увеличивают давление воды в контуре охлаждения обмотки пока прирост концентрации водорода в дистилляте при прохождении им через обмотку не станет равным нулю, то есть до прекращения поступления водорода в контур охлаждения обмотки. Место утечки будет место, в котором давление водорода равно давлению воды. Такая процедура снижает надежность работы генератора. При выравнивании давлений воды и газа в месте разгерметизации происходит увлажнение изоляции, что приводит к ее пробою.

Цель изобретения повышение надежности работы электрической машины в процедуре диагностирования герметичности ее обмотки.

Для достижения поставленной цели на электрической машине, имеющей обмотку с водяным охлаждением, расположенную в корпусе, заполненном газом, в способе, где измеряют прирост концентрации газа в охлаждающей воде при прохождении водой контура обмотки, уменьшают давление охлаждающей воды, или изменяют давление газа, или увеличивают не на много давление охлаждающей воды, не допуская прекращения прироста концентрации газа. При этом измеряют давление газа, давление воды на входе в обмотку, давление воды на выходе из обмотки, а расстояние от начала водяного тракта обмотки до места разгерметизации находят по формуле
l_p=
(1) где Н₁, Н₂ прирост концентрации газа в контуре охлаждения обмотки до (1) и после (2) изменения давлений охлаждающих сред;
ΔР_г-в.1, Δ Р_г-в.2 разность давлений газа в корпусе и воды на входе в обмотку до (1) и после (2) изменения давлений охлаждающих сред;
Δ Р_в.1, Δ Р_в.2 разность давлений воды на входе и выходе из обмотки до (1) и после (2) изменения давлений охлаждающих сред;
l_p расстояние от начала водяного тракта обмотки до места разгерметизации в относительных единицах, где за одну о.е. принята длина всего водяного тракта.

На чертеже показаны происходящие процессы.

Здесь Р_г давление газа в корпусе машины; 1 распределение давления воды по длине l водяного тракта обмотки, Р_в.н. давление воды на входе в обмотку; Р_в.к. давление воды на выходе из обмотки; l_p расстояние до места разгерметизации; Δ Р разность давлений газа и воды в месте разгерметизации.

Давление воды в контуре обмотки уменьшается пропорционально ее длине. Прирост концентрации водорода в обмотке пропорционален объему поступающего через трещину газа, который в свою очередь пропорционален Δ Р. С учетом этих зависимостей получаем выражение (1).

Способ осуществляется следующим образом, например, на турбогенераторе типа ТВВ-1000-4, имеющем водяное охлаждение обмотки статора и водородное охлаждение сердечника статора и обмотки ротора, давление газа в корпусе 5,5 кгс/см², давление дистиллята на входе в обмотку 4,5 кгс/см². Измеряют концентрацию водорода, растворенного в дистилляте на входе его в обмотку Н_1н и на выходе из обмотки Н_1к, для чего берут пробы дистиллята из входного и выходного водяных коллекторов обмотки и определяют концентрацию водорода в пробах на хроматографе. Находят прирост концентрации водорода Н₁ Н_1к Н_1н. Измеряют давление газа в корпусе, давление воды на входе и выходе из обмотки и находят величины Δ Р_г-в.1, ΔР_в.1. Изменяют давление охлаждающих сред путем снижения давления газа в корпусе до 4,8 кгс/см². Измеряют давления и концентрации, по которым определяют величины Н₂, Δ Р_г-в.2, Δ Р_в.2. Вычисляют по выражению (1) расстояние до места разгерметизации.

Изобретение относится к электротехнической промышленности, а именно к способу диагностики технического состояния обмотки электрической машины. Для обеспечения надежной работы машины при поиске места разгерметизации обмотки без ее отключения в способе, где определяют концентрацию водорода, растворенного в дистилляте обмотки, изменяют давления охлаждающих сред, не допуская при этом прекращения поступления газа в контур охлаждения обмотки, измеряют давление газа в корпусе машины, давление воды на входе и выходе из обмотки, а место разгерметизации определяют по изменению измеренных параметров до и после изменения давлений охлаждающих сред. 1 ил.

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ ОБМОТКИ С ВОДЯНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ электрической машины, корпус которой заполнен газом, где измеряют прирост концентрации газа в охлаждающей воде, отличающийся тем, что изменяют давление охлаждающих сред, не допуская прекращения поступления газа в контур охлаждения обмотки, до и после изменения давления охлаждающих сред измеряют давление газа в корпусе, давление воды на входе и выходе из обмотки, а расстояние от начала водяного тракта обмотки до места разгерметизации находят по формуле

где l_р расстояние от начала водяного тракта обмотки до места разгерметизации, отн. ед. (за одну единицу принята длина всего водяного тракта);
H₁ и H₂ прирост концентрации газа в контуре охлаждения обмотки до и после изменения давления охлаждающих сред;
ΔP_г-в.1 и ΔP_г-в.2 разность давлений газа в корпусе и воды на входе в обмотку до и после изменения давления охлаждающих сред;
ΔP_в.1 и ΔP_в.2 разность давлений воды на входе и выходе обмотки до и после изменения давления охлаждающих сред.