Устройство для диагностики теплового состояния электрической машины Советский патент 1981 года по МПК H02K15/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДМГИОСТИКИ ТЕПЛОВОГО МАШИНЫ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в крупных электрических машинах, например турбогенераторах для диагностики их теплового состояния.

Известно устройство для получения Т1епловых карт и зон повьппенного нагрева электрической машины 1 }.

Однако это устройство позволяет проводить предварительный анализ теплового состояния электрической машины только при ее изготовлении.

Наиболее близкое к изобретению устройство для диагностики теплового состояния электрической машины, например турбогенератора с блоком регулирования возбуждения, содержащее коммутатор, термочувствительные датчики, установленные на статоре электри еской машины и подключенные к входу коммутатора, цифровой измеритель температуры, вход которого соединен с выходом коммутатора, блок регистрации, блок сравнения с двумя входами и выходом, подключенным к блоку регистрации, блок сигнализатора с выходами, вход которого кел1 с выходом цифрового измерителя тешерат фь, а один из выходов - с входом блока регистрации. Устройство ос ществляет автоматический контроль теплового состояния электрической машины, сраышвая коды предварительных и аварийншс уставок с сигналами,

10 noCTynsjomfs-ffi от датчиков тв перату, преобразованными в цифровом измерителе температуры в коды, и выдавая результат контроля на блок управления . В режиме диагностики устройство

ts начинает работать автоматически при превышавши из сигналов, посту па«ндих от термочувствительных датчиков, соо-геетс- вующей предупредительной уставки в одном из контролируемых

20 каналов 2}. .

Устройство теп-лозого контроля в режиме диагностики лишь статистически проверяет првзьшакиа кода те шературь; стпоа ение к аварийной уставке и isB выдает никакой информации О причинах измелепий температурного поля элек1Г5Ичес1:ой матунш

Цель изоаретеиия расширение фунцьон лпьнык зоэможностей устройства, в :-С;аости для диагностики причин (U4i;- fi температурного поля электpfrvy :.; кон W UfiHbi

Указанная цель достигается тем, в у;; ройство введены источник .,iy -;j;omero зоздействия,, вход которого годключен ко второму выходу блока сд-::гШлиз тора, а выход к блоку рс :, ЕозбуждекиЯ; вычисли-Г::ПЬР -,;Й ii.iioK; вход когорого подключе к /iMKD/,}- ji,; ;-l-b3cro измерителя темпеpsr iibi. -: в;;:; од - к одному из входов 5.: о;-:а ,:jiatt: ;ения, блох базовых пара11 с т;оо;. 11одкл1оче;-шый ко второму входу бло-.-а с разнежил и блок и::мерения ларуметрой охлая;дающего агента, выход Kijioporo соединен со входом блока оазовых параметров.

На чертеке представлена блок-схема устройс1за для диагностики теплоЗСУО согто,:кия злслтрической машиньк

У с Тро fic. о с од е терм очув с тзи 1ч льиые датчики Ij служащие для съем те;::иегд17урноа киформацин с сердечни«- ст чтсфа турбогенератора, коммутаjc.p И; рроизьодя йий поочередное подRj.r.4.Vrtjie 7ер 5очу.:стБмтельных датчикг1;1 ; к ц гЬDOBo 5y измерителю 3 тем- п-.-ра-гуг.х,, прсобргзуюцему аналоговые С1-1 г ;Г1:.-. о Ч гврмочувстЕ 1та :1ЬНЫх датги-асоз Б L,j::mpoBbe кодьц блок 4 сиг- .кйпна iiopa;, сра.13НКБею1 гий цифровые .-f:i., по ступающие от цифроэого измерг1 :шя 3 тед-.игерат ф с предупредите.ГЬЧыми , аварлйкымн уставками заЛ;. - аи;ымк в блоке 4 сигнализатора и в :лучае правымения аварийной уставK:,V л.апщий ::.оманду управления на срябасыванио источника 5 возмущшо- щ его 3 о ;i г ,-.-й е. т в ия, пр ад н аз на че нно г о Ш7 инициирования переходного теплозг,, процессе в сердечнике статора турбогенератора путем воздергствия на 6ле.1- 6 регулирования возб тадениЯ;, Элок 7 базовых параметров, хранящий яспор базовых параметров составляющгх псфеходЕШх тепловых процессов LL4js: мест уста.йовки термочувствительл:;; ; AEiviiiKObi, причем значения .состазлпк./лк. 5aso3;;;x параметров перестра™ .ич :Сй а за}зясимости от данных по С1. У7Гг;;Щ -г :: блока 8измерения пара.метров- охлаждающего агента, к когоро,чу подктЕочены датчики 9 давления охлаждающего агента, датчики Ш.расхода охлаждающего агента и датчики 11 температуры охлаждающего агента, блок 12 сравнения, вь полняюш,-ш анализ-сравнение величин, поступающих на один из входов блока сравнения от вычислительного блока 13, обрабатывающего вызванный переходный тепловой процесс j а на другой - от блока базовых параметров 5 результаты сразнения поступают 3 блок 1- регистрации

Устройство работает следующим образом.

На вход ко 4кутатора 2 поступают сигналы от термочузствительш.х датчиков 15 размещенгшх на сердечнике статора турбогенератора. С выхода коммутатора 2 сигналы поступают на вход цифрового изкерите1;я 3 температур--:, где преобразуются в цифровые коды. Цифровые коды поступают далее в блок сигнализатора, где сравниваются с цифровыми кодами прздупредительн к и аварийнь Х уставок для соотзетст- - вующих точек теплового контро/,я сердечника статора турбогенератора. Информация о тепловом состоянии сердечника статора поступает Е блок 14 регистрации. При превышении цифрового

кода текузцей температуры в одной из хоктро;шруемых точек по отношению к аварийной уставке для той же точки, сигнализатор вырабатывает комаццу управления, которая поступает в источник 5 возмущающего воздействия.

Источнрйс возмув аюидего воздействия по этой комааце действует на блок 6 регулироваШ1Я возбуждения турбогенератора, и конкретно на цепи изменения тока ротора с помощью снюкения

.уставки автоматического регулятора возбуждения. При этом происходит скачкообразное измененяа тока возбуждения что, в свою очередь, приводит к изменению реактивной мощности турбогенератора. Изменение реактивной мощности влечет за собой измене(;|.;е потерь в сердечнике статора, а следовательноз приводит к возишгновению переходного теплового процесса в сердачника статора турбогенератора. Данные о переходном тегшовом процессе фиксируются термочуЕствительньми датчиками 1 и поступают далее на коммутатор 2 и с выхода цифрового измерителя 3 температутзы поступают в вычислительньй блок 13. В вычислительном блоке 13 проводится разложение зависимостей ( в экспоненциальный ряд и определение по результатам разложения составляющих ( где 0ро установившаяся температура; , зависимость нагрева сердечника статора от времени; , - составляющая, характеризующая распределение потерь в сердечнике статора; постоянная времени нагрева, характеризующая параметры теплопередачи и особенности конструкции сердечника; i - номер контролируемой точки; Ц - начальные температурные условия

В блоке 7 базовых параметров заложены коды базовых значений составляющих UiuH Т. для тех же мест устаIjM TjH

новки термочувствительных датчиков I, причем значения составляющих базовых параметров зависят от расхода, давления и температуры охлаждающего агента.

В блок 12 сравнения на один из входов поступают данные о текущих

значениях составляющих U,и л- второй вход - данные о базовых значениях составляющих 0; и Т В блоке 12 сравнения производился вычитание величин Ц- „ и U у,, а также и Циф ровом виде. Анализ результатов вычитания позволяет определить причину изменения температурного поля сердечника статора. Информация о результа тах диагноза поступает далее в блок 1 регистрации.

Технико-экономический эффект, от использования предлагаемого изобретения достигается за счет уменьшения аварийных остановов турбогенераторов и сокращения сроков ремонта из-за ускорения определения причин выхода из строя турбогенератора.

Формула изобретения

Устройство для диагностики теплового состояния электрической машины, например турбогенератора с блоком регулирования возбуждения, содержащее коммутатор, термочувствительные датчики, установленные на статоре электрической машины и подключенные к входу коммутатора, цифровой измеритель температуры, вход которого соединен с выходом коммутатора, блок регистрации-, блок сравнения с двумя входами и выходом, подключенным к блоку регистрации, блок сигнализатора с двумя выходами, вход которого соединен с выходом цифрового измерителя температуры, а один из выходов - с входом блока регистрации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в частности для диагностики причин изменения температурного поля электрической машины, с него введены источник возмущающего воздействия, вход которого подключен ко второму выходу блока сигнализатора, а выход - к блоку регулирования возбуждения, вычислительный блок, вход которого подключен к выходу цифрового измерителя температуры, а выход - к одному из входов блока сравнения, блок базовых параметров, подключенный ко второму входу блока сравнения и блок измерения параметров охлаждающего агента, выход которого соединен со входом .блока базовых параметров .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Приборы и системы управления. 1978, 3, с. 20-2А.