[其他]發電機定子繞組的診斷系統

無效

• 申請號: 86104790
• 申請日: 1986-07-15
• 公開（公告）號: CN86104790A
• 公開（公告）日: 1987-03-04
• 發明（設計）人: 阿維利諾·朱安·岡薩利茨;弗蘭克林·約瑟夫·穆爾費;弗蘭克林·蒂莫希·埃麥里;彼里·阿蘭·維亞特;威廉姆·吉尼·克拉格
• 申請（專利權）人: 西屋電氣公司
• 主分類號: G01R31/06
• 分類號: G01R31/06;G01R31/34
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 馮賡瑄

本發明一般性地涉及到一種用于發電機的在線診斷系統，特別是氣體冷卻類的發電機。

現代發電設備，比如說那些由蒸汽渦輪機驅動的發電機，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損耗，這種裝置會產生非常大量的熱，因此必須提供一個冷卻系統，以防止在正常運行時由于發熱可能導致的發電機過熱。

冷卻系統的一種型式，是利用發電機外殼中以及轉子和定子結構中冷卻氣體（諸如氫氣）的流動將產生的熱量帶走。在一種典型設計中，由許多疊片組成的發電機定子鐵心，具有均勻分布的沿整個鐵心長度延伸的軸向槽。每槽的深度足以容納兩個上下布置的分別繞制的線圈元件邊（即線棒），每個線圈元件邊被認為是“半匝”。冷卻氣體在線圈元件邊里面通過，所以定義為氣體內冷型冷卻方式。

在一種氣體內冷型設計中，在每半匝線圈中裝了兩組分開的矩形截面的通風管，以容納冷卻氣體，設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管出來的氣體的溫度讀數。一般來說，對于多相發電機，繞組每一相帶用一對溫度傳感器。

溫度傳感器的輸出被監測;這樣，任何非正常的指示或讀數將表示傳感所監測的那一相帶中的某一線圈或一些線圈可能存在的問題。將溫度讀數規格化而不是比較每一原始的溫度輸出，更為方便。這就是說，在發電機各種特定的負荷條件下，對每一傳感器輸出的讀數都建立一個校正系數。對于正常運行，每一傳感器的輸出信號將轉換成規格化的平均溫升（等于100%）的百分值（PAR）。如果PAR超過了某一限額，例如105%，即給操作人員發出一個報警信號，表示已經超過了限額。

盡管這種裝置為操作人員提供了一個可能存在問題的指示，但并沒有詳細說明是什么問題，也不能考慮為可能是其中某一個溫度傳感器失效。

因此，本發明的主要目的是提供一種有很大改進的診斷系統，用于上面敘述過的那種類型的發電機。在這種診斷系統中，對包括傳感器工作失常在內的各種特定的狀態失常情況，都會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，本發明具備對發電機的繞組系統的狀態進行診斷的診斷裝置;發電機有許多內部帶有第一和第二組通風管道的線棒，冷卻氣體就流經這些通風管道。該診斷裝置包括對從選定的一些線棒中的第一和第二組通風管道中引出的冷卻氣體的溫度進行監測的設備，并提供相應的第一和第二溫度指示信號。此診斷裝置的特征為：由一臺診斷計算機將上述第一和第二溫度指示信號作為輸入而接收，此計算機又產生相應的第一和第二規格化的溫度指示信號，以確定上述規格化的溫度指示信號是否偏離正常范圍;該計算機還產生在上述范圍內和范圍外的規格化的信號的預定的組合;這樣，診斷計算機就可根據上述的組合給出被監測線棒之預計的可能發生的非正常狀態的指示，并向操作人員發出非正常狀態的信號指示。

參考附圖，并用實例對本發明的較佳實施方案進行說明如下，其中：

圖1是一個發電機的簡化截面圖。

圖2是一個表示在發電機定子的一個槽中安排的兩個“半匝”線圈的截面圖。

圖3是一個視圖，表示兩個“半匝”線圈的端部電氣連接頭以及通風管和溫度檢測器。

圖4用來表示圖1的發電機的各相帶及溫度檢測器的布置。

圖5是一個表示發電機繞組電氣接線的圖。

圖6A和6B是表示溫度讀數的測取和將這些讀數傳送至診斷裝置的方框圖。

圖7和圖8是用來說明本發明可能采用的一種專家系統的結點圖。

圖9A和9B用來說明可以用在這種專家系統中的典型函數。

圖10是一個表示本發明工作的流程圖。

圖1中的發電機10包括一個轉子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，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入與每個線棒16相聯系的通風管系統20。該冷卻氣體將運行中所產生的熱量帶走，并在截面圖右手端線棒16處，從通風管系統20出來，在此，由一個軸流空壓風扇裝置22壓入熱交換器24中。加熱了氣體再一次被冷卻并經導管26送入到通風管系統的入口，導管26其中的一根如圖所示。雖然此圖未加標明，氫氣實際上也流經轉子12和定子鐵心14中的通路。