Спосіб діагностики та контролю виткових замикань у роторі синхронної машини
Використання: електромашинобудування для визначення електричних пошкоджень. Технічний результат полягає в однозначному визначенні виткових замикань у роторі. Поблизу поверхні ротора синхронної машини встановлюють датчик індукції. При подачі постійного струму в обмотку ротора, що обертається, на вхід аналізатора спектра надходить сигнал. Спектральний аналіз можна проводити за допомогою комп'ютера, на вхід якого надходить сигнал у цифровій формі аналого-цифрового перетворювача. Можливе використання двох індукційних датчиків, які розташовані діаметрально протилежно щодо ротора. Для відокремлення струмових складових поля від залишкової намагніченості та визначення ступеня магнітної анізотропії ротора вимір проводять за відсутності струму в обмотці ротора. За відсутності в спектрі електрорушійної сили гармонійних складових, парних по відношенню до основної гармоніки електрорушійної сили, роблять висновок про відсутність виткових замикань ротора, за наявності - порівнюють їх відносні величини і частоти з канонічним складом магнітного поля ротора даної синхронної машини і визначають розташування якої можливе виткове замикання. 2 з.п.ф-ли, 1 іл.
Пропоноване рішення відноситься до галузі електромашинобудування, зокрема методів визначення електричних пошкоджень.
Відомий спосіб знаходження міжвиткових замикань в обмотках роторів при живленні їх змінним струмом (див. Гемке Р.Г. Несправності електричних машин. Енергоатоміздат, Л., 1989, стор.182-185). Для турбогенераторів цей спосіб дає надійні результати, якщо зняті бандажі та виведені міжполюсні та міжкотушкові сполуки, що означає практично розбирання ротора і веде до великих втрат часу та засобів, оскільки при зняттіПід час обертання ротора цей спосіб застосовується при встановленні допоміжного контактного кільця та щітки.
Наприклад, відомий прийнятий за прототип спосіб контролю виткових замикань в роторі за допомогою висунутої в повітряний зазор зі статора випробувальної котушки, електрорушійна сила якої, наведена полем ротора, подається на осцилограф, і за формою кривої роблять висновок про відсутність виткових замикань. Алексєєв А. Є., Костенко М. П. Турбогенератори, ДЕІ, М. -Л. 1939, стор.201, 341). Цей метод знайшов широке застосування. Наприклад, половина турбогенераторів потужністю 500 і 660 МВт у Великобританії оснащена датчиками магнітного поля для виявлення виткових замикань у роторі (Jackson R.J., Roberts I.A., Thurston R.C., Worsfold J.H. 04, 8 p.). Недоліком цього є суб'єктивність якісного висновку формою кривої. Відсутність кількісних критеріїв призводить до неоднозначності висновків про наявність виткових замикань у роторі.
Метою винаходу є усунення зазначених недоліків, а саме можливість отримання однозначних висновків про наявність виткових замикань у роторі.
Поставлена мета досягається тим, що в способі діагностики і контролю виткових замикань в роторі синхронної машини, що полягає у використанні на вході вимірювального вольтметра сигналу з встановленого поблизу поверхні обертового ротора синхронної машини нерухомого індукційного датчика при подачі в обмотку ротора проводять спектральний аналіз електрорушійної сили, наведеної в індукційному датчику, причому за частотним складом івідносної величини окремих спектральних складових роблять висновок про відсутність виткових замикань та магнітної ізотропії ротора; критерієм відсутності виткових замикань та магнітної ізотропії ротора є практична відсутність у спектрі електрорушійної сили гармонійних складових, парних по відношенню до основної гармоніки електрорушійної сили та викликаних струмами в обмотці ротора; за наявності в спектрі електрорушійної сили парних гармонійних складових порівнянням їх відносних величин і частот з канонічним складом магнітного поля ротора даної синхронної машини визначають розташування котушки, в якій можливе виткове замикання; для відділення струмових складових поля від залишкової намагніченості та визначення ступеня магнітної анізотропії ротора вимірюють вимірювання за відсутності струму в обмотці ротора. Як вимірювальний вольтметр використовують аналізатор спектру. Можливе використання двох індукційних датчиків з ідентичними частотними характеристиками, які розташовані діаметрально протилежно щодо ротора, сигнали яких підсумовують і віднімають.
Сутність методу пояснюється кресленням, де представлена схема діагностики виткових замикань.
Спосіб діагностики та контролю виткових замикань у роторі здійснюють наступним чином. Поблизу поверхні ротора 1 синхронної машини встановлюють індукційний датчик 2. При подачі постійного струму в обмотку 3 обертового ротора на вхід аналізатора спектра 4 надходить сигнал. Спектральний аналіз можна проводити за допомогою комп'ютера 5, на вхід якого надходить сигнал в цифровій формі з аналого-цифрового перетворювача 6. Можливе використання двох індукційних датчиків 2, діаметром діаметром протилежно відносно ротора. Для відділення струмових складових полявід залишкової намагніченості та визначення ступеня магнітної анізотропії ротора вимір проводять за відсутності струму в обмотці ротора. За відсутності в спектрі електрорушійної сили гармонійних складових, парних по відношенню до основної гармоніки електрорушійної сили, роблять висновок про відсутність виткових замикань ротора, за наявності - порівнюють їх відносні величини і частоти з канонічним складом магнітного поля ротора даної синхронної машини і визначають розташування якої можливе виткове замикання.
Запропонований спосіб відрізняється простотою, дає однозначні висновки про наявність виткових замикань у роторі.
1. Спосіб діагностики і контролю виткових замикань в роторі синхронної машини, що полягає у використанні на вході вимірювального вольтметра сигналу з встановленого поблизу поверхні обертового ротора синхронної машини нерухомого індукційного датчика при подачі в обмотку ротора постійного струму, що відрізняється наведеної в індукційному датчику, причому за частковим складом і відносною величиною окремих спектральних складових роблять висновок про відсутність виткових замикань і магнітної ізотропії ротора, критерієм відсутності виткових замикань і магнітної ізотропії ротора є практична відсутність у спектрі електродвигунів. електрорушійної сили та викликаних струмами в обмотці ротора, за наявності в спектрі електрорушійної сили вищезгаданих гармонічних складових порівнянням їх відносних величин і частот з канонічним складом магнітного поля ротора даної синхронної машини визначають розташування котушки, в якій можливе виткове замикання, для відділення струмівскладових поля від залишкової намагніченості та визначення ступеня магнітної анізотропії ротора вимірюють вимірювання за відсутності струму в обмотці ротора.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як вимірювальний вольтметр використовують аналізатор спектру.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що використовують два індукційні датчики з ідентичними частотними характеристиками, розташовані діаметрально протилежно щодо ротора, сигнали яких підсумовують і віднімають.
PD4A - Зміна найменування власника патенту СРСР або патенту України на винахід
(73) Нове найменування патентовласника:Відкрите акціонерне товариство «Силові машини - ЗТЛ, ЛМЗ, Електросила, Енергомашекспорт» (UA)
Адреса для листування:195009, Санкт-Петербург, вул. Ватутіна, 3, Літ. А, ВАТ «Силові машини»