Устройство для определени нагрева электрической машины

 

еиатентно-т=. . сека бнбдио .= ;".F >

o ii H c A H H E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ti) 479965

Союз Советских

Социалистических

Республик (б11 Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06.72 (21) 1796254/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.08.75. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 17.11.75 (51) М. Кл. С Olk 7/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.004.5:

:621.3.017.71 (088.8) (72) Автор изобретения

В. В. Кузьмин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРЕВА

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к области электромашиностроения и касается о|пределения наг рева электрических маши и, обмотки которых уложены в пазы магнитопровода.

Известны устройства с датчиками температуры, прилегающими к яаружпой поверхности изоляции слоев обмоши, установленными в многослойной обмотке между ее слоями, а в однослойной — под пазовым кливом.

Недостатком таких устройств заключается в большой погрешности измерения тем пературы меди обмотки, возникающей за счет того, что датчики температуры отделены от поверх ности меди, находящейся под высоки м напряжением, толстым слоем электрической изоляции, на котором происходит существенное (до 20 — 30 С) падение температуры при прохождении теплового потока от меди к магпитопроводу.

Для повышения точности измерения температуры меди обмотки электрической машины устройство до полнительно содержит датчики температуры, расположенные вблизи боковых поверхностей паза магнитопровода, нагрев которых является основным источником погрешности измерения, а для упрощения процесса определения температуры меди обмотки допол нительные датчики температуры расположены симметрично относительно датчика, прилегающего к наружной, поверхности изоляции обмотки, и имеют с ним одинаковые координаты по высоте паза и по длине машины. Учет влияния температуры охлаждающего газа, Омывающего пазовый клин, на

5 результаты измерения температуры однослойной обмотки достигается установкой в пазовый .клин, вблизи его наружной поверхности, дополнительного датчика тем1пературы, а для исключения влияния расположения датчиков

1О тем|пературы относительно пакетов магнитопровода с радиальной систвмой вентиляции на результат измерений чувствительные элементы датчиков имеют размеры в направлении длины машины, кратные расстоянию

15 между плоскостям и симметр ии соседних пакетов матнитапровода, причем для повышения эксплуатациоHIHQH надежности устройства, в особенности его устойчивости к действию больших механических нагрузок, дат2Э чики вместе с термопроводкой к ним на всем протяжении до выхода из паза помещены в общий неразъем ный изоляционный корпус.

На фиг. 1 изображен схематически паз электрической машины с описываемым уст25 ройством, установленньвм в двухслойной обмотке, в разрезе; на фиг, 2 — то же, в однослойной обмотке.

Между 1ниж ним 1 и верхним 2 слоями обмотки, в центре общего изоляционного корЗО пуса 3, установлен датчик температуры 4, 479965

10 прилегающий к наружным поверхностям изоляции слоев, а симметрично относительно него, вблизи стенок матнитопровода 5 расположены до полнительно два датчика температуры 6.

В однослойной обмотке (фиг. 2) кроме аналогичных датчиков 4 IH 6, расположенных между обмоткой 7 и пазовым клином 8, в последний вмонтировая дополнительный датчик 9 для учета влияния температуры охлаждаю1цего газа, омы вающего пазовый клин.

Результаты совместных измерений температуры по ансамблю датчиков в каждой зоне контроля представляют достаточяый объем информации для определения действительной температуры мед и обмотки. Взаимосвязь этих результатов с искомой температурой меди получает наиболее простой вид при соблюдении требований к взаимному расположению датчиков (симметрия датчиков 6 от носительно датчика 4, одинаковые координаты всех датчиков по высоте паза и по длине машияы, кратность длин чувствительных элементов длине пакетного деления мапнитопровода).

Т=AT — В (Т +Тз) для устройства по фиг. 1;

Т=АТ вЂ” В (Т +Тз) — СТО для устройства по фиг. 2, где Т вЂ” искомая температура меди обмотки;

Tl — температура по датчику 4;

Т и Т,— температура яо каждому из датчиков 6;

T<> — температура по датчику 9;

А, В и С вЂ” константы, величина которых определяется конструкцией,пазовой части электрической машины, выключая и ко нструктивные особенности примененных датчиков тем пер атуры.

Так, например, для предлагаемого устройства, заложен ного между слоями обмотки статора турбогенератора мощностью 200 Мвт, экапериментальным путем определены следующие значения констант:

А =1,61 В=0,31

Процесс определения температуры меди обмотки .по приведенным выше формулам легко поддается автоматизациями известными средствами как аналоговой измерительной, так и дискретной вычислителыной TexlHHêè.

Использование предлатаемого устройства позволяет на порядок снизить погрешность измерения тем пературы меди обмотки в усло15

З0

50 виях эксплуатации. Там. где применяемые в настоящее время устройства имеют погрешность 20 — 30 С, погрешность предлагаемого устройства не превысит 3 С. Поэтому применение предлагаемого устройства в элвктрических машинах, у которых зона максимального нагрева обмотки локализуется в пазовой части, позволяет получить достоверную информацию о нагреве обмоток в процессе работы машины.

Предмет изобретения

1. Устройство для определения нагрева электрической машины, содержащее датчики температуры, прилегающие к наружной поверхности изоляции обмотки в ее пазовой части, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры меди обмотки, устройство до полнительно содержит датчики температуры, расположенные вблизи боковых поверхяостей магнитопровода, образующих паз.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения процесса определения температуры меди обмотки, дополнительные датчики температуры расположены симметрично относительно датчика, прилегающего к,поверхности изоляции обмотки и имеют с ним одинаковые координаты по высоте паза и по длине машины.

3. Устройство по пп. 1 — 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью учета влияния температуры охлаждающего газа, омывающего пазовый клин, яа результаты измерения температуры одяослойной обмотки, в пазовый клин, вблизи его наружной поверхности, устаHoInJIeH дополнительный датчик температуры.

4. Устройство по Оп. 1 — 3, отл ич а ю щеес я тем, что, с целью исключения влияния расположения датчиков относительно:пакетов магнитопровода с радиальной системой вентиляции на результаты измерений, чувствителыные элементы, датчиков имеют размеры в направлении длины машины, кратные расстояяию между плоскостями симметрии сосед них пакетов матнитопровода.

5. Устройство по пп. 1 — 4, о тл и ч а ю ще еся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, датчики вместе с термопроводкой к ним на всем протяжении до,выхода из паза помещены in общий неразъемный изоляционный корпус.

479965

Юуа g

Составитель Г. Ермаков

Телред 3. Тараненко Корректор М, Лейзерман

Редактор В Фельдман

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2803/17 Изд. No g4) Тираж 740 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5