DD282983B5 - Verfahren zur ueberwachung des schwingungszustandes von staenderwicklungen und blechpaketen grosser rotierender elektrischer wechselstrommaschinen - Google Patents
Verfahren zur ueberwachung des schwingungszustandes von staenderwicklungen und blechpaketen grosser rotierender elektrischer wechselstrommaschinen Download PDFInfo
- Publication number
- DD282983B5 DD282983B5 DD32835389A DD32835389A DD282983B5 DD 282983 B5 DD282983 B5 DD 282983B5 DD 32835389 A DD32835389 A DD 32835389A DD 32835389 A DD32835389 A DD 32835389A DD 282983 B5 DD282983 B5 DD 282983B5
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- stator
- monitoring
- large rotating
- developments
- packages
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 18
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 10
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000005309 stochastic process Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
Description
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des Schwingungszustandes großer rotierender elektrischer Wechselstrommaschinen während des An- oder Abfahrvorganges, bei denen ein 3phasiges Kurzschließen der Ständerwicklung und eine Erregung auf einen Kurzschlußstrom genügender Größe oder bei denen bei offener Ständerwicklung eine Erregung auf ein ausreichend großes Luftspaltfeld durchführbar ist, wie zum Beispiel bei Synchronmaschinen in Pumpspeicherwerken mit reversiblen Maschinensätzen bei betriebsmäßiger elektrischer Bremsung. Sie dient der Früherkennung von Lockerungen der Wicklungsstäbe und des Blechpaketes des Ständers dieser Maschinen und wird auf dem Gebiet der technischen Diagnostik angewendet
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
In der technischen Diagnostik großer rotierender elektrischer Wechselstrommaschinen ist es bekannt, den Schwingungszustand von Ständerwicklungen durch Messung der Amplituden-Frequenz-Kenniinien der Wickelköpfe zu bestimmen (Nadtocij, v.M., Rekomendacij po kontrolju vibracionnogo sostojanija lobovych castej obmotki statora gidrogeneratorov. Sbornik naucnych trudov VNIIE, Moskva, 1983, S. 10-15. Glebov, I.A. u.a., Vibrator/ Behaviour Study and Control of Large Turbo- and Hydrogenerators, CIGRE-Bericht 11-11 Session 1988). Hierzu wird die betreffende Maschine aus dem laufenden Betrieb herausgenommen und im Dreiphasen-Dauerkurzschluß betrieben. Die Drehzahl wird im Bereich 0,4 bis 1,2 ihres Nennwertes stufenweise eingestellt. Die Schwingungen der Wickelköpfe werden durch an ihnen befestigte Sensoren erfaßt. Durch die punktweise Aufnahme werden nur Resonanzen im genannten Drehzahlbereich sicher erfaßt. Durch den notwendigen Dreiphasen-Dauerkurzschluß ist die betreffende Maschine für die Dauer des Versuches für den normalen Betrieb nicht verfügbar.
Es ist bekannt (Patentschrift CH 571714), daß auch systeminterne stochastische Vorgänge benutzt werden können, um Eigenschwingungen in teilweise rotierenden Systemen anzuregen, wobei durch Frequenzanalyse der Resonanzkurven Eigenfrequenz und Dämpfung der Systemeigenschwingungen bestimmt werden. Dieses Verfahren ist bei rein sinusförmiger Anregung, wie sie in Generatoren gegeben ist, nicht anwendbar.
Ferner wurde vorgeschlagen, den Schwingungszustand eines elektrischen Generators auch nach der Herausbildung der harmonischen der doppelten Generatorfrequenz im Autoleistungsspektrum von Schwingungssignalen zu beurteilen, die durch Sensoren vom Generatorständer abgenommen werden. Dabei sind das an einem Leitsignal phasenorientierte Mittelungsverfahren und die anschließende Signalanaiyse relativ aufwendige Verfahren. Außerdem sind besonders Betriebszustände des Generators notwendig, die seine betriebliche Verfügbarkeit beeinträchtigen. Mit diesem Verfahren ist ein Erkennen von Resonanzerscheinungen und eine Beurteilung ihrer Gefährlichkeit für den Betrieb der Maschine nicht möglich.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Schwingungszustand der Ständerbaugruppen eines Generators komplex zu beurteilen und auftretende Lockerungen der Ständerwicklungen und des Blechpaketes frühzeitig mit geringen technischen Mitteln und ohne ökonomische Verluste zu erkennen, wobei die üblichen aufwendigen Methoden zur Signaltrennung und Analyse entfallen können, da die notwendigen Informationen direkt aus dem Meßsignal gewonnen werden.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Hilfe von Schwingungssignalen, die am Ständer der Maschine abgenommen werden, eine Diagnose des Schwingungszustandes der Ständerbaugruppen innerhalb des normalen Betriebsregimes der Maschine unter Umgehung einer aufwendigen Signalanalyse durchzuführen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß während des betriebsmäßigen An- oder Abfahrens der elektrischen Maschine und bei kurzgeschlossener oder leerlaufender Ständerwicklung und elektrischer Erregung Schwingungssignale am Ständergehäuse und/oder am Blechpaket und/oder an der Wicklung der Maschine abgegriffen und in ihrem zeitlichen Verlauf kontinuierlich zwischen Nenndrehzahl und Stillstand der Maschine registriert werden. Dabei freigestellte Resonanzerscheinungen werden nach Amplitude und Frequenz ausgewertet. Der Maschinenzustand wird einerseits nach dem
Vorhandensein von Resonanzen und ihrer Lage in bezug auf betriebsmäßig angeregte Frequenzen (z.B. der doppelten Stromfrequenz) und andererseits durch Vergleich der gemessenen Resonanzschwingungen mit den im Neuzustand der Maschine gemessenen Schwingungswerten beurteilt.
Es hat sich gezeigt, daß bei auftretenden Lockerungen von Elementen der verschiedenen Ständerbaugruppen, die zu nichtlinearen Kennlinien ihrer Schwingwege in Abhängigkeit von der erregenden Kraft zu führen, auch Resonanzfrequenzen erregt werden können, deren Werte ein ganzzahliges Vielfaches des Frequenzwertes der erregenden Kraft betragen (subharmonische Erregung).
Der Vorteil der kontinuierlichen Registrierung des Schwingungsverlaufes während des An-und Abfahrvorganges besteht darin, daß auch Eigenresonanzen von Elementen erfaßt werden können, die naturgemäß oberhalb des betriebsmäßig angeregten Frequenzbereiches liegen. Da diese Eigenresonanzen in der Regel nur innerhalb kleiner Drehzahlbereiche angeregt werden, wäre es aufwendig, bei der bisher üblichen punktweisen Aufnahme alle möglichen Resonanzen zu erfassen. Die Messung wird innerhalb betriebsmäßiger Fahrweisen durchgeführt und beeinträchtigt nicht die Verfügbarkeit der Maschine.
An reversiblen Hydrogeneratoren großer Leistung mit kunstharzisolierter Ständerwicklung traten Lockerungen der Wicklungsstäbe und des Blechpaketes des Generatorständers auf. Die Diagnose des Lockerungszustandes beispielsweise der Wicklungsstäbe erfolgt durch mehrere über die Maschine verteilte Schwingungssensoren, die direkt auf den Wicklungsstäben oder am Blechpaket oder am Gehäuse befestigt sein können. Während des betriebsmäßigen elektrischen Abbremsens des Generators vorzugsweise mit Ständernennstrom von der Nenndrehzahl bis zum Stillstand werden die Schwingungen von diesen Sensoren abgenommen. Bei einer Generatornennfrequenz von 50Hz durchlaufen die elektrischen Erregerkräfte dabei einen Frequenzbereich von 100Hz bis OHz. Neben Resonanzen, die in diesem Bereich liegen, wird bei Lockerung eines Wicklungsstabes in der Nut, der beispielsweise eine Eigenresonanz bei 160Hz hat, diese Eigenresonanz durch subharmonische Erregung auch bei Frequenzen der Erregerkraft von Ѵг f0, Ѵз f0,1A f0 usw., d. h. bei 80 Hz, 53,3 Hz, 40 Hz usw., bzw. bei Stromfrequenzen von 40Hz, 26,7Hz, 20Hz usw. angeregt.
Die beim elektrischen Bremsen registrierten Schwingungssignale werden auf Vorhandensein von Resonanzerscheinungen geprüft, die nach maximaler Amplitude und Frequenz ausgewertet werden. Aus der Frequenz lassen sich Rückschlüsse über die Ursache der erhöhten Schwingungen ziehen. Die Lage .der Resonanzfrequenzen im Spektrum gibt Aufschluß über ihre Gefährlichkeit für den Betrieb der Maschine. Zum Beispiel sind in der Nähe von 100 Hz gemessene Resonanzfrequenzen besonders gefährlich, da sie bei einer Stromfrequenz von 50 Hz, d. h. einer Frequenz der Erregerkraft von 100 Hz im stationären Betrieb der Maschine ständig angeregt werden. Die gemessenen Resonanzschwingungen werden mit den im Neuzustand der Maschine gemessenen Werten verglichen. Auf diese Weise kann der Trend des Schwingungszustandes der Ständerbaugruppe ermittelt werden, woraus Zeitpunkt und Umfang vorbeugender Instandhaltungsmaßnahmen abgeleitet werden können.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Überwachung des Schwingungszustandes von Ständerwicklungen und Blechpaketen großer rotierender Wechselstrommaschinen durch Messung, Aufnahme und Auswertung an der Ständerwicklung und/oder am Blechpaket und/oder am Ständergehäuse aufgenommener Schwingungssignale, gekennzeichnet dadurch,- daß die Schwingungssignale während des An- und Abfahrvorganges bei kurzgeschlossener oder offener Ständerwicklung und elektrischer Erregung des Läufers der Wechselstrommaschine aufgenommen werden- und daß die so aufgenommenen Schwingungssignale in ihrem Resonanzverhalten nach Amplitude und Frequenz ausgewertet werden und hieraus der Zustand der Ständerwicklung und des Blechpaketes komplex beurteilt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD32835389A DD282983B5 (de) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | Verfahren zur ueberwachung des schwingungszustandes von staenderwicklungen und blechpaketen grosser rotierender elektrischer wechselstrommaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD32835389A DD282983B5 (de) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | Verfahren zur ueberwachung des schwingungszustandes von staenderwicklungen und blechpaketen grosser rotierender elektrischer wechselstrommaschinen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD282983A5 DD282983A5 (de) | 1990-09-26 |
| DD282983B5 true DD282983B5 (de) | 1993-05-19 |
Family
ID=5609004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD32835389A DD282983B5 (de) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | Verfahren zur ueberwachung des schwingungszustandes von staenderwicklungen und blechpaketen grosser rotierender elektrischer wechselstrommaschinen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD282983B5 (de) |
-
1989
- 1989-05-08 DD DD32835389A patent/DD282983B5/de unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD282983A5 (de) | 1990-09-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2630509B1 (de) | Überwachung und fehlerdiagnose einer elektrischen maschine | |
| EP1634368B1 (de) | Verfahren und dämpfungsvorrichtung zur dämpfung einer torsionsschwingung in einem rotierenden antriebsstrang | |
| EP0228613B1 (de) | Verfahren zur Teilentladungserfassung und Abreissfunkenmessung bei dynamoelektrischen Hochspannungsmaschinen sowie Einrichtung zu seiner Durchführung | |
| EP1537427A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur überwachung und/oder analyse von elektrischen maschinen im betrieb | |
| WO2004025232A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erfassung von schwingungen des wellenstranges an einer elektrischen maschine | |
| DE112017005650T5 (de) | Anomalie-diagnoseeinrichtung für kraftübertragungsmechanismus und anomalie-diagnoseverfahren für kraftübertragungsmechanismus | |
| DE102008043103A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung und/oder Analyse von Rotoren von elektrischen Maschinen im Betrieb | |
| Sonje et al. | A novel approach for sensitive inter-turn fault detection in induction motor under various operating conditions | |
| EP2962388B1 (de) | Verfahren zur erkennung von polschlupf | |
| DE3883114T2 (de) | Verfahren zum statischen Prüfen von drehenden Gleichrichtern in bürstenlosen Alternatoren. | |
| DE102016222660A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von Veränderungen in einem elektrisch betriebenen Antrieb | |
| EP3284167B1 (de) | Verfahren zur erkennung eines bevorstehenden polschlupfes | |
| DE102010019732A1 (de) | Einrichtung und Verfahren zur Torsionsresonanzfrequenzmessung | |
| DE102009018429A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren eines nicht ausreichenden Phasenstroms bei einem Permanentmagnetsynchronmotor | |
| DE19742622A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Wellenströmen und Wellenspannungen in einer Generatorwelle | |
| DE102021204463A1 (de) | Verfahren zum Bestimmen eines Schwingungsverhaltens eines Elektromotors und/oder dessen Einbauumgebung, sowie entsprechender Elektromotor und Ventilator | |
| DE102015210911A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von Veränderungen in einem elektrisch betriebenen Antrieb | |
| DD282983B5 (de) | Verfahren zur ueberwachung des schwingungszustandes von staenderwicklungen und blechpaketen grosser rotierender elektrischer wechselstrommaschinen | |
| WO2009127562A2 (de) | Verfahren zur überwachung einer elektrodynamischen maschine | |
| DE19509974A1 (de) | Verfahren zur Bremsung eines Wechselstrommotors | |
| Bessous et al. | A detailed study of the spectral content in the stator current of asynchronous machines under broken rotor bar faults using MCSA technique | |
| EP0019869B1 (de) | Anordnung zur messtechnischen Erfassung und Überwachung von elektrischen Läuferunsymmetrien in Induktionsmaschinen mit Käfigläufern | |
| EP3291425A1 (de) | Verfahren zur ermittlung von strukturdynamischen eigenschaften eines ständerwickelkopfes | |
| WO2016124286A1 (de) | Verfahren sowie vorrichtung zum überwachen des betriebes einer stromerzeugungsanlage | |
| EP4671725A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erfassung des torsionsschwingungsverhaltens eines antriebsstranges in einem luftfahrzeug |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B5 | Patent specification, 2nd publ. accord. to extension act | ||
| IF04 | In force in the year 2004 |
Expiry date: 20090509 |