DD302027A7 - Method and instrument for controlling the bearing block isolation of operating generators - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Messinstrument zur Kontrolle der Lagerbockisolation in Betrieb befindlicher Generatoren durch Bestimmung des Isolationswiderstandes mittels Spannungsmessung. Zur Verbesserung der messtechnischen Ergebnisse wir d erfindungsgemäß ein Messinstrument mit einem einstellbaren Vorwiderstand, der eine in Widerstandswerten geeichte Skala hat, verwendet und bei der Messung der Spannung zwischen Welle und Grundrahmen (Wellenspannung) wird mit Hilfe des Vorwiderstandes für diese auf der Skala des Zeigermesswerkes der Endausschlag eingestellt und dann bei gleichen Messbedingungen die Teilspannungen, zumindest eine der Teilspannungen, nämlich die zwischen dem Lagerbock und dem Grundrahmen, gemessen und ihre Anteile an der Wellenspannung bewertet und/oder aus den Messwerten der Lagerbockisolationswiderstand ermittelt. Der Realisierung ist erfindungsgemäß der Messstab als Bestandteil des Messinstruments ausgebildet. Das Messinstrument ist mit einem einstellbaren Vorwiderstand, der eine in Widerstandswerten geeichte Skala aufweist, und einem Zeigermesswerk ausgestattet, dessen Skala eine Einteilung von 0 bis 100 % besitzt.The invention relates to a method and a measuring instrument for controlling the bearing block isolation in operation of the generator by determining the insulation resistance by means of voltage measurement. To improve the metrological results, we according to the invention, a measuring instrument with an adjustable resistor, which has a calibrated in resistances scale, and in the measurement of the voltage between the shaft and base frame (shaft voltage) is using the Vorwiderstandes for this on the scale of the pointer measuring the Adjusted final deflection and then under the same measurement conditions, the partial voltages, at least one of the partial voltages, namely measured between the bearing block and the base frame, and evaluated their shares of the shaft voltage and / or determined from the measured values of the bearing block insulation resistance. According to the invention, the realization of the measuring rod is designed as a component of the measuring instrument. The measuring instrument is equipped with an adjustable series resistor, which has a resistance-calibrated scale, and a dial gauge whose scale has a scale of 0 to 100%.
Description
~ U~ U
|_b-GR| _ B-GR
in derin the
Rlb-gr - den LagerbockisolationswiderstandRlb-gr - the bearing block insulation resistance
Uw-GR - die WellenspannungUw-GR - the shaft voltage
Uw-LB - die Teilspannung zwischen Welle und LagerbockUw-LB - the partial tension between shaft and bearing block
Ulb-gr - die Teilspannung zwischen Lagerbock und Grundrahmen und Ninstr. - den wirksamen Innenwiderstand des Meßinstruments bedeuten, die an der Skala (3) des Meßwerks ablesbaren Spannungswerte sowie der an der geeichten Skala (5) des Vorwiderstands (4) ablesbare wirksame Innenwiderstandswert des Meßinstruments herangezogen werden.Ulb-gr - the partial tension between bearing block and base frame and Ninstr. - mean the effective internal resistance of the measuring instrument, which are read on the scale (3) of the measuring unit readable voltage values and on the calibrated scale (5) of the series resistor (4) readable effective internal resistance value of the measuring instrument.
3. Mobiles Meßinstrument zur Kontrolle der Lagerbockisolation in Betrieb befindlicher elektrischer Generatoren durch Spannungsmessungen zwischen der Welle, dem Lagerbock und dem geerdeten Grundrahmen unter Verwendung eines an das Meßobjekt anlegbaren Meßstabes, gekennzeichnet dadurch, daß der Meßstab (1) als Bestandteil des Meßinstruments ausgebildet ist und das Meßinstrument mit einem einstellbaren Vorwiderstand (4), der eine in Widerstandswerten geeichte Skala (5) aufweist, und einem Zeigermeßwerk ausgestattet ist, dessen Skala (3) eine Einteilung von 0 bis 100% besitzt.3. Mobile measuring instrument for controlling the bearing block isolation in operation electrical generators by voltage measurements between the shaft, the bearing block and the grounded base frame using an attachable to the test object measuring rod, characterized in that the measuring rod (1) is formed as part of the measuring instrument and the measuring instrument is equipped with an adjustable series resistor (4) having a resistance-calibrated scale (5) and a pointer measuring unit whose scale (3) has a division from 0 to 100%.
4. Meßinstrument nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Skala des Meßwerkes im 20-%-Bereich mit einer Grenzwertmarkierung versehen ist.4. Measuring instrument according to claim 3, characterized in that the scale of the measuring mechanism in the 20% range is provided with a limit mark.
5. Meßinstrument nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Vorwiderstand (4) des Meßinstruments in dem Meßstab (1) angeordnet ist.5. Measuring instrument according to claim 3, characterized in that the series resistor (4) of the measuring instrument in the dipstick (1) is arranged.
6. Meßinstrument nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Vorwiderstand (4) und das Meßw-rk in dem Meßstab (1) angeordnet sind.6. Measuring instrument according to claim 3, characterized in that the series resistor (4) and the Meßw-rk in the dipstick (1) are arranged.
7. Meßir . .rument nach Anspruch 3 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Meßstab (1) zusammensteckbar ausgebildet ist.7. Messir. .trument according to claim 3 to 5, characterized in that the measuring rod (1) is designed to be plugged together.
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Meßinstrument zur Kontrolle der Lagerbockisolation in Betrieb befindlicher Generatoren durch Bestimmung des Isolationswiderstands mittels Spannungsmessung.The invention relates to a method and a measuring instrument for controlling the bearing block isolation in operation of the generator by determining the insulation resistance by means of voltage measurement.
Bei vielen großen rotierenden elektrischen Maschinen -wie beispielsweise Dampfturbinen-Generatoren -wird die Maschinenlagerung in einem Lagerbock angeordnet, der vom Hauptgeneratorgehäuse getrennt steht, oder wird in einem Befestigungselement, das einen Teil der Endabdeckung des Generators bildet, untergebracht.In many large rotary electric machines-such as steam turbine generators-the machine support is placed in a bearing block that is separate from the main generator housing, or is housed in a fastener that forms part of the end cover of the generator.
Wegen dem im Generator existierenden Streufluß wird in der Generatorwelle, sobald sie rotiert, eine Spannung induziert.Because of the stray flux existing in the generator, a voltage is induced in the generator shaft as it rotates.
Obwohl der Ölfilm, der zwischen der Welle und dem Lager und zwischen anderen Teilen der Maschine vorhanden ist, gegenüber dieser Spannung eine isolierende Wirkung entfaltet, bietet der niedrige Isolationswert eines Ölfilms keinen adäquaten Schutz.Although the oil film existing between the shaft and the bearing and between other parts of the machine has an insulating effect against this stress, the low insulation value of an oil film does not provide adequate protection.
Wenn das Lagergehäuse geerdet wäre, würde der durchfließende Strom eine Beschädigung der Lager bewirken, so daß diese vorzeitig ersetzt werden müßten. Da ein Ersetzen der Lager dieses Maschinentyps für den Besitzer hohe Ausgaben mit sich bringt, ist es von besonderer Wichtigkeit, das Lagergehäuse gegen elektrische Erde geeignet zu isolieren.If the bearing housing were grounded, the current flowing through would cause damage to the bearings, so that they would have to be replaced prematurely. Since replacing the bearings of this type of machine with the owner involves high expenditures, it is of particular importance to properly insulate the bearing housing from electrical ground.
Jedoch ist nicht nur eine geeignete Erdisolierung notwendig, sondern es müssen auch Verfahren angewendet werden, die sicherstellen, daß die Isolierung sich nicht verschlechtert.However, not only is suitable earth insulation necessary, but methods must be used to ensure that the insulation does not degrade.
Bekannt ist eine Vorrichtung zur Fehlererfassung an einer Lagerbockisolation, bei der die Isolation durch einen elektrischen Leiter in wenigstens zwei Isolationsteile geteilt ist und ständig eine Überwachungsvorrichtung zur Erfassung eines elektrischen Potentials oder eines elektrischen Stromflusses zwischen dem elektrischen Leiter und der Lagerung liegt (DE-OS 2748826). Diese ständige Überwachung ist aufwendig und störanfällig. In den meisten Fällen wird zwischen dem Lagergehäuse und der Masse eine periodische Messung vorgenommen, um damit sicherzustellen, daß die Isolierung noch zufriedenstellend ist. Entsprechende Spannungsprüfgeräte sind nicht permanent zwischen Lagergehäuse und Erde geschaltet. Bekannt ist auch eine fest zu installierende Überwachungsanordnung (DD-PS 237030), bestehend aus einer Brückenschaltung mit zwei vorgeschalteten Grätzgleichrichtern. Diese Anordnung überwacht im wesentlichen einen abgeglichenen Ist-Zustand und reagiert sowohl bei Verschlechterung als auch bei Verbesserung des Isolationswiderstandes, so daß es zu Fehlinterpretationen kommt, die dann durch andere Meßverfahren abzuklären sind. Damit verbunden ist ein erhöhter Aufwand an meßtechnischen Voraussetzungen sowie Meßzeit.Known is a device for fault detection on a bearing block insulation, in which the insulation is divided by an electrical conductor in at least two insulating parts and constantly a monitoring device for detecting an electrical potential or an electric current flow between the electrical conductor and the storage is (DE-OS 2748826 ). This constant monitoring is complicated and prone to failure. In most cases a periodic measurement is made between the bearing housing and the mass to ensure that the insulation is still satisfactory. Corresponding voltage testers are not permanently connected between the bearing housing and ground. Also known is a permanently installed monitoring arrangement (DD-PS 237030), consisting of a bridge circuit with two upstream Grätzrichters. This arrangement essentially monitors a balanced actual state and reacts both in deterioration and in improving the insulation resistance, so that there are misinterpretations, which are then clarified by other measuring methods. This is associated with an increased expenditure of metrological requirements and measuring time.
Ausgehend von der Tatsache, daß die Anordnung Welle (W) - Lagerbock (LB) - Grundrahmen (GR) als elektrisches Ersatzschaltbild einen ohmisch-kapazitiven Spannungsteiler darstellt, muß zwischen Welle und Lagerbock sowie zwischen Lagerbock und Grundrahmen immer eine Teilspannung abfallen.Based on the fact that the arrangement shaft (W) - bearing block (LB) - base frame (GR) as an electrical equivalent circuit diagram is an ohmic-capacitive voltage divider, must always fall between the shaft and bearing block and between bearing block and base frame a partial voltage.
Die Teilwiderstände zwischen Welle und Lagerbock sowie Lagerbock und Grundrahmen können durch Spannungsmessung mit konstantem Instrumentenwiderstand (R|nstr.) nachfolgenden Beziehungen bestimmt werden:The partial resistances between shaft and bearing block as well as bearing block and base frame can be determined by voltage measurement with constant instrument resistance (R | ns tr.) Following relationships:
D D Uw-GR — Uw-LB Ulb-GR (1, DD Uw-GR - Uw-LB Ulb-GR (1 ,
"W-LB = "Instr. — \ 4 "W-LB =" Instr. - \ 4
Ulb-grUlb-gr
o _ Uw-GR Uw-LB ~ Ulb-gr o _ Uw- GR U w-LB ~ Ulb-gr
LB-GR — "InsteLB-GR - "Inste
Uw-LBUw-LB
Es wird deutlich, daß die Isolationswiderstände nicht von der absoluten Größe der Wellenspannung, sondern von dem Verhältnis der Spannung abhängen.It becomes clear that the insulation resistances do not depend on the absolute magnitude of the shaft voltage, but on the ratio of the voltage.
Bei ordnungsgemäßer Lagerbockisolation muß in jedem Fall eine Spannung ULB.GR meßbar und nach betrieblichen Vorschriften,In proper Lagerbockisolation must in any case a voltage U LB. GR measurable and according to company regulations,
z. B. die Bedingung ULB.GR > 0,2 X UW43R, erfüllt sein.z. B. the condition U LB. GR > 0.2 XU W43R , be satisfied.
Bei der praktischen Handhabung dieser Methode mit Wellenmeßstab und Verbindungsschnur zum Meßgerät (Vielfachmesser) sowie Verbindungsschnur vom Meßgerät zum Lagerbock bzw. Grundrahmen ergeben sich aber einige Nachteile:In the practical handling of this method with Wellenmeßstab and connecting cord to the meter (multiple blades) and connecting cord from the meter to the bearing block or base frame but there are some disadvantages:
- So sind immer zwei unterwiesene Arbeitskräfte erforderlich.- This always requires two trained workers.
- Es kommen verschiedene Vielfachmesser zum Einsatz.- There are different multimeters used.
- Bei turnusmäßigen Kontrollen mehrerer Maschinen sind für die Wellenspannung und für die Teilspannungen stets verschieden große Absolutwerte zu messen und zu bewerten.- In the case of regular checks of several machines, the absolute values for the shaft voltage and for the partial voltages must always be measured and evaluated.
- Es gelingt praktisch nicht, alle drei Spannungen bei konstantem Instrumentenwiderstand zu messen, weil ein Meßbereichswechsel notwendig wird (Wechselspannungsskala von 20-100%).- It is virtually impossible to measure all three voltages at constant instrument resistance, because a range change is necessary (alternating voltage scale of 20-100%).
- Das Arbeiten mit verschiedenen Meßbereichen führt objektiv zu Fehlmessungen und begünstigt subjektive Ablesefehler. Ziel der Erfindung ist, die Kontrolle zu vereinfachen und die Genauigkeit der Messungen für die Kontrolle zu erhöhen.- Working with different measuring ranges leads objectively to incorrect measurements and favors subjective reading errors. The aim of the invention is to simplify the control and to increase the accuracy of the measurements for the control.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Erfüllung der Zielstellung ein Verfahren und ein Meßinstrument anzugeben, mit dem alle Spannungen unter gleichen Bedingungen gemessen werden können. Dazu ist die Modifikation eines Spannungsmessers erforderlich.The invention has for its object to provide a method and a measuring instrument to fulfill the objective, with which all voltages can be measured under the same conditions. This requires the modification of a voltmeter.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Meßinstrument mit einem einstellbaren Vorwiderstand, der eine in Widerstandswerten geeichte Skala hat, verwendet und bei der Messung der Spannung zwischen Welle und Grundrahmen (Wellenspannung) mit Hilfe des Vorwiderstandes für diese auf der Skala des Zeigermeßwerkes der Endausschlag eingestellt wird und dann bei gleichen Meßbedingungen die Teilspannungen, zumindest eine der Teilspannungen, nämlich die zwischen dem Lagerbock und dem Grundrahmen, gemessen und ihre Anteile an der Wellenspannung bewertet und/oder aus den Meßwerten der Lagerbockisolationswiderstand ermittelt.According to the invention the object is achieved in that a measuring instrument with an adjustable resistor, which has a calibrated in resistance scales used and when measuring the voltage between the shaft and base frame (shaft voltage) using the Vorwiderstandes for this on the scale of the Zeigermeßwerkes the final deflection is set and then under the same measuring conditions, the partial voltages, at least one of the partial voltages, namely measured between the bearing block and the base frame, and evaluated their shares of the shaft voltage and / or determined from the measured values of the bearing block insulation resistance.
Zur Realisierung des Verfahrens wird ein Spannungsmeßinstrument geschaffen, bei dem der Meßstab für die galvanische Ankopplung an das Meßobjekt als direkter Bestandteil des Meßinstruments ausgebildet ist, das mit einem einstellbaren Vorwiderstand, der eine in Widerstandswerten geeichte Skala aufweist, und einem Meßwerk ausgestattet ist, dessen Skala eine Einteilung von 0 bis 100% besitzt. Zweckmäßig ist die Skala des Meßwerkes im 20-%-Bereich mit einer Grenzwertmarkierung versehen.For the realization of the method, a voltage measuring instrument is provided in which the measuring rod for the galvanic coupling to the test object is formed as a direct part of the measuring instrument, which is equipped with an adjustable series resistor having a scale calibrated in resistance values, and a measuring unit whose scale has a classification of 0 to 100%. The scale of the measuring mechanism is expediently provided with a limit marking in the 20% range.
Für eine Ein-Mann-Handhabung ist es besonders günstig, wenn der einstellbare Vorwiderstand in dem Meßstab angeordnet ist oder aber der Meßstab mit gefedertem Gleitkontakt, der Vorwiderstand und das Meßwerk eine kompakte Einheit bilden.For a one-man operation, it is particularly advantageous if the adjustable series resistor is arranged in the dipstick or the dipstick with sprung sliding contact, the series resistor and the measuring unit form a compact unit.
Es ist auch möglich, den Meßstab zusammensteckbar auszubilden.It is also possible to make the dipstick plugged together.
Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand der Zeichnung, die eine Prinzipskizze des Meßinstruments zur Realisierung des Verfahrens wiedergibt.The detailed explanation of the invention is based on the drawing, which reproduces a schematic diagram of the measuring instrument for the realization of the method.
Das Wellenspannungsmeßgerät besteht aus dem Drehspulmeßwerk 3 mit der Skalenteilung von 0-100%, aus der Gleichrichterschaltung 6 und aus dem einstellbaren Vorwiderstand 4, dessen Skala 5 auf den jeweils wirksamen Innenwiderstand des Meßgerätes geeicht ist. Vorteilhaft ist eine zweite Eichung der Skala 5 auf ganzzahlige Spannungswerte, bei denen das Drehspulmeßwerk 3 100% Vollausschlag anzeigt.The shaft tension measuring device consists of the Drehspulmeßwerk 3 with the scale division of 0-100%, from the rectifier circuit 6 and from the adjustable series resistor 4, the scale 5 is calibrated to the respective effective internal resistance of the meter. Advantageously, a second calibration of the scale 5 to integer voltage values, in which the Drehspulmeßwerk 3 indicates 100% full scale.
Das Meßgerät wird über die Verbindung mit dem geerdeten Grundrahmen des Generators (nicht dargestellt) und über den Meßstab 1 mit der rotierenden Welle des Generators verbunden.The meter is connected via the connection to the grounded base frame of the generator (not shown) and via the dipstick 1 to the rotating shaft of the generator.
Zur Kontrolle der Lagerbockisolation eines in Betrieb befindlichen Generators wird das Meßgerät einerseits mit der Anschlußleitung 2 an den geerdeten Grundrahmen angeschlossen, der einstellbare Vorwiderstand 4 durch Linksanschlag auf den größten Meßbereich gestellt und mit dem Meßstab 1 andererseits die Verbindung zur rotierenden Welle hergestellt. Sodann wird die jetzt meßbare Wellenspannung mittels Vorwiderstand 4 auf 100%-Anzeige am Meßwerk 3 eingeregelt. Ohne die Stellung des Vorwiderstandes 4 zu verändern, wird nun mit dem Meßstab 1 der prozentuale Anteil der Spannung des Lagerbockes gegen den Grundrahmen gemessen. Ist diese Spannung größer als z.B. 20 von 100, so ist die Lagerbockisolation ausreichend und die Kontrolle beendet.To control the bearing block isolation of an in-service generator, the meter is connected on the one hand to the lead 2 to the grounded base frame, the adjustable resistor 4 set by left stop on the largest measuring range and the measuring rod 1 on the other hand made the connection to the rotating shaft. Then the now measurable shaft voltage is adjusted by means of series resistor 4 to 100% display on the measuring unit 3. Without changing the position of the series resistor 4, the percentage of the voltage of the bearing block is now measured against the base frame with the dipstick 1. If this voltage is greater than e.g. 20 out of 100, the bearing block insulation is sufficient and the control ended.
Für den Bedarfsfall, den Widerstand der Lagerbockisolation zu ermitteln, ist zusätzlich die Spannung zwischen Welle und Lagerbock bei unveränderter Stellung des Vorwiderstandes 4 als Prozentwert zu messen und der wirksame Innenwiderstand von der Skala 5 abzulesen. Der Lagerbockisolationswiderstand ist sodann aus der BeziehungIf necessary, to determine the resistance of the bearing block insulation, in addition, the voltage between the shaft and bearing block with unchanged position of the series resistor 4 to measure as a percentage and the effective internal resistance of the scale 5 read. The bearing block isolation resistor is then out of the relationship
100 % UW.GR - x % Uw-LB - У %100% U W .GR - x% Uw LB - У%
"ins«."Ins".
X % Uw-LBX% UW LB
zu errechnen.to calculate.
Durch die Gestaltung des Meßinstruments in Verbindung mit dem Meßstab als kompaktes, von einer Person handbares Gerät, läßt sich die Kontrolle der Lagerbockisolation wesentlich vereinfachen. Dazu trägt eine Grenzmarkierung auf der Skala des Meßwerkes im Bereich von 20% des Vollausschlages vorteilhaft bei.Due to the design of the measuring instrument in conjunction with the dipstick as a compact, hand-held by a person device, the control of the bearing block isolation can be much easier. For this purpose, a boundary marking on the scale of the measuring mechanism in the range of 20% of the full scale advantageously contributes.
Darüber hinaus ist es möglich, das Meßinstrument mit einem Umschalter zur Wechselspannungsmessung und/oder mit einem batteriegespeisten Durchgangsprüfer und/oder Widerstandsmesser auszurüsten.In addition, it is possible to equip the measuring instrument with a switch for AC voltage measurement and / or with a battery-powered continuity tester and / or ohmmeter.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD34357190A DD302027A7 (en) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | Method and instrument for controlling the bearing block isolation of operating generators |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD34357190A DD302027A7 (en) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | Method and instrument for controlling the bearing block isolation of operating generators |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD302027A7 true DD302027A7 (en) | 1995-01-12 |
Family
ID=5620292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD34357190A DD302027A7 (en) | 1990-08-22 | 1990-08-22 | Method and instrument for controlling the bearing block isolation of operating generators |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD302027A7 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997030359A1 (en) * | 1996-02-14 | 1997-08-21 | Westinghouse Electric Corporation | Method and apparatus for diagnosing bearing insulation impedance of a rotating electrical apparatus |
-
1990
- 1990-08-22 DD DD34357190A patent/DD302027A7/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997030359A1 (en) * | 1996-02-14 | 1997-08-21 | Westinghouse Electric Corporation | Method and apparatus for diagnosing bearing insulation impedance of a rotating electrical apparatus |
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