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Hintergrund der Erfindung
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Die Erfindung betrifft im Wesentlichen gasgekühlte Generatoren, und insbesondere Detektoren, um unter anderem Dichtungsleckagen oder Dichtungsölkontamination in einem gasgekühlten Generator zu detektieren.
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Elektrische Generatoren mit höheren Nennleistungen werden oft unter Einsatz von unter Druck stehendem Gas, wie z.B. Wasserstoff, als Kühlmittel gekühlt. Das Gehäuse des Generators enthält das Kühlgas und die Rotorwelle erstreckt sich durch die gasdichte Umschließung des Gehäuses. Je höher der Wasserstoffreinheitsgrad in dem Gehäuse ist, desto effizienter arbeitet typischerweise der Generator. Umgekehrt stellen hoher Wasserstoffverbrauch und niedrige Wasserstoffreinheitsgrade in dem Generator Probleme dar, die zu Zwangsausfallzeiten führen. Zu zwei Gründen für hohen Wasserstoffverbrauch zählen statische Dichtungsleckage in dem Gehäuse und die Wellendichtungsleckage.
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Üblicherweise tritt mit der Zeit eine Leckage von Wasserstoffkühlgas aus den statischen Dichtungen in dem Gehäuse auf. Beispielsweise können mögliche Leckagebereiche in dem Gehäuse umfassen: Hochspannungsdurchführungen, Stopfbuchsen, Kollektoranschlüsse, Schweißverbindungen, Lagerschildhorizontale, vertikale Verbindungsstellen und Lagerschildvertikalverbindungen von Wasserstoffdichtungsgehäusen. Letztlich führt dieses zu einem Wasserstoffverbrauch über einem zulässigen Grenzwert.
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Ein Wellendichtungssystem ist in mit dem Gehäuse verbundenen Lagerschilden positioniert und dichtet gegenüber der Rotorwelle ab, um im Wesentlichen das Entweichen des Kühlgases zu verhindern. Das Wellendichtungssystem kann ein Paar von Dichtungsringen verwenden, die die Welle in Umfangsrichtung umhüllen. Das Dichtungssystem kann auch ein Labyrinthdichtungspaar enthalten. Die Labyrinthdichtungen befinden sich im Wesentlichen auf jeder Seite der Dichtungsringe, wobei sie einen engen Abstand zu der Welle in dem Versuch einhalten, das Eintreten von Wasserstoff in den Dichtungsbereich, einen Hohlraum um die Dichtungsringe und alle Labyrinthdichtungen, und ein Lecken durch die Lagerschilde zu verhindern. Durch den Abstand zwischen der Welle und den Dichtungsringen lässt man Dichtungsöl mit einem höheren Druck als dem Kühlgasdruck in dem Gehäuse hindurchströmen. Anomalien bei dem Wellendichtungssystem führen zu deutlich niedrigeren Wasserstoffreinheitsgraden als den erwarteten Werten und zu höherem Wasserstoffverbrauch, da der Wasserstoff aus dem Gehäuse entweicht. In dem Dichtungsbereich löst Dichtungsöl den umgebenden Wasserstoff und gibt die eingeschlossene Luft aufgrund der Partialdruckveränderung frei, was zu einer Verringerung in den Wasserstoffreinheitsgraden führt. Um die Reinheitsgrade einzuhalten, wird eine ständige Spülung (d. h., Ersetzung eines Gasgemisches mit relativ geringem Reinheitsgrad durch reinen Wasserstoff) durchgeführt. Die normalen Spülwerte können jedoch manchmal nicht die Reinheitsanforderungen erfüllen. Bei normalen Spülpegeln führt dieses, selbst wenn der Wasserstoffverbrauch innerhalb zulässiger Grenzwerte liegt, zu einem niedrigeren Betriebsreinheitsgrad. In vielen Fällen werden die Spülwerte auf einen höheren Spülratensollwert erhöht, was zu einem höheren Wasserstoffverbrauch in dem Versuch führt, die Wasserstoffreinheitsgrade auf normale Werte anzuheben.
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Zusätzlich zu den vorstehenden Problemen nimmt mit der Zeit das Wellendichtungsringspiel zu dem Rotor zu. In einigen Fällen kann sich eine Dichtungsölkontamination ergeben, welche die Wellendichtungsringe beschädigen kann. Diese Situation kann auch zu einer erhöhten Dichtungsöldurchflussrate entweder aufgrund eines vergrößerten Dichtungsspiels oder eines höheren Öldrucks führen, was den Gasreinheitsgrad in den Dichtungsbereichen und anschließend in dem Gehäuse verringert.
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US 2008 / 0 148 818 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem ein Wasserstoffleck in einem elektrischen Generator einen Alarm auslöst, wenn eine Zunahme in der Durchflussrate des Wasserstoffs im Vergleich zu einem Durchflussraten-Schwellenwert erkannt wird. Weiterhin wird die Reinheit des Wasserstoffs über einen entsprechenden Sensor gemessen.
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EP 0 229 719 A2 beschreibt eine Vorrichtung für einen gasgekühlten elektrischen Generator, bei dem der Wasserstoff innerhalb des Generators an der Rotorwelle durch ein Dichtungsölsystem gegenüber der Atmosphäre außerhalb des Generators abgedichtet ist. Ein System zur Überwachung der Reinheit des Wasserstoffs erkennt in diesem Zusammenhang mittels Ölleckdetektoren Öl, das in den Maschinenraum leckt.
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EP 1 571 380 A1 offenbart eine Konstruktion, bei der Wasserstoff innerhalb einer zu kühlenden elektrischen Maschine zirkuliert, wobei Bürstendichtungen an der Außenumfangsfläche einer Rotorwelle anliegen. Dadurch wird ein Kontakt von Dichtungsöl und Wasserstoff und die Leckage von Wasserstoff aus der Maschine heraus verhindert.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung stellt ein System gemäß Anspruch 1 bereit, das aufweist: ein Gehäuse, um wenigstens einen Abschnitt eines Rotors zu umgeben und um ein Volumen eines Kühlgases darum herum einzuschließen, wobei das Gehäuse mehrere statische Dichtungen enthält; ein Lagerschild an jedem Ende des Gehäuses, wobei jedes Lagerschild einen Wellendichtungsring enthält, durch welchen sich der Rotor aus dem Gehäuse erstreckt, wobei ein Teil des Kühlgases aus dem Gehäuse zu wenigstens einem Lagerschild hin durch einen entsprechenden Wellendichtungsring entweicht; eine Kühlgasquelle, die fluidführend mit dem Gehäuse über einen Kühlgasregler zum Zuführen eines Kühlgasstroms zu dem Gehäuse verbunden ist, um einen im Wesentlichen konstanten Druck in dem Gehäuse aufrechtzuerhalten; einen Reinheitsgradsensor zum Ermitteln eines Reinheitsgrades des Kühlgases in wenigstens einem von dem Gehäuse und wenigstens einem von den Lagerschildern; und einen Leckdetektor für statische Dichtungen, der einen ein Leck in wenigstens einer von den mehreren statischen Dichtungen anzeigenden Alarm in Reaktion auf eine Zunahme in der Kühlgasdurchflussrate in dem Kühlgasregler im Vergleich zu einem Kühlgasdurchflussraten-Schwellenwert und eine Zunahme eines Reinheitsgrades des Kühlgases in wenigstens einem von dem Gehäuse und wenigstens einem von den Lagerschildern im Vergleich zu einem entsprechenden Reinheitsgrad-Schwellenwert erzeugt.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein zweiter Aspekt der Offenlegung stellt ein System bereit, das aufweist: ein Gehäuse, um wenigstens einen Abschnitt eines Rotors zu umgeben und um ein Volumen eines Kühlgases darum herum einzuschließen; ein Lagerschild an jedem Ende des Gehäuses, wobei jedes Lagerschild ein Dichtungssystem enthält, durch welches sich der Rotor erstreckt, wobei ein Teil des Kühlgases aus dem Gehäuse zu wenigstens einem Dichtungsbereich in dem Lagerschild entweicht; ein mit jedem Lagerschild verbundenes Spülsystem zum Entziehen eines Gasgemisches, das einen Teil des entweichenden Kühlgases enthält; einen Dichtungsölsensor zum Messen einer Dichtungsöldurchflussrate eines Dichtungsöl durch wenigstens eines von den Dichtungssystemen von dem Gehäuse zu einem entsprechenden Dichtungsbereich bei einem höheren Druck als einem Druck in dem Gehäuse; einen Temperatursensor zum Ermitteln einer Ablauftemperatur des Dichtungsöls; einen Druckdifferenzsensor zum Ermitteln eines Dichtungsölfilter-Differenzdruckes über einem Dichtungsölfilter; und einen Dichtungsölkontaminationsdetektor, der einen eine Kontamination des Dichtungsöls anzeigenden Alarm in Reaktion darauf erzeugt, dass die Dichtungsöldurchflussrate einen Dichtungsöldurchflussraten-Schwellenwert überschreitet, die Ablauftemperatur niedriger als ein Ablauftemperatur-Schwellenwert ist, und der Dichtungsölfilter-Differenzdruck einen Dichtungsölfilterdruckdifferenz-Schwellenwert überschreitet.
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Ein dritter Aspekt der Offenlegung stellt ein System bereit, das aufweist: ein Gehäuse, um wenigstens einen Abschnitt eines Rotors zu umgeben und um ein Volumen eines Kühlgases darum herum einzuschließen; ein Lagerschild an jedem Ende des Gehäuses, wobei jedes Lagerschild ein Dichtungssystem enthält, durch welches sich der Rotor erstreckt, wobei ein Teil des Kühlgases aus dem Gehäuse zu wenigstens einem Dichtungsbereich in dem Lagerschild entweicht; ein mit jedem Lagerschild verbundenes Spülsystem zum Entziehen eines Gasgemisches zum Entziehen eines Gasgemisches, das wenigstens einen Teil des entweichenden Kühlgasanteils enthält, wobei das Spülsystem ein Steuerventilsystem enthält, das das Gasgemisch mit einer ersten Spülrate und mit einer zweiten Spülrate, die höher als die erste Spülrate ist, entzieht; und einen Dichtungssystemspielzunahmedetektor, der einen einen erhöhten Abstand in einer Wellendichtungsring anzeigenden Alarm in Reaktion auf ein Zeitverhältnis, in welchem das Steuerventilsystem bei der ersten Spülrate im Vergleich zu der zweiten Spülrate arbeitet, bei Überschreiten eines Spülratenverhältnis-Schwellenwertes erzeugt.
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Die veranschaulichenden Aspekte der vorliegenden Offenlegung sind für die Lösung der hierin beschriebenen Probleme und/oder weiterer nicht diskutierter Probleme ausgelegt.
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Figurenliste
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Diese und weitere Merkmale dieser Offenlegung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung der verschiedenen Aspekte der Offenlegung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlicher, die verschiedene Ausführungsformen der Offenlegung darstellen, in welchen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Systems gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt;
- 2 ein Flussdiagramm einer Betriebsmethodik für einen Detektor gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt;
- 3 ein Flussdiagramm einer Betriebsmethodik für einen weiteren Detektor gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt;
- 4 ein Flussdiagramm einer Betriebsmethodik für einen weiteren Detektor gemäß Ausführungsformen der Erfindung zeigt;
- 5 eine grafische Darstellung zeigt, die einen durch den Detektor von 4 detektierbaren Systembetrieb veranschaulicht.
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Es ist anzumerken, dass die Zeichnungen der Offenlegung nicht maßstäblich sind. Die Zeichnungen sollen nur typische Aspekte der Offenlegung darstellen und sollten daher nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der Offenlegung betrachtet werden. In den Zeichnungen repräsentieren gleiche Nummerierungen gleich Elemente zwischen den Zeichnungen.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Wie vorstehend angedeutet, sorgt die Offenlegung unter anderem für die Erkennung einer Dichtungsleckage bzw. von Dichtungsleckagen und/oder einer Dichtungsölkontamination für einen gasgekühlten Generator. Auf diese Weise sorgen Detektoren gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung für eine frühzeitige Erkennung einer Leckage von Kühlgas, wie z.B. Wasserstoff, durch Leckagequellen, sowie Probleme eines niedrigen Reinheitsgrades und eines hohen Kühlgasverbrauchs in einem gasgekühlten Generator.
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In 1 ist ein System 100 gemäß Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Das System 100 enthält ein Gehäuse 102, um wenigstens einen Abschnitt eines Rotors 104 und eines Stators 106 eines elektrischen Generators 107 zu umschließen. Da der weitere Betriebsaufbau eines elektrischen Generators 107 allgemein bekannt ist, werden keine weiteren Details des Aufbaus als die für ein Verständnis von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erforderlichen bereitgestellt. Das Gehäuse 102 schließt ein Volumen von Kühlgas 103 (z.B. Wasserstoff), um einen Stator 106 und einen Rotor 104) ein. Eine Kühlgasquelle 108 ist fluidführend mit dem Gehäuse 102 über einen Kühlgasregler 110 verbunden, um dem Gehäuse 102 einen Kühlgasstrom 103 zuzuführen, um einen im Wesentlichen konstanten Druck in dem Gehäuse aufrechtzuerhalten. Der Kühlgasregler 110 wird durch ein Generatorsteuersystem 112 gesteuert, welches hierin detaillierter beschrieben wird. Die Kühlgasquelle 108 kann einen Druckbehälter für Kühlgas oder andere geeignete Quellen für Kühlgas beinhalten. Obwohl es nicht dargestellt ist, kann das Kühlgas 103 durch das Gehäuse 102, Teile des Stators 106 und/oder Teile des Rotors 104 im Kreis geführt werden und kann beispielsweise unter Verwendung eines Kühlers zwangsgekühlt werden.
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Das Gehäuse 102 kann mehrere statische Dichtungen an einer Anzahl von Stellen enthalten, an welchen (Metall-) Teile des Gehäuses aufeinandertreffen, oder eine Einrichtung das Gehäuse durchdringt. Eine veranschaulichende statische Dichtung beinhaltet eine Schweißverbindung 114 (z.B. an einer Ecke des Gehäuses 102). Weitere Beispiele umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt: Hochspannungsdurchführungen, Stopfbuchsen, Kollektoranschlüsse, Schweißverbindungen, Lagerschildhorizontale, vertikale Verbindungsstellen und Lagerschildvertikalverbindungen von Wasserstoffdichtungsgehäusen. Jede statische Dichtung wird als „statisch“ bezeichnet, da sie nicht mit einem sich bewegenden Teil (z.B. dem Rotor 104) in Wechselwirkung steht.
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Ein Lagerschild 120 ist an jedem Ende des Gehäuses 102 positioniert. Jedes Lagerschild 120 enthält ein Dichtungssystem 122, durch welches sich der Rotor 104 hindurch erstreckt. Das Dichtungssystem 121 ist in einem Dichtungsbereich 123 in jedem Lagerschild 120 positioniert, d. h., jedes Lagerschild 120 enthält darin ein Dichtungssystem. Jedes Dichtungssystem 121 enthält wenigstens einen Wellendichtungsring 122, welcher gegenüber dem Rotor 104 abdichtet und durch welchen sich der Rotor 104 hindurch erstreckt. Das Dichtungssystem 121 kann beispielsweise auch ein Labyrinthdichtungspaar (für Vereinfachungszwecke nicht dargestellt) auf jeder Seite der Dichtringe enthalten, um einen engen Abstand zu dem Rotor 104 in dem Versuch aufrechtzuerhalten, den Eintritt von Wasserstoff in den Dichtungsbereich 123 und ein Lecken durch das Lagerschild 120 zu verhindern. Den Rotor unterstützende Lager wurden zur Verdeutlichung weggelassen. Ein Wellendichtungsring 122 kann jedes derzeit bekannte oder später noch zu entwickelnde Dichtungssystem enthalten, das in Umfangsrichtung unter Verwendung eines Dichtungsöls 124 gegenüber dem Rotor 104 abdichtet. Das Dichtungsöl 124 wird an jeden Wellendichtungsring 122 unter Verwendung geeigneter Leitungen bei einem Druck geliefert, der höher als ein Druck des Kühlgases 103 in dem Gehäuse 102 ist, um eine Abdichtung zu dem Rotor 104 aufrechtzuerhalten. Jedoch entweicht wenigstens ein Teil des Kühlgases 103 aus dem Gehäuse 102 zu wenigstens einem Dichtungsbereich 123 in dem bzw. den Lagerschild(en) 120. Ein Ölrückgewinnungssystem 125 arbeitet zum Erfassen von sich in den Dichtungsbereichen 123 sammelnden Dichtungsöl 124 in einem Dichtungsöltankbehälter 126, zum Filtern dieses unter Verwendung eines Ölfilters 136 und zu Zurückführen an die Wellendichtungsringe 122 bei einem höheren Druck als einem Druck innerhalb des Gehäuses 102 unter Verwendung eines Differenzdruckreglers 150. Der Druckregler 150 kann Teil eines Steuerventilsystems 128 sein.
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Ein Spülsystem 130 kann auch mit jedem Dichtungsbereich 123 unter Verwendung geeigneter Leitungen verbunden sein, um ein Gasgemisch 132 zu entziehen, das einen Teil des in den Dichtungsbereich 123 austretenden Kühlgases 103 enthält. Das Gasgemisch 132 kann auch einen Teil der von dem Dichtungsöl 124 freigesetzten Luftanteil (z.B. darin eingeschlossener Luft) enthalten. Das Spülsystem 130 kann eine Entlüftungsöffnung 133 zum Entlüften des Gasgemisches 132 an Atmosphäre enthalten. Das Spülsystem 130 kann auch ein Steuerventilsystem 134 zum Entziehen des Gasgemisches 132 bei einer ersten Spülrate und einer zweiten Spülrate, die höher als die erste Spülrate ist, enthalten. D. h., das Steuerventilsystem 134 enthält geeignete Gasanalysatoren, Pumpen, Regler und Ventile, um das Gasgemisch 132 bei verschiedenen Raten auf der Basis von Reinheitsmesswerten in den Dichtungsbereichen 123 zu entziehen. Das Steuerventilsystem 134 wird von einem Steuerungssystem 112 gesteuert. Weitere bekannte Teile des Spülsystems 130 wurden zur Vereinfachung weggelassen. Es sei betont, dass 1 eine vereinfachte Version eines elektrischen Generators 107 ist, und dass weitere Strukturen, wie z.B. Pumpen, Ventile, Analysatoren, Behälter, Anzeigeinstrumente, Schalter, Messgeräte, Abscheider usw. zur Verdeutlichung weggelassen wurden.
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Gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung kann eine Anzahl von Sensoren verwendet werden, um Parameter zu ermitteln, die von einer Anzahl von Detektoren 170, 172, 174 und 176 (dargestellt innerhalb des Steuerungssystems 112) verwendet werden, um unter anderem eine Dichtungsleckage bzw. Dichtungsleckagen und/oder Dichtungsölkontamination zu ermitteln, wie es hierin detaillierter beschrieben wird. Jeder Detektor 170, 172, 174 und 176 kann als Teil eines Gesamtsteuerungssystems 112 für den elektrischen Generator 107 enthalten sein.
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Ein von einigen Ausführungsformen genutzter Sensor beinhaltet einen Reinheitsgradsensor 140 für die Ermittlung eines Reinheitsgrades des Kühlgases im Gehäuse 102 und/oder dem/den Dichtungsbereich(en) 123. Wie dargestellt enthält der Reinheitsgradsensor 140 drei Messorte: Das Gehäuse 102 und jeden Dichtungsbereich 123; diese Konfiguration muss jedoch nicht in allen Fällen erforderlich sein. Der Reinheitsgradsensor 140 kann jeden derzeit bekannten oder später entwickelten Gasreinheitsanalysator und verwandte Messmodule enthalten.
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Ein weiterer in einigen Ausführungsformen bereitgestellter Sensor enthält einen Gasgemisch-Durchflussratensensor 142. Der Gasgemisch-Durchflussratensensor 142 misst eine Durchflussrate des Gasgemisches 132. Der Gasgemischdurchflusssensor 142 kann ein unabhängiger Sensor sein, der in einem geeigneten Kanal bzw. Kanälen des Spülsystems 130 positioniert ist, oder er kann ein Teil eines Steuerventilsystems 134 des Spülsystems 130 sein, d. h., dergestalt, dass er die Gasgemischdurchflussrate auf der Basis beispielsweise einer Pumpendurchflussrate kennt. Der Gasgemisch-Durchflussratensensor kann jeden derzeit bekannten oder später entwickelten Gasdurchflussratensensor beinhalten, wie z.B. ein Rotationspotentiometer, ein Heißdrahtanemometer, eine Messblende usw. Ein Temperatursensor 144 (z.B. in einem geeigneten Kanal bzw. Kanälen des Dichtungssystems 121) kann ebenfalls in bestimmten Ausführungsformen vorgesehen sein, um eine Ablauftemperatur von Dichtungsöl 124 zu ermitteln. Der Temperatursensor 124 kann jeden beliebigen herkömmlichen Sensor, wie z.B. ein Thermoelement, beinhalten.
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Zusätzlich kann ein Dichtungsölsensor 146 (z.B. in einem geeigneten Kanal oder Kanälen des Dichtungssystems 121) vorgesehen sein, um eine Dichtungsöldurchflussrate des Dichtungsöls 124 durch wenigstens eines von den Dichtungssystemen 121 zu messen, d. h., anhand der Menge des in die Kanäle des Rückgewinnungssystems 125 eintretenden Dichtungsöls. Das Dichtungsöl 124 entweicht aus dem Gehäuse 102 in einen entsprechenden Dichtungsbereich 123 bei einem höheren Druck als einem Druck in dem Gehäuse. In einer weiteren Ausführungsform ermittelt ein Druckdifferenzsensor 148 einen Dichtungsölfilter-Differenzdruck über dem Dichtungsölfilter 136, z.B. dem Dichtungsöl-Rückgewinnungssystem 125. Der Druckdifferenzsensor 148 kann jedes derzeit bekannte oder später entwickelte Druckmesssystem (z.B. einen piezoresistiven Wandler, einen Membranwandler, Bourdon-Rohre, ein Manometer, usw.) beinhalten. Ein Dichtungsöl-Gehäuse/Schildlager-Differenzdruckregler 150 hält einen Dichtungsöldruck 124 höher als einen Kühlgasdruck 103 im Gehäuse 102, um eine Dichtung zu dem Rotor 104 hin aufrechtzuerhalten. Der Regler 150 kann ebenfalls in bekannter Weise eine Anzeige des Dichtungsöldruckes zwischen dem Gehäuse 102 und dem Dichtungsbereich 123 liefern. Der Dichtungsöl-Gehäuse/ Schildlager-Differenzdruckregler 150 kann jedes derzeit bekannte oder später entwickelte Druckreglersystem beinhalten, z.B. einen Membrandruckregler, Druckbegrenzungsventile, einen elektronischen Druckregler, einen elektropneumatischen Druckregler usw.
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Unter Bezugnahme auf die 2 - 5 werden nun verschiedene Betriebsausführungsformen der Detektoren 170, 172, 174, 176 beschrieben. In einer Ausführungsform erzeugt ein statischer Dichtungsleckdetektor 170 einen Alarm, der ein Leck in wenigstens einem von mehreren statischen Dichtungen 114 im Gehäuse 102 anzeigt. Beispielsweise kann Kühlgas 103 durch eine Hochspannungsdurchführung, Stopfbuchsen, Kollektoranschlüsse, Schweißverbindungen, Lagerschildhorizontale, vertikale Verbindungsstellen und Lagerschildvertikalverbindungen von Wasserstoffdichtungsgehäusen austreten. Gemäß Darstellung in 2 erzeugt der Detektor 170 (1) für ein statisches Dichtungsleck den Alarm (Prozess P1) in Reaktion auf wenigstens eines von: a) einen Anstieg in einer Kühlgasdurchflussrate in einem Kühlgasregler 110 im Vergleich zu einem Kühlgasdurchflussraten-Schwellenwert (JA bei dem Prozess P2), b) einen Anstieg eines Reinheitsgrades des Kühlgases 103 im Gehäuse 102, oder c) einen Anstieg in einer Durchflussrate des Gasgemisches 132 im Spülsystem 130, der einen Spüldurchflussraten-Schwellenwert (NEIN bei dem Prozess P4) nicht überschreitet. Die Reihenfolge der Prozesse kann von der in 2 dargestellten abweichen. In 2 ist der Prozess P1 gestrichelt für die Prozesse P2 und P3 dargestellt, da in einer alternativen Ausführungsform alle Prozesse P2 - P4 zu einem positiven Ergebnis für den Alarm bei dem Prozess P1 führen müssen, d. h., ein Alarm tritt nur dann auf, wenn alle drei Bedingungen erfüllt sind, was durch die „JA“-Indikatoren am Ende der Prozesse P2, P3 angezeigt wird. In diesem Falle werden die gestrichelt dargestellten Prozesse P1 entfernt, sodass die „JA“-Indikatoren auf der rechten Seite der Prozesse P2 und P3 entfernt werden. Insbesondere arbeitet in einem herkömmlichen System sowie im System 100, wenn ein konstantes Leck des Kühlgases 103 durch irgendeine der statischen Dichtungen 114 des elektrischen Generators 107 vorliegt, das Steuersystem so, dass es einen konstanten Druck in dem Gehäuse 102 aufrechterhält, indem es die Einlassdurchflussrate des Kühlgases 103 über einen Kühlgasregler 110 erhöht. Zusätzlich wird, da hier im Wesentlichen eine Ersetzung des Gasgemisches 132 durch ein reines Kühlgas 103 (z.B. Wasserstoff) aus der Kühlgasquelle 108 erfolgt, ein höherer Reinheitsgrad im Vergleich zu dem Beginn des Lecks beobachtet. Somit zeigt ein relativ höherer Wert für jeden oder beide von diesen zwei Parametern eine Leckage von Kühlgas aus einer oder mehreren statischen Dichtungen 114 an. Selbst wenn die Quelle des Lecks nicht konstant ist, wie es der Fall ist, der vor Ort zu sehen ist, wird eine Verschiebung in der durchschnittlichen Einlassdurchflussrate und im Gehäusereinheitsgrad beobachtet. Ferner wird, wie vorstehend angegeben, die Durchflussrate des Gasgemisches 132 durch einen Gasgemisch-Durchflussratensensor 142 gemessen. In diesem Falle können von dem Reinheitsgradsensor 140 in dem Dichtungsbereich bzw. den Bereichen gemessene erhöhte Verunreinigungen das Steuerventilsystem 134 veranlassen, die Entziehung des Gasgemisches 132 aus dem bzw. den Dichtungsbereichen 123 zu erhöhen. Demzufolge zeigt die einen entsprechenden Schwellenwert der Gasgemischdurchflussrate (Spülrate) überschreitende Gasgemischdurchflussrate ebenfalls ein Leck einer statischen Dichtung an. Angesichts des Vorstehenden kann jede einzelne oder eine Kombination der drei Bedingungen (Prozesse P2 - P4) ein Leck einer statischen Dichtung bzw. statischer Dichtungen anzeigen.
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Der Kühlgasdurchflussraten-Schwellenwert kann benutzerdefiniert sein, d. h., auf empirischen Daten beruhen und beliebige Maßeinheiten haben. Ebenso können der entsprechende Reinheitsgrad-Schwellenwert und Gasgemischdurchflussraten-Schwellenwert benutzerdefiniert sein, d. h., auf empirischen Daten beruhen und beliebige Messeinheiten haben. In einer Ausführungsform kann jeder Schwellenwert lediglich der relativ stabile Zustandswert sein, bei welchem das System 100 vor dem Einsetzen des Lecks arbeitete. In einer weiteren Ausführungsform kann jeder oder alle Messwerte von Kühlgasdurchflussrate, Reinheitsgrad und Gasgemischdurchflussrate (oder beliebigen anderen hierin angegebenen gemessenen Werten) in Form eines gleitenden Mittelwertes konfiguriert sein, welcher mit entsprechenden Schwellenwerten als solchem verglichen werden kann, d. h., die Raten oder anderen gemessenen Werte werden als gleitende Mittelwerte berechnet. Die zum Berechnen der gleitenden Mittelwerte genommene Probengröße kann variieren und kann evaluiert werden, um zu ermitteln, ob die Daten sinnvoll sind, z.B., wenn der gleitende Mittelwert für Proben zum Zeitpunkt N stark zusammenhängend ist, kann festgestellt werden, dass der Parameter über einem zulässigen Grenzwert liegt. Wie vorstehend festgestellt, kann der Reinheitsgradsensor 140 den Reinheitsgrad an jeder dargestellten Stelle messen, wobei in diesem Falle der Reinheitsgrad-Schwellenwert einen Wert für jede Stelle beinhalten kann, d. h., es liegt ein Schwellenwert für jede Sensorstelle vor. In diesem Falle kann eine Anzahl von Werten, die zum Überschreiten eines entsprechenden Reinheitsgrad-Schwellenwertes erforderlich sind, benutzerdefiniert sein, wie z.B. die Gehäusereinheitsgrade alleine, ein Dichtungsbereich, beide Dichtungsbereiche, alle Reinheitsgrade usw. Alternativ können, wie vorstehend angemerkt, die Reinheitsgradmessungen kombiniert werden, wobei in diesem Falle nur ein einziger Reinheitsgrad-Schwellenwert verwendet werden kann.
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Bezüglich der Detektoren 172 und 174 können höhere Dichtungsöldurchflussraten durch mehrere Ursachen, wie z.B. erhöhten Abstand zwischen den Wellendichtungsringen 122 und dem Rotor 106 beispielsweise aufgrund von Wärmeausdehnung, Montagefehler, Dichtungsölkontamination, wie z.B. Schmutz in dem Dichtungsöl, Dichtungsexzentrizität verursacht werden, oder können aufgrund eines fehlerhaften Druckreglers 150 usw. vorliegen. Um die Ursache aus dieser Liste zu ermitteln, sind die Detektoren 172 und 174 vorgesehen. In einer Ausführungsform gemäß Darstellung in 3 erzeugt ein Dichtungsölkontaminationsdetektor 172 einen eine Kontamination von Dichtungsöl 124 anzeigenden Alarm (Prozess P10). Der Detektor 172 kann den Alarm in Reaktion darauf erzeugen, dass die von dem Dichtungsölsensor 146 gemessene Dichtungsöldurchflussrate einen Durchflussraten-Schwellenwert überschreitet (JA bei dem Prozess P11), die von dem Temperatursensor 144 gemessene Ablauftemperatur niedriger als einen Ablauftemperaturschwellenwert ist (JA bei dem Prozess P12) und der von dem Dichtungsöl-Differenzdrucksensor 148 gemessene Dichtungsöldifferenzdruck (SOFDP) einen Dichtungsölfilterdruckdifferenz-Schwellenwert überschreitet (JA bei dem Prozess P13). Die Reihenfolge der Prozesse kann von der in 3 dargestellten abweichen. Jeder von den vorstehend erwähnten Schwellenwerten kann benutzerdefiniert sein und kann beliebige bekannte Messeinheiten haben, und kann auf empirischen Daten basieren. In einer Ausführungsform kann jeder von den vorstehend genannten Schwellenwerten lediglich der relativ stabile Zustandswert sein, bei welchem das System 100 vor dem Beginn der Dichtungsölkontamination arbeitete. In jedem Falle zeigt eine über einen Dichtungsöldurchflussraten-Schwellenwert ansteigende Dichtungsöldurchflussrate einen ausreichend erhöhten Abstand zwischen den Wellendichtungsringen 122 und dem Rotor 106 an. Eine niedrige Ablauftemperatur des Dichtungsöls 124 zeigt ebenfalls einen vergrößerten Abstand an, da weniger reibungsbedingte Wärme in dem Dichtungsöl 124 erzeugt wird. Ein erhöhter Dichtungsölfilter-Differenzdruck (SOFDP) repräsentiert jedoch eine erhöhte Menge an Schmutz in dem Dichtungsöl 124 und zeigt somit eine Dichtungsölkontamination an.
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In einigen Fällen muss jedoch der Dichtungsölfilter-Differenzdruck nicht über einen entsprechenden Schwellenwert angestiegen sein, d. h., „NEIN“ bei dem Prozess P13. In diesem Falle geht der Ablauf, der in Reaktion auf „NEIN“ bei dem Prozess 13 zu dem Prozess P11 zurückspringt, zu den Prozessen P14-P13 in dem gestrichelten Kasten über, d. h., der Rücksprung zum Prozess P11 wird beseitigt. In diesem Falle ist die Ursache für den erhöhten Abstand wahrscheinlich keine Dichtungsölkontamination. Um die Ursache weiter zu ermitteln, kann, wie es ebenfalls in 3 dargestellt ist, in einer alternativen Ausführungsform ein Problemdetektor 174 einen ersten Alarm erzeugen, der einen Systemausfall (Prozess P14) in Reaktion darauf erzeugt, dass: die Dichtungsöldurchflussrate den Dichtungsöldurchflussraten-Schwellenwert überschreitet (JA beim Prozess P11), die Ablauftemperatur niedriger als der Ablauftemperatur-Schwellenwert ist (JA bei dem Prozess P12), der Dichtungsölfilter-Differenzdruck niedriger als der Dichtungsölfilter-Differenzdruck-Schwellenwert ist (NEIN bei dem Prozess P13) und der durch den Dichtungsöl-Gehäuse/Schildlager-Differenzdruckregler 150 gemessene Dichtungsöl-Gehäuse/ Schildlager-Differenzdruck einen Dichtungsöl-Gehäuse/Schildlager-Differenzdruckschwellenwert überschreitet (JA bei dem Prozess P15). In diesem Falle zeigt, während die Dichtungsöldurchflussrate hoch ist, die Ablauftemperatur niedrig ist, und die Dichtungsölfilterdruckdifferenz nicht ausreichend hoch ist, um eine Dichtungsölkontamination anzuzeigen, ein höherer Dichtungsöl-Gehäuse/Schildlager-Differenzdruck einen Systemfehler an, da alle anderen möglichen Gründe eliminiert wurden. Der Systemfehler kann beispielsweise die Form eines fehlerhaften Druckreglers 150 oder eines fehlerhaften Schwellenwertes für einen der vorstehenden Schwellenwerte annehmen.
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Alternativ kann der Problemdetektor 174 einen zweiten Alarm erzeugen, der einen Montagefehler oder eine Wärmeausdehnung (Prozess P16) in Reaktion darauf anzeigt, dass die Dichtungsöldurchflussrate den Dichtungsöldurchflussraten-Schwellenwert überschreitet (JA bei dem Prozess P11), die Ablauftemperatur niedriger als der Ablauftemperatur-Schwellenwert ist (JA bei dem Prozess P12), der Dichtungsölfilter-Differenzdruck niedriger als der Dichtungsölfilter-Differenzdruck-Schwellenwert (NEIN bei dem Prozess P13) und der Dichtungsöl-Gehäuse/Schildlager-Differenzdruck niedriger als der Dichtungsöl-Gehäuse/Schildlager-Differenzdruck-Schwellenwert ist (NEIN bei dem Prozess P15). In diesem Falle zeigt der niedrigere Dichtungsöl-Gehäuse/Schildlager-Differenzdruckwert, der niedriger als der Schwellenwert ist, an, dass der erhöhte Abstand zwischen den Wellendichtungsringen 122 und dem Rotor 106 entweder auf einer Wärmeausdehnung oder einem Montagefehler beruht, da alle anderen möglichen Ursachen eliminiert worden sind.
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Bezüglich der 4 und 5 erzeugt in einer weiteren Ausführungsform ein Dichtungsringspieldetektor 196 einen Alarm, der ein vergrößertes Dichtungsringspiel (Prozess P20), d. h., in Bezug auf den Rotor 106 in Reaktion auf ein Zeitverhältnis anzeigt, in welchem ein Steuerventilsystem 134 bei einer ersten Spülrate gegenüber einer zweiten einen Spülratenverhältnis-Schwellenwert überschreitenden Spülrate arbeitet. Insbesondere arbeitet das Steuerventilsystem 134 des Spülsystems 130 bei unterschiedlichen Spülraten, d. h., unterschiedlichen Gasgemischentziehungsraten, welche typischerweise von dem Reinheitsgrad des Gasgemisches 132 in Dichtungsbereichen 123 wie auf der Basis des Reinheitsgradsensors 140 ermittelt, abhängen. Wenn der Reinheitsgrad unter einem unteren Grenzwert liegt, arbeitet das Spülsystem 130 mit einer höheren Spülrate, um so das unreine Gasgemisch 132 zu beseitigen und die Eingabe von neuem sauberen Kühlgas 103 durch den Kühlgasregler 110 unter der Steuerung des Steuerungssystems 112 zu erzwingen. Im Gegensatz dazu kehrt, wenn der Reinheitsgrad über einen höheren Grenzwert ansteigt, das Spülsystem 130 zu einer niedrigeren Spülrate zurück, da die Entziehung von unreinem Kühlgas mit einer höheren Rate nicht erforderlich ist. Wie in 5 dargestellt nimmt, sobald das Spiel des Wellendichtungsringes 122 allmählich mit der Zeit zunimmt, die Zeitdauer, über welcher der Reinheitsgrad von dem oberen Grenzwert auf den unteren Grenzwert (L) abnimmt, ab. Ebenso nimmt die Zeitdauer, über welche der Reinheitsgrad von dem unteren Grenzwert zu dem oberen Grenzwert (d) zurückgebracht wird, zu. Beispielsweise ist in einem ersten Zyklus 1 die Zeit (L), bis der Reinheitsgrad des Kühlgases 103 von einem hohen Schwellenwert, z.B. 97 %, auf einen niedrigen Schwellenwert, z.B. 95 % abfällt, im Vergleich zu dem eines späteren Zyklus N relativ lang. Bei dem ersten Zyklus 1 ist das Dichtungssystem 121 relativ neu, sodass eine ausreichende Leckage, um eine höhere Spülrate auszulösen, länger dauert und die Reaktionszeit zum Erhöhen des Reinheitsgrades kürzer ist. Die kürzere Zeit zum Auslösen der höheren Spülrate im Zyklus N zeigt ein größeres Spiel für die Wellendichtungsringe 122 bei dem späteren Zeitzyklus N an, da das Kühlgas 103 schneller entweicht. Ebenso wird die Zeit (d), bei welcher sich das Spülsystem 130 bei der höheren Spülrate befindet, im Verlauf der Zeit länger, wie man es durch Vergleichen des Zyklus 1 mit dem Zyklus N beobachtet, da es für das Steuerventil 134 System länger dauert, den Reinheitsgrad auf einen ausreichenden Pegel ansteigen zu lassen. Demzufolge liefert ein Zeitverhältnis, in welchem das Steuerventilsystem 134 bei einer ersten, niedrigeren Spülrate, gegenüber einer zweiten, höheren Spülrate, arbeitet, eine Verschleißanzeige des Wellendichtungsringes. Ein Spülratenverhältnis-Schwellenwert kann beispielsweise auf der Basis empirischer Daten benutzerdefiniert sein, um sicherzustellen, dass das Spiel der Wellenrichtungsdichtung ausreichend groß ist, um eine Reparatur zu rechtfertigen.
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Obwohl sie als getrennte Detektoren 170, 172, 174 und 176 beschrieben sind, dürfte es sich verstehen, dass eine beliebige Kombination der Detektoren innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung verwendet werden kann.
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Jeder hierin beschriebene Alarm kann eine Vielzahl von Formen, wie z.B. einen akustischen Alarm (z.B. eine Sirene, einen Pfeifton an einer Konsole usw. oder einen visuellen Alarm, wie z.B. ein Blinklicht an einer Konsole, oder eine Kombination der vorgenannten) auslösen. Der Alarm kann auch eine Anweisung einschließlich einer Korrekturaktion beinhalten, um wenigstens teilweise das Problem zu korrigieren. Beispielsweise kann er etwa anzeigen: „Dichtungsölkontamination, Dichtungsöl ersetzen“, „Dichtungsringspiel über zulässigem Grenzwert“, usw. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Anweisung eine Spezifizierung liefern, welche Korrekturaktion erforderlich ist. Beispielsweise „Dichtungsringspiel über zulässigem Grenzwert“, „Fehler im Gehäuse/Lagerschild-Druckdifferenz-Schwellenwert“, usw. Zusätzlich können alle hierin beschrieben gesammelten Daten in einer beliebigen bekannten Weise evaluiert oder gefiltert werden, um fehlerhafte Daten zu vermeiden, die das Ergebnis beeinflussen würden (indem z.B. ermittelt wird, ob die Daten innerhalb eines zulässigen Bereiches liegen, ob die Daten realistisch sind, ob die Daten instabil sind, usw.).
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Das System 100, die Detektoren 170, 172, 174 und 176 und die beschriebenen zugehörigen Sensoren sind in allen gasgekühlten Generatoren implementierbar. Einige Vorteile, die in der praktischen Ausführung einiger Ausführungsformen des beschriebenen Systems 100 realisiert werden können, sind höhere Generatorleistung, größere Verfügbarkeit und niedrigere Betriebskosten. Das Problem der Vorhersage von hohem Wasserstoffverbrauch, Wasserstoffleckagen und niedrigen Wasserstoffreinheitsgraden in Generatoren wird durch einige Ausführungsformen der Erfindung gelöst. Auch die tatsächliche Lage der Problemursache kann aufgedeckt werden.
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Das System 100 mit dem(n) Detektor(en) 170, 172, 174, 176 und den zugehörigen Sensoren kann als ein System, Verfahren oder Computerprogrammprodukt ausgeführt sein. Demzufolge können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Form einer vollständigen Hardware-Ausführungsform, einer vollständigen Software-Ausführungsform (einschließlich Firmware, residenter Software, Mikrocode usw.) oder einer Ausführungsform annehmen, die Software- und Hardware-Aspekte kombiniert, die alle im Wesentlichen hierin als „Schaltung“, „Modul“ oder „System“ bezeichnet werden können. Ferner können das System und die Detektoren die Form eines Computerprogrammproduktes annehmen, das in irgendeinem beliebigen berührbaren Ausdruckmedium mit einem computernutzbaren in dem Medium verkörperten Programmcode verkörpert ist. In diesem Falle können die Computerprogramminstruktionen des Systems 100 in einen Computer oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung, wie z. B. das (nicht dargestellte) Gesamt-Steuerungssystem 112 für den elektrischen Generator 107 geladen werden, um eine Reihe von auf dem Computer oder einer anderen programmierbaren Vorrichtung auszuführender Betriebsschritte zu bewirken, um einen computerimplementierten Prozess dergestalt zu erzeugen, dass Instruktionen, welche in dem Computer oder einer anderen programmierbaren Vorrichtung ausgeführt werden, Prozesse für die Implementation der hierin spezifizierten Funktionen/Aktionen erzeugen.
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Jede Kombination von einem oder mehreren computernutzbaren oder computerlesbaren Medien kann verwendet werden. Das computernutzbare oder computerlesbare Medium kann beispielsweise, jedoch ohne Beschränkung darauf, ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- oder Halbleiter-System, -Vorrichtung, -Gerät oder Weiterleitungsmedium sein. Spezifischere Beispiele (eine nicht umfassende Liste) des computerlesbaren Mediums würde Folgendes beinhalten: eine elektrische Verbindung mit einem oder mehreren Drähten, eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, einen Arbeitsspeicher (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM oder Flash-Speicher), eine optische Glasfaser, eine tragbare Compact Disc Nur-Lese-Speicherplatte (CD-ROM), ein optisches Speichergerät, ein magnetisches Speichergerät oder jede geeignete Kombination der Vorstehenden. In dem Zusammenhang dieses Dokumentes kann ein computernutzbares oder computerlesbares Medium jedes Medium sein, das ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem Instruktionsausführungssystem, einer Vorrichtung oder einem Gerät enthalten oder speichern kann.
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Ein computerlesbares Signalmedium kann ein verbreitetes Datensignal mit darin verkörperten computerlesbaren Programmcode beispielsweise im Basisband oder als Teil einer Trägerwelle enthalten. Ein derartiges verbreitetes Signal kann eine Vielzahl von Formen, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, elektromagnetischer, optischer oder jeder geeigneten Kombination davon annehmen. Ein computerlesbares Signalmedium kann jedes computerlesbare Medium sein, das kein computerlesbares Speichermedium ist und das ein Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit einem Instruktionsausführungssystem, einer Vorrichtung oder einem Gerät übertragen, verbreiten oder transportieren kann.
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Durch ein computerlesbares Medium verkörperter Programmcode kann durch unter Verwendung jedes geeigneten Mediums, einschließlich, jedoch nicht darauf beschränkt, einem drahtlosen, einer Drahtleitung, einem optischen Faserkabel, HF usw. oder jeder geeigneten Kombination davon übertragen werden.
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Computerprogrammcode zur Ausführung von Operationen der vorliegenden Erfindung kann in einer beliebigen Kombination einer oder mehrerer Programmiersprachen, einschließlich objektorientierter Programmierungssprachen, wie z. B. Java, Smalltalk oder C++ oder dergleichen und herkömmlicher prozeduraler Programmiersprachen wie z. B. der Programmiersprache „C“ oder ähnlicher Programmiersprachen geschrieben sein. Der Programmcode kann vollständig in der Computersteuerung des Generators, teilweise in der Steuerung, als ein eigenständiges Softwarepaket, teilweise in der Steuerung und teilweise in einem entfernt aufgestellten Computer oder Server ausgeführt werden. In dem letzteren Szenario kann der entfernt aufgestellte Computer mit der Computersteuerung des Generators über irgendeine Art von Netzwerk einschließlich eines lokalen Netzwerks (LAN) oder eines Weitverkehrsnetzwerkes (WAN) verbunden sein, oder die Verbindung kann zu einem externen Computer beispielsweise über das Internet unter Einsatz eines Internet Service Providers hergestellt werden. Die technische Auswirkung der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist unter anderem die Erkennung einer oder mehrerer Dichtungsleckagen und/oder einer Dichtungsölkontamination für einen gasgekühlten Generator. Detektoren gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung stellen Einrichtungen zur Früherkennung einer Leckage von Kühlgas, wie z. B. Wasserstoff, durch Leckquellen sowie von Problemen mit niedrigem Reinheitsgrad und hohem Kühlgasverbrauch in einem gasgekühlten Generator bereit.
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Die Blockdiagramme und Figuren stellen die Architektur, Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementationen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Diesbezüglich kann jeder Block in den Blockdiagrammen ein Modul, Segment oder ein Teil von Code repräsentieren, welcher einen oder mehrere ausführbare Befehle zur Implementation der spezifizierten logischen Funktion(en) aufweist. Es sollte auch angemerkt werden, dass die in den Blöcken angegebenen Funktionen in anderer als der in den Figuren angegebenen Reihenfolge auftreten können. Beispielsweise können zwei aufeinanderfolgend dargestellte Blöcke tatsächlich gleichzeitig ablaufen oder die Blöcke können manchmal in abhängig von der beteiligten Funktionalität umgekehrter Reihenfolge ablaufen. Es wird auch angemerkt, dass jeder Block der Blockdiagramme mittels spezieller Hardware-basierender Systeme, welche die spezifizierten Funktionen oder Abläufe durchführen, oder beispielsweise durch Kombinationen von spezieller Hardware und Computerinstruktionen implementiert werden kann.
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Die hierin verwendete Terminologie dient nur dem Zweck der Beschreibung spezieller Ausführungsformen und soll nicht die Erfindung einschränken. So wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „einer, eine, eines“ und „der, die, das“ auch die Pluralformen mit einschließen, soweit der Kontext nicht deutlich anderes anzeigt. Es dürfte sich ferner verstehen, dass die Begriffe „weist auf“ und/oder „aufweisend“, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorliegen festgestellter Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten spezifizieren, aber nicht das Vorliegen oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen.
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Die entsprechenden Strukturen, Materialien, Handlungen und Äquivalente aller Einrichtungen oder Schritte plus Funktionselemente in den nachstehenden Ansprüchen sollen jede Struktur, Material oder Handlung zum Durchführen der Funktion in Kombination mit anderen beanspruchten Elementen wie ausdrücklich beansprucht, beinhalten. Die Beschreibung der vorliegenden Offenlegung erfolgte zum Zwecke der Veranschaulichung und Beschreibung, soll aber nicht erschöpfend oder auf die Offenlegung in der dargestellten Form beschränkt sein. Viele Modifikationen und Änderungen werden für den Fachmann ohne Abweichung von dem Schutzumfang und Gedanken der Offenlegung ersichtlich sein. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um am besten die Prinzipien der Offenlegung und die praktische Anwendung zu erläutern, und um anderen Fachleuten das Verständnis der Offenlegung für verschiedene Ausführungsformen mit verschiedenen für den in Betracht gezogenen Einsatz geeigneten Modifikationen zu ermöglichen.
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Ein System 100 enthält einen Reinheitsgradsensor 140 zum Ermitteln eines Reinheitsgrades des Kühlgases 103 in einem Gehäuse 102 und/oder einem Lagerschild bzw. Lagerschilden 120 des Generators 107. Ein Leckdetektor 150 für statische Dichtungen erzeugt einen ein Leck in einer statischen Dichtung in dem Gehäuse 102 anzeigenden Alarm in Reaktion auf eine Zunahme in einer Durchflussrate des Kühlgases 103 in einem Kühlgasregler 110, der das Kühlgas 103 zuführt, im Vergleich zu einem Durchflussraten-Schwellenwert und einer Zunahme eines Reinheitsgrades des Kühlgases 103 in dem Gehäuse 102 und/oder Lagerschilden 120 im Vergleich zu einem entsprechenden Reinheitsgrad-Schwellenwert. Ein Dichtungsringspiel-Zunahmedetektor 176 erzeugt einen Alarm in Reaktion auf ein Zeitverhältnis, in welchem ein Steuerventilsystem 128 für das Spülsystem 130 bei einer ersten Spülrate im Vergleich zu einer zweiten Spülrate arbeitet, bei Überschreiten eines Spülratenverhältnis-Schwellenwertes.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- System
- 102
- Gehäuse
- 103
- Kühlgas
- 104
- Rotor
- 106
- Stator
- 107
- elektrischer Generator
- 108
- Kühlgasquelle
- 110
- Kühlgasregler
- 112
- Generatorsteuersystem
- 114
- Schweißverbindung
- 120
- Lagerschild
- 122
- Wellendichtungsring
- 124
- Dichtungsöl
- 125
- Ölrückgewinnungssystem
- 126
- Dichtungsölbehälter
- 127
- Dichtungsölfilter
- 128
- Steuerventilsystem
- 130
- Spülsystem
- 132
- Gasgemisch
- 134
- Behälter
- 134
- Steuerventilsystem
- 140
- Reinheitsgradsensor
- 142
- Gasgemisch-Durchflussratensensor
- 144
- Temperatursensor
- 146
- Dichtungsölsensor
- 148
- Druckdifferenzsensor
- 150
- Dichtungsöl-Gehäuse/Lagerschild-Differenzdrucksensor
- 150
- Leckdetektor für statische Dichtungen
- 170
- Leckdetektor für statische Dichtungen
- 172
- Dichtungsölkontaminationsdetektor
- 174
- Problemdetektor
- 176
- Dichtungsringspiel-Detektor
