ES2974727T3

ES2974727T3 - Aparato de fluido

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Publication number: ES2974727T3
Application number: ES18890621T
Authority: ES
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2024-07-01
Anticipated expiration: 2038-12-13
Also published as: KR20200087261A; US11502630B2; EP3730777B1; JP6593429B2; CA3085988C; WO2019124222A1; KR102293829B1; EP3730777A4; JP2019115086A; EP3730777A1; CN111492138A; US20200313585A1; CA3085988A1; CN111492138B

Abstract

Este aparato de fluido está provisto de una máquina hidráulica, una máquina eléctrica rotativa conectada a la máquina hidráulica y un dispositivo de control de conversión de energía eléctrica para convertir energía eléctrica procedente de la máquina eléctrica rotativa. El aparato de fluido realiza una operación de emergencia en un estado de advertencia diferente de un estado normal en el que continúa la operación ordinaria y de un estado anormal en el que se detiene la operación y se continúa un estado detenido. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato de fluido

Campo técnico

La presente divulgación se relaciona con un aparato de fluido.

Antecedentes de la técnica

Un generador hidroeléctrico convencional que sirve como aparato de fluido incluye, por ejemplo, una turbina hidráulica y un generador (consúltese, por ejemplo, el documento de patente 1). Los documentos de patente 2 y 3 describen, cada uno, un aparato de fluido que comprende una máquina hidráulica, una máquina eléctrica rotativa conectada a la máquina hidráulica y un controlador de conversión de energía que convierte la energía de la máquina eléctrica rotativa, en donde se realiza un funcionamiento anormal en un estado de advertencia que difiere de un estado normal, en el que se continúa un funcionamiento normal, y de un estado anómalo, en el que se detiene el funcionamiento para continuar una condición de parada.

Documentos de la técnica anterior

Documentos de patente

Documento de patente 1: Patente japonesa n° 5573983

Documento de patente 2: Patente europea EP 2848801 A1

Documento de patente 3: Patente japonesa JP S5968572 A

Compendio de la invención

Problemas que la invención debe resolver

El aparato de fluido anterior se somete a inspecciones a intervalos regulares. Si se produce una anomalía en el aparato de fluido, se detiene el aparato de fluido anómalo. Así, además de las inspecciones periódicas, el aparato de fluido necesita someterse a una inspección irregular para reanudar su funcionamiento. Esto aumenta las horas-hombre para los costos de inspección y mantenimiento.

Un objeto de la presente divulgación es proporcionar un aparato de fluido que restrinja un aumento en las horashombre para inspección.

Medios para resolver los problemas

Un aparato de fluido según un primer aspecto es un aparato de fluido según la reivindicación 1.

El aparato de fluido según el primer aspecto continúa funcionando para no aumentar las horas-hombre para inspección o similares.

El aparato de fluido según un segundo aspecto incluye, además, una unidad de detección (63) que detecta el estado de advertencia y emite una notificación de la detección del estado de advertencia.

El aparato de fluido según el segundo aspecto permite reconocer un estado de advertencia y se puede realizar una inspección para evitar la ocurrencia de un estado anómalo por adelantado.

En el aparato de fluido según un tercer aspecto, la unidad de detección (63) está configurada para notificar al menos uno de un momento de ocurrencia, un período exento de inspección, una ubicación en cuestión, un componente de mantenimiento y un sitio de instalación de acuerdo con el estado de advertencia y

el período exento de inspección indica un período durante el cual el funcionamiento puede continuar sin una inspección mientras se está realizando el funcionamiento anormal.

El aparato de fluido según el tercer aspecto permite el reconocimiento del estado de advertencia en detalle y reduce las horas-hombre para inspección.

En el aparato de fluidos según un cuarto aspecto, la unidad de detección (63) está configurada para obtener un período de espera de inspección hasta una próxima fecha de inspección programada y, cuando el período de espera de inspección es más largo que un período exento de inspección, eso indica un período durante el cual la operación puede continuar sin una inspección mientras se está realizando la operación anormal, la unidad de detección (63) está configurada para emitir una notificación para realizar una inspección de modo que el período de espera de la inspección sea más corto o igual al periodo exento de inspección.

El aparato de fluido según el cuarto aspecto no necesita realizar una inspección cuando se realiza un funcionamiento anormal. Esto puede reducir el número de inspecciones.

En el aparato de fluidos según un quinto aspecto, la unidad de detección (63) es una unidad de reloj (63) que está configurada para

medir un tiempo transcurrido desde que se detecta el estado de advertencia, en donde la unidad de control del generador (62) está configurada para detener el funcionamiento cuando el tiempo transcurrido medido por la unidad de reloj excede un período exento de inspección que indica un período durante el cual el funcionamiento puede continuar sin una inspección mientras se está realizando el funcionamiento anormal.

El aparato de fluido según el quinto aspecto evita que se realice continuamente el funcionamiento anormal.

El aparato de fluido según el primer aspecto identifica una ubicación sobrecalentada (ya sea un enfriador que enfría una máquina eléctrica rotativa (12) o un controlador de conversión de energía (13, 14)) basándose en la temperatura (cambio de temperatura) detectada por el detector de temperatura (53b).

El aparato de fluido según el primer aspecto puede reducir la corriente, el par o la potencia generada para reducir la temperatura (reducir la generación de calor) aumentando la altura efectiva (H) de la máquina hidráulica (11). Un aumento en el caudal del enfriador mejora la capacidad de enfriamiento del enfriador.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista frontal esquemática de un aparato de fluido.

La Fig. 2 es una vista lateral esquemática del aparato de fluido.

La Fig. 3 es una vista en planta esquemática del aparato de fluido.

La Fig. 4 es un diagrama de bloques que muestra un sistema de control y una red eléctrica del aparato de fluido. La Fig. 5 es un diagrama que muestra un mapa característico de control para el aparato de fluido.

La Fig. 6 es un diagrama que muestra un mapa característico de control para el aparato de fluido.

La Fig. 7 es un gráfico de forma de onda que muestra un cambio de temperatura en el aparato de fluido.

La Fig. 8 es un gráfico de forma de onda que muestra un cambio de temperatura en el aparato de fluido.

Modos para llevar a cabo la invención

Ahora se describirá un aparato de fluidos. Debe señalarse que la presente divulgación no se limita a los ejemplos descritos en la siguiente descripción, sino que pretende incluir equivalentes de las reivindicaciones y todas las modificaciones incluidas en el alcance de las reivindicaciones.

Como se muestra en la Fig. 1, una turbina hidráulica 11 de un aparato de fluido 10 incluye un tubo de entrada 21 y un tubo de salida 22 que se extienden en dirección horizontal. El tubo de entrada 21 está conectado mediante una junta de tubería 23 a una tubería de suministro de agua 101 que suministra agua, que es un fluido, a la turbina hidráulica 11. El tubo de salida 22 está conectado mediante una junta de tubería 24 a una tubería de descarga de agua 102 que descarga agua desde la turbina hidráulica 11. La tubería de suministro de agua 101 y la tubería de descarga de agua 102 son tuberías principales a través de las cuales el agua fluye para entrar y salir de la turbina de agua 11. El aparato de fluido 10 de la presente realización es de un tipo en línea donde un canal de entrada y un canal de salida de un flujo de agua, que están formados con la tubería de suministro de agua 101, el tubo de entrada 21, el tubo de salida 22 y la tubería de descarga de agua 102, están dispuestos en línea recta.

La turbina hidráulica 11 incluye una carcasa 25 que incorpora una rueda de palas 25a. La rueda de palas 25a está dispuesta en un canal de flujo de agua formado por el tubo de entrada 21 y el tubo de salida 22. La rueda de palas 25a está conectada al extremo inferior de un árbol rotatorio 26 dispuesto en dirección vertical. La rueda de palas 25a incluye palas dispuestas en espiral en su porción central a la cual está conectado el árbol rotatorio 26. Cuando las palas reciben la presión de un flujo de agua desde el tubo de entrada 21, la rueda de palas 25a es rotada para hacer rotar el árbol rotatorio 26. Se puede utilizar un impulsor para una bomba centrífuga como rueda de palas 25a. El tubo de entrada 21, el tubo de salida 22, la rueda de palas 25a unida al árbol rotatorio 26, una base hueca que rodea el árbol rotatorio 26 y la carcasa 25 forman la turbina hidráulica (máquina hidráulica) 11, que recibe un flujo de agua para rotar y accionar el árbol rotatorio 26.

Un generador (máquina eléctrica rotativa) 12 está conectado al extremo superior del árbol rotatorio 26, que está dispuesto en dirección vertical, por encima de la turbina hidráulica 11. Una cubierta frontal 27 dispuesta debajo del generador 12 está fijada, mediante elementos de fijación tales como pernos, a una base hueca 28 que rodea el árbol rotatorio 26 de la turbina hidráulica 11 de manera que la turbina hidráulica y el generador quedan acoplados y fijados de forma desmontable entre sí. El aparato de fluido 10 es de un tipo vertical donde la turbina hidráulica 11 y el generador 12 están dispuestos en dirección vertical.

El generador 12 está acoplado al árbol rotatorio 26 de la turbina hidráulica 11. El generador 12 es rotado y accionado por la rueda de palas 25a para generar energía eléctrica en corriente alterna predeterminada (tal como energía eléctrica en corriente alterna trifásica).

Un controlador 13 del generador (primer controlador de conversión de energía) está dispuesto en un lado del generador 12 (lado izquierdo en la Fig. 2). El controlador 13 del generador convierte o controla la energía generada por el generador 12 o la energía suministrada desde una fuente de energía. El controlador 13 del generador incluye un conversor CA/CC (unidad convesora) que convierte la energía en corriente alterna trifásica generada por, por ejemplo, el generador 12 en energía en corriente continua.

Un inversor de interconexión con la red (en lo sucesivo denominado simplemente inversor) 14 (segundo controlador de conversión de energía) está dispuesto en el otro lado del generador 12 (lado derecho en la Fig. 2). El inversor 14 convierte o controla adicionalmente la energía que se convierte o controla mediante el controlador 13 del generador. El inversor 14 es un conversor CC/CA que convierte una energía en corriente continua, la cual es convertida, por ejemplo, mediante el controlador 13 del generador, en energía en corriente alterna. La energía en corriente alterna convertida por el controlador 13 del generador se suministra a una red eléctrica 16 mostrada en la Fig. 4.

El controlador 13 del generador incluye dispositivos semiconductores tales como transistores bipolares de puerta aislada (IGBT) para conversión de energía. El inversor 14 incluye dispositivos semiconductores (tales como IGBT) para conversión de energía. Los dispositivos semiconductores generan calor durante su funcionamiento. El generador 12 genera calor durante la generación de energía. Por tanto, el aparato de fluido 10 incluye un sistema de enfriamiento 30 que enfría el controlador 13 del generador, el inversor 14 y el generador 12.

Como se muestra en las Figs. 1 y 2, el sistema de enfriamiento 30 incluye tubos de entrada de enfriamiento 31, 33, tubos de salida de enfriamiento 32, 34 y enfriadores 35, 36, 37.

El tubo de entrada de enfriamiento 31 está dispuesto entre la junta de tubería 23 y el enfriador 35. El tubo de entrada de enfriamiento 31 está conectado mediante un acoplador 41a a una válvula 23a instalada en la junta de tubería 23. El tubo de entrada de enfriamiento 31 también está conectado al enfriador 35 por un acoplador 41 b. El tubo de salida de enfriamiento 32 está dispuesto entre el enfriador 35 y la junta de tubería 24. El tubo de salida de enfriamiento 32 está conectado al enfriador 35 mediante un acoplador 42b. El tubo de salida de enfriamiento 32 también está conectado mediante un acoplador 42a a una válvula 24a instalada en la junta de tubería 24. Los acopladores 41a, 41 b, 42a, 42b son, por ejemplo, acopladores rápidos, y facilitan la conexión de tuberías en el aparato de fluido 10. Las válvulas 23a, 24a pueden ser válvulas de apertura y cierre manuales que se accionan para cerrar durante la instalación y el mantenimiento o para abrir durante las operaciones de prueba y las operaciones normales.

El tubo de entrada de enfriamiento 33 está dispuesto entre la junta de tubería 23 y los enfriadores 36, 37 mostrados en la Fig. 2. El tubo de entrada de enfriamiento 33 está conectado mediante un acoplador 43a a una válvula 23b instalada en la junta de tubería 23. El tubo de entrada de enfriamiento 33 incluye un tubo compartido 33a y tubos ramificados 33b, 33c que se ramifican desde el tubo compartido 33a y se conectan a los enfriadores 36, 37 (hágase referencia a la Fig. 2). Los tubos ramificados 33b, 33c están conectados a los enfriadores 36, 37 mediante acopladores 43b, 43c, respectivamente. El tubo de salida de enfriamiento 34 está dispuesto entre la junta de tubería 24 y los enfriadores 36, 37 mostrados en la Fig. 2. El tubo de salida de enfriamiento 34 incluye tubos ramificados 34b, 34c y un tubo compartido 34a. Los tubos ramificados 34b, 34c están conectados a los enfriadores 36, 37 mediante acopladores 44b, 44c. Los tubos ramificados 34b, 34c confluyen en el tubo compartido 34a. El tubo compartido 34a está conectado a una válvula 24b de la junta de tubería 24 mediante un acoplador 44a. Los acopladores 43a a 43c, 44a a 44c pueden ser acopladores rápidos que facilitan la conexión de los tubos en el aparato de fluido 10. Las válvulas 23b, 24b pueden ser válvulas de apertura y cierre manuales que se accionan para cerrar durante la instalación y el mantenimiento o para abrir durante las operaciones de prueba y las operaciones normales.

Las Figs. 1 y 2 muestran el enfriador 35 dispuesto en el generador 12. No obstante, el enfriador 35 está formado por un tubo de enfriamiento dispuesto, por ejemplo, para serpentear alrededor del generador 12. El tubo de entrada de enfriamiento 31 suministra al enfriador 35 parte del agua que fluye a través de la tubería de suministro de agua 101 como fluido para enfriamiento (fluido enfriador). El tubo de salida de enfriamiento 32 devuelve (descarga) agua desde el enfriador 35 a la tubería de descarga de agua 102. El fluido de enfriamiento enfría el generador 12.

El enfriador 36 está dispuesto entre el controlador 13 del generador y el generador 12. El enfriador 37 está dispuesto entre el inversor 14 y el generador 12. El tubo de entrada de enfriamiento 33 suministra a los enfriadores 36, 37 parte del agua que fluye a través de la tubería de suministro de agua 101 como fluido para enfriamiento (fluido enfriador). El tubo de salida de enfriamiento 34 devuelve (descarga) agua desde los enfriadores 36, 37 a la tubería de descarga de agua 102. El fluido de enfriamiento enfría el generador 12, el controlador 13 del generador y el inversor 14.

A continuación se describirá la configuración relacionada con el control del aparato de fluido 10.

Como se muestra en la Fig. 4, un caudalímetro 51 está dispuesto en el tubo de entrada 21. El caudalímetro 51 mide el caudal Q del fluido (agua) suministrado a la turbina hidráulica 11.

La turbina hidráulica 11 incluye un sensor de presión 52a, dispuesto en un lado de entrada, y un sensor de presión 52b, dispuesto en un lado de salida. El sensor de presión 52a mide la presión primaria p1 de la turbina hidráulica 11. El sensor de presión 52b mide la presión secundaria p2 de la turbina hidráulica 11.

Como se muestra en las Figs. 1,2 y 3, el generador 12 incluye sensores de temperatura (detectores de temperatura) 53a, 53b que detectan la temperatura del generador 12. El sensor de temperatura 53a mostrado en la Fig. 1 está dispuesto para detectar la temperatura de un cojinete (no mostrado) que soporta, por ejemplo, el árbol rotatorio 26. El sensor de temperatura 53b mostrado en la Fig. 2 está dispuesto para detectar la temperatura de un bobinado del generador 12. En la presente realización, el sensor de temperatura 53b está dispuesto en una ubicación separada espacialmente del controlador 13 del generador y del inversor 14 como se muestra en la Fig. 3. El sensor de temperatura 53b está dispuesto, por ejemplo, en la periferia del generador 12, esto es, en una línea imaginaria que se extiende en la dirección ortogonal a una línea recta que se extiende a través del centro del generador 12, y está conectado al controlador 13 del generador y al inversor 14 como se muestra en la Fig. 3.

Como se muestra en la Fig. 2, el controlador 13 del generador incluye un sensor de temperatura 54 y el inversor 14 incluye un sensor de temperatura 55. El sensor de temperatura 54 está dispuesto para detectar la temperatura de un dispositivo de energía (tal como un IGBT) incluido en controlador 13 del generador. El sensor de temperatura 55 está dispuesto para detectar la temperatura de un dispositivo de energía (tal como un IGBT) incluido en el inversor 14.

La turbina hidráulica 11 incluye un sensor de nivel de agua 56. El sensor de nivel 56 está dispuesto para detectar un cambio en el nivel de agua causado por una fuga de agua o similar en la turbina hidráulica 11. En la turbina hidráulica 11, el agua puede fugar cuando, por ejemplo, se produce deterioro en un miembro de sellado tal como una junta tórica que sella un espacio entre la carcasa 25 y el árbol rotatorio 26, al que está unido la rueda de palas 25a. Así, el sensor de nivel 56 detecta un cambio en el nivel del agua provocado por dicha fuga de agua.

Como se muestra en la Fig. 4, un vatímetro 57 está dispuesto en un lado de salida del inversor 14. El vatímetro 57 detecta la energía de salida del inversor 14, es decir, la energía generada. El vatímetro 57 puede sustituirse por un voltímetro y un amperímetro.

Ahora se describirá un ejemplo de configuración del controlador 13 del generador.

Como se muestra en la Fig. 4, el controlador 13 del generador (primer controlador de conversión de energía) incluye una unidad conversora de CA/CC (en adelante en esta memoria "unidad conversora") 61 y una unidad de control 62 del generador que controla la unidad conversora 61. La unidad conversora 61 convierte energía en corriente alterna generada por el generador 12 en energía en corriente continua. La energía de corriente continua se suministra al inversor 14. El inversor 14 está conectado a la red eléctrica 16 mediante una unidad de desconexión 15. La red eléctrica 16 es, por ejemplo, una fuente de energía comercial. La unidad de desconexión 15 abre y cierra entre el inversor 14 y la red eléctrica 16. Como unidad de desconexión 15 se puede utilizar, por ejemplo, un relé electromagnético.

La Fig. 5 muestra el mapa característico M que se almacena de antemano en la unidad de control 62 del generador. La unidad de control 62 del generador controla la unidad conversora 61 basándose en el mapa característico M. En el mapa característico M, el eje vertical representa la altura efectiva (H) de la turbina hidráulica 11 y el eje horizontal representa el caudal (Q) en la turbina hidráulica 11. En el mapa característico M, un intervalo de la turbina hidráulica en el cual la turbina hidráulica 11 es rotada mediante un flujo de agua es un intervalo entre una curva de velocidad sin restricciones tomada cuando no se aplica carga al generador 12, y el par es cero (T = 0), y una curva de velocidad constante tomada cuando el número de rotaciones es cero (N = 0). La turbina hidráulica 11 básicamente es rotada en el intervalo de la turbina hidráulica para accionar el generador 12.

Las curvas de par constante en el intervalo de la turbina hidráulica se extienden en correspondencia con la curva de velocidad sin restricciones (T = 0) y el par aumenta a medida que aumenta el caudal Q en el mapa. Las curvas de velocidad constante se extienden en correspondencia con la curva de velocidad constante, en la cual el número de rotaciones es cero (N = 0), y el número de rotaciones aumenta a medida que aumenta la altura efectiva H. Además, las curvas de energía generada constantemente, que se muestran con líneas discontinuas, son curvas cuadráticas que se curvan hacia abajo, y la energía generada aumenta a medida que aumentan la altura efectiva H y el caudal Q. Una curva (curva de energía máxima E) que conecta los vértices de las curvas de energía generada constantemente es una curva de energía/eficiencia generada máxima mediante la cual el generador 12 obtiene la energía generada máxima o la eficiencia máxima.

En el mapa característico M, se registra como curva de resistencia del fluido una curva de resistencia en la tuberíaaltura total (curva de pérdidas del sistema S), que se mide y prepara de antemano. La curva de pérdidas del sistema S corresponde a la resistencia de una tubería a la que está conectado el aparato de fluido 10. La curva de pérdidas del sistema S tiene una altura efectiva H que es igual a la altura total Ho cuando se satisface el caudal Q = 0 y la altura efectiva H disminuye en una curva cuadrática a medida que aumenta el caudal Q. La curvatura de la curva de pérdidas del sistema S tiene un valor específico para una tubería a la que está conectado el aparato de fluido 10. La turbina hidráulica 11 del aparato de fluido 10 funciona utilizando puntos sobre la curva de pérdidas del sistema S como puntos de funcionamiento.

La unidad de control 62 del generador incluye una unidad de determinación de instrucciones de caudal 71, un controlador de caudal 72, una unidad de determinación de instrucciones de par 73, un controlador de par 74 y un controlador PWN 75. La unidad de determinación de instrucciones de caudal 71 genera un valor de instrucción de caudal Q* basándose en el caudal objetivo QT* y en un estado de funcionamiento del aparato de fluido 10 detectado por una unidad de detección de estado 63. El controlador de caudal 72 establece un par objetivo basándose en el valor de instrucción de caudal Q*. La unidad de determinación de instrucciones de par 73 genera el valor de instrucción de par T* basándose en el par objetivo y en el estado de funcionamiento del aparato de fluido 10 detectado por la unidad de detección de estado 63. El controlador de par 74 controla el par de modo que el par T del generador 12 corresponda a valor de instrucción de par T* recibido desde la unidad de determinación de instrucciones de par 73. Esto aplica una carga predeterminada al generador 12. El controlador PWN 75 genera, basándose en una salida del controlador de par 74 y en el estado de funcionamiento del aparato de fluido 10, detectado por el unidad de detección de estado 63, una señal de puerta enviada a los dispositivos semiconductores (por ejemplo, IGBT) incluidos en la unidad conversora 61. El controlador PWN 75 genera la señal de puerta que enciende y apaga intermitentemente los dispositivos semiconductores basándose, por ejemplo, en frecuencias portadoras predeterminadas.

El controlador 13 del generador incluye la unidad de detección de estado 63 (unidad de reloj), un acumulador de tiempo de uso 64 y una unidad de visualización 65.

La unidad de detección de estado 63 detecta el estado de funcionamiento del aparato de fluido 10. Los estados de funcionamiento establecidos para el aparato de fluido 10 incluyen un estado normal, un estado de advertencia y un estado anómalo. El estado normal indica que el aparato de fluido 10 no tiene ninguna anomalía. En otras palabras, se permite que el aparato de fluido 10 funcione continuamente. El estado anómalo indica que el aparato de fluido 10 tiene una anomalía y ya no puede funcionar. En otras palabras, es necesario detener de emergencia el funcionamiento del aparato de fluido 10. El estado de advertencia no es ni el estado normal ni el estado anómalo. El estado de advertencia indica, por ejemplo, que el aparato de fluido 10 tiene una anomalía aunque el funcionamiento puede continuar durante un tiempo limitado. En otras palabras, el aparato de fluido 10 en el estado de advertencia tiene una anomalía y tendrá que ser detenido en el futuro. La continuación del funcionamiento durante un tiempo limitado es, por ejemplo, el periodo que transcurre desde que se detecta una anomalía hasta que se requiere la parada.

La unidad de detección de estado 63 detecta en cuál de entre un estado normal, un estado anómalo y un estado de advertencia se encuentra el estado de funcionamiento del aparato de fluido 10. La unidad de detección de estado 63 genera el estado de funcionamiento detectado. El estado de funcionamiento del aparato de fluido 10 emitido por la unidad de detección de estado 63 incluye causas del estado de advertencia y del estado anómalo y valores que indican los estados de las causas.

La unidad de control 62 del generador controla la unidad conversora 61 de acuerdo con el estado de funcionamiento detectado por la unidad de detección de estado 63. Como se describió anteriormente, los estados de funcionamiento incluyen un estado normal, un estado de advertencia y un estado anómalo.

En un estado normal, la unidad de control 62 del generador continúa la operación actual (operación normal). La operación normal permite que el aparato de fluido 10 funcione en puntos de operación que están configurados para obtener la máxima energía generada en el mapa característico M mostrado en la Fig. 5. El funcionamiento normal puede controlar la presión basándose en puntos de operación que están establecidos para obtener una presión predeterminada. El funcionamiento normal puede controlar un caudal basándose en los puntos de operación que están establecidos para obtener un caudal predeterminado.

En un estado anómalo, la unidad de control 62 del generador detiene el funcionamiento del aparato de fluido 10 para continuar una condición de parada.

En un estado de advertencia, la unidad de control 62 del generador realiza un funcionamiento anormal que es menos funcional que el funcionamiento normal. El funcionamiento anormal controla la unidad conversora 61 o similar para extender el tiempo limitado de funcionamiento continuo o cancelar el estado de advertencia en relación con la causa del estado de advertencia. Por ejemplo, si el estado de advertencia es causado por un aumento de temperatura, el funcionamiento anormal controla el aparato de fluido 10 de modo que el aumento de temperatura se vuelva gradual o de modo que la temperatura disminuya.

Durante un funcionamiento anormal del aparato de fluido 10, se puede cambiar el estado de funcionamiento del aparato de fluido 10. La unidad de detección de estado 63 detecta continuamente el estado de funcionamiento del aparato de fluido 10 y emite el estado de funcionamiento. La unidad de control 62 del generador controla el aparato de fluido 10 en respuesta al estado de funcionamiento detectado por la unidad de detección de estado 63.

Cuando el estado de operación cambia de un estado de advertencia a un estado normal, es decir, vuelve a un estado normal, la unidad de detección de estado 63 emite el estado de funcionamiento (estado normal) del aparato de fluido 10. La unidad de detección de estado 63 restablece el tiempo transcurrido del estado de advertencia. La unidad de control 62 del generador controla el aparato de fluido 10 en el funcionamiento normal basándose en el estado de funcionamiento. Cuando el estado de funcionamiento cambia de un estado de advertencia a un estado anómalo, la unidad de detección de estado 63 genera el estado de funcionamiento (estado anómalo) del aparato de fluido 10. La unidad de control 62 del generador detiene el aparato de fluido 10 basándose en el estado de funcionamiento.

Cuando el estado de funcionamiento permanece en un estado de advertencia, la unidad de detección de estado 63 determina el control del aparato de fluido 10 basándose en el tiempo transcurrido desde que se determinó el estado de advertencia. La unidad de detección de estado 63 almacena, por ejemplo, un período exento de inspección. El período exento de inspección indica, por ejemplo, un período durante el cual se puede continuar el funcionamiento sin una inspección mientras se realiza un funcionamiento anormal. Cuando el tiempo transcurrido del estado de advertencia es menor que el período exento de inspección (tiempo transcurrido <período exento de inspección), la unidad de detección de estado 63 continúa el funcionamiento anormal y notifica a un dispositivo externo el estado de funcionamiento (por ejemplo, funcionamiento en el estado de advertencia) de modo que esto sea inspeccionado en la siguiente inspección (por ejemplo, una inspección regular realizada mensualmente). Cuando el tiempo transcurrido del estado de advertencia es mayor que el período exento de inspección (tiempo transcurrido > período exento de inspección), la unidad de detección de estado 63 genera el estado de funcionamiento (estado anómalo) para detener el funcionamiento del aparato de fluido 10 y notifica al dispositivo externo el estado de funcionamiento (por ejemplo, parada de funcionamiento después del estado de advertencia). El estado de funcionamiento puede notificarse al dispositivo externo junto con el contenido del estado de advertencia o el contenido del estado anómalo.

El estado de funcionamiento notificado incluye, al menos, uno de un momento de ocurrencia, un período exento de inspección, una ubicación en cuestión, un componente de mantenimiento o un sitio de instalación. El momento de ocurrencia indica cuándo ha ocurrido una anomalía o una advertencia, específicamente, el momento en el que la unidad de detección de estado 63 detectó un estado anómalo o un estado de advertencia. El período exento de inspección indica el período durante el cual se puede continuar el funcionamiento sin una inspección. La ubicación en cuestión indica dónde se ha producido una anomalía o una advertencia. El componente de mantenimiento indica un componente para reemplazo o reparación de donde ha ocurrido la anomalía o la advertencia. El sitio de instalación indica dónde está instalado el aparato de fluido 10. La notificación del estado de funcionamiento que incluye al menos uno de los elementos anteriores informa el estado de funcionamiento con mayor detalle que una notificación que simplemente indica la ocurrencia de una anomalía o una advertencia, reduciendo así las horas-hombre para inspección y reparación.

El acumulador de tiempo de uso 64 acumula y genera el tiempo de uso del aparato de fluido 10. Además, el acumulador de tiempo de uso 64 restablece (borra) el tiempo de uso a 0 en respuesta a una señal de reinicio de la unidad de detección de estado 63 y luego acumula el tiempo de uso del aparato de fluido 10 desde el tiempo reestablecido (= 0).

La unidad de visualización 65 muestra el estado de funcionamiento del aparato de fluido 10 que ha sido notificado desde la unidad de detección de estado 63. La unidad de visualización 65 puede emplear lámparas indicadoras (por ejemplo, LED), un panel de visualización como un LCD, o similares. Las lámparas indicadoras se encienden de acuerdo con el estado de funcionamiento del aparato de fluido 10 o se iluminan en un color que corresponde al estado de funcionamiento. Un panel de visualización indica el estado de funcionamiento mediante caracteres o colores.

Como se describió anteriormente, la unidad de detección de estado 63 notifica al dispositivo externo el estado de funcionamiento del aparato de fluido 10. La unidad de detección de estado 63 tiene, por ejemplo, una función de comunicación y está conectada a una línea de comunicación externa (cableada o inalámbrica) de modo que la unidad de detección de estado 63 transmite el estado de funcionamiento del aparato de fluido 10 a través de la línea de comunicación. La línea de comunicación está conectada, por ejemplo, a un dispositivo de monitorización. El dispositivo de monitorización recibe el estado de funcionamiento a través de la línea de comunicación y muestra el estado de funcionamiento del aparato de fluido 10 en un dispositivo de visualización. Además, el estado de funcionamiento del aparato de fluido 10 puede transmitirse a un terminal de un ingeniero de mantenimiento a través de la línea de comunicación.

La detección de estado se describirá ahora en detalle.

El estado de funcionamiento del aparato de fluido 10 incluye causas del estado de advertencia y del estado anómalo y valores que indican los estados de las causas. La unidad de detección de estado 63 detecta el estado de funcionamiento del aparato de fluido 10 usando varios tipos de detectores (sensores) dispuestos en ubicaciones predeterminadas del aparato de fluido 10.

Ahora se describirá un ejemplo del estado de advertencia detectado por la unidad de detección de estado 63 y un funcionamiento anormal correspondiente (cambio en los puntos de funcionamiento).

Sobrecalentamiento del cojinete

La unidad de detección de estado 63 detecta el sobrecalentamiento del cojinete basándose en la temperatura detectada por el sensor de temperatura 53a mostrado en la Fig. 1. La unidad de detección de estado 63 compara la temperatura detectada por el sensor de temperatura 53a con una temperatura umbral para detectar el sobrecalentamiento del cojinete. En este caso, el funcionamiento anormal puede disminuir el número de rotaciones de la turbina hidráulica 11 (rueda de palas 25a) mostrada en la Fig. 1. Por ejemplo, los puntos de funcionamiento se cambian para disminuir el número de rotaciones N en el mapa característico M mostrado en la Fig. 5. La disminución del número de rotaciones disminuye la temperatura del cojinete.

Sobrecalentamiento del dispositivo de energía

La unidad de detección de estado 63 detecta el sobrecalentamiento de un dispositivo de energía (tal como un IGBT) basándose en las temperaturas detectadas por los sensores de temperatura 54, 55 mostrados en la Fig. 2. La unidad de detección de estado 63 compara las temperaturas detectadas por los sensores de temperatura 54, 55 con una temperatura umbral para detectar el sobrecalentamiento del dispositivo de energía. En este caso, el funcionamiento anormal puede reducir la corriente, el par o la energía generada. Por ejemplo, los puntos de funcionamiento se cambian para disminuir el par T en el mapa característico M que se muestra en la Fig. 5.El funcionamiento anormal puede reducir las frecuencias portadoras o cambiar un método de modulación (de modulación trifásica a modulación bifásica) en el controlador PWN 75. Esto reduce la temperatura del dispositivo de energía.

El funcionamiento anormal puede cambiar los puntos de funcionamiento para aumentar la altura efectiva H. La altura efectiva H se obtiene de la diferencia entre la presión primaria p1 detectada por el sensor de presión 52a y la presión secundaria p2 detectada por el sensor de presión 52b (= p1 - p2) mostrada en la Fig. 4. En este caso, el caudal para el tubo de entrada de enfriamiento 33 mostrado en la Fig. 1 aumenta para aumentar el rendimiento de enfriamiento de los enfriadores 36, 37. Esto enfría el dispositivo de energía.

Sobrecalentamiento del generador

La unidad de detección de estado 63 detecta el sobrecalentamiento del generador 12 (sobrecalentamiento del bobinado) basándose en la temperatura detectada por el sensor de temperatura 53b mostrado en la Fig. 2. La unidad de detección de estado 63 compara la temperatura detectada con una temperatura umbral para detectar el sobrecalentamiento del generador. En este caso, el funcionamiento anormal puede reducir la corriente, el par o la energía generada de la misma manera que durante el sobrecalentamiento del dispositivo de energía. El funcionamiento anormal también puede reducir las pérdidas en el hierro, por ejemplo, reducir el número de rotaciones o las frecuencias portadoras. El funcionamiento anormal puede cambiar los puntos de funcionamiento para aumentar la altura efectiva H de la misma manera que durante el sobrecalentamiento del dispositivo de energía.

Fuga de agua

La unidad de detección de estado 63 detecta una fuga de agua basándose en la duración del uso del aparato de fluido 10 o en un nivel de agua detectado por el sensor de nivel 56. Una fuga de agua es causada por el deterioro de un miembro de sellado tal como una junta tórica. En este caso, el funcionamiento anormal puede cambiar los puntos de funcionamiento para reducir la altura efectiva H o el caudal Q.

Obstrucción de tuberías de enfriamiento.

La unidad de detección de estado 63 detecta obstrucciones de tuberías de enfriamiento basándose en las temperaturas detectadas por los sensores de temperatura 53b, 54, 55 mostrados en la Fig. 2. La unidad de detección de estado 63 almacena un umbral de fallo de enfriamiento. El umbral de fallo de enfriamiento está configurado para ser inferior al umbral para detectar sobrecalentamiento (umbral de protección contra sobrecalentamiento). La unidad de detección de estado 63 compara las temperaturas detectadas con el umbral de fallo de enfriamiento para detectar obstrucciones de las tuberías de enfriamiento. En este caso, el funcionamiento anormal se puede realizar de la misma manera que durante el sobrecalentamiento del dispositivo de energía y el sobrecalentamiento del generador.

Superación del valor límite superior de energía generada

La unidad de detección de estado 63 detecta la superación del valor límite superior de energía generada basándose en la energía detectada por el vatímetro 57 mostrado en la Fig. 4. La energía se puede obtener de un voltímetro y un amperímetro. En este caso, el funcionamiento anormal puede cambiar los puntos de funcionamiento para reducir la corriente, el par o la energía generada de la misma manera que durante el sobrecalentamiento del dispositivo de energía.

Superación del umbral de sobrepar del generador

La unidad de detección de estado 63 detecta el par basándose en una salida del generador 12 y detecta la superación de un umbral de sobrepar del generador basándose en el par detectado. En este caso, el funcionamiento anormal puede cambiar los puntos de funcionamiento para reducir la corriente, el par o la energía generada de la misma manera que durante el sobrecalentamiento del dispositivo de energía.

Superación del valor límite superior del caudal

La unidad de detección de estado 63 detecta la superación del valor límite superior del caudal en función del caudal Q detectado por el caudalímetro 51 mostrado en la Fig. 4. En este caso, el funcionamiento anormal puede cambiar los puntos de funcionamiento para reducir el caudal Q.

Fin de vida útil

La unidad de detección de estado 63 detecta el final de la vida útil del cojinete, el miembro de sellado o similar basándose en un tiempo de uso acumulado por el acumulador de tiempo de uso 64 mostrado en la Fig. 4. En este caso, el funcionamiento anormal puede cambiarlos puntos de funcionamiento para reducir la altura efectiva H o el caudal Q.

La obstrucción del tubo de enfriamiento se describirá ahora en detalle como un ejemplo del estado de advertencia y del funcionamiento anormal.

Como se describió anteriormente, la unidad de detección de estado 63 detecta la obstrucción de los tubos de enfriamiento basándose en las temperaturas detectadas por los sensores de temperatura 53b, 54, 55 mostrados en la Fig. 2. Un aumento de temperatura detectado por los sensores de temperatura 53b, 54, 55, es decir, un aumento en las temperaturas del generador 12, el controlador 13 del generador y el inversor 14 es causado por un atasco de material extraño en los tubos de enfriamiento (tubos de entrada de enfriamiento 31, 33 y tubos de salida de enfriamiento 32, 34) y por fluido estancado (agua) en los tubos de enfriamiento. En otras palabras, cuando se instala el aparato de fluido 10, un fallo de instalación de los tubos de enfriamiento (fallo de conexión, error en la operación de apertura de las válvulas 23a, 23b, 24a, 24b) también se detecta como obstrucción de los tubos de enfriamiento. Por ejemplo, durante las pruebas previas al funcionamiento, la detección de la obstrucción de los tubos de enfriamiento, como se describe anteriormente, permite detectar un fallo de la instalación. El atasco de materiales extraños también se puede detectar detectando la obstrucción de los tubos de enfriamiento subsiguiente al funcionamiento. La obstrucción de los tubos de enfriamiento incluye la obstrucción de los tubos en los enfriadores 35, 36, 37 a los que se suministra fluido.

Un proceso de detección puede utilizar un cambio de temperatura por unidad de tiempo (dT/dt). En este caso, la obstrucción de las tuberías de enfriamiento se determina si dT/dt es mayor que el umbral de fallo de enfriamiento.

El sensor de temperatura 53b del generador 12 está dispuesto en una ubicación separada espacialmente del controlador 13 del generador y del inversor 14 como se muestra en las Figs. 2 y 3. Así, es menos probable que el sensor de temperatura 53b se vea afectado por un cambio en las temperaturas del controlador 13 del generador y del inversor 14. Los sensores 54, 55 de temperatura del controlador 13 del generador y del inversor 14 están dispuestos, cada uno, cerca del dispositivo de energía correspondiente y es menos probable que se vean afectados por un cambio en la temperatura del generador 12. Esto permite determinar si se está produciendo un fallo en la instalación o una obstrucción por material extraño en los tubos de entrada de enfriamiento 31, 33 o los tubos de salida de enfriamiento 32, 34 basándose en un cambio en las temperaturas de los sensores de temperatura 53b, 54, 55. En el caso de la obstrucción causada por material extraño, se puede realizar un funcionamiento anormal cambiando los puntos de funcionamiento para aumentar la altura efectiva H de modo que se aumenta el caudal para el tubo de entrada de enfriamiento 33 y se limpia el tubo de entrada de enfriamiento 33 para eliminar material extraño.

La unidad de detección de estado 63 detecta el estado de funcionamiento basándose en el tiempo de uso acumulado por el acumulador de tiempo de uso 64 y genera salidas o similares desde varios tipos de detectores. Se requiere que el aparato de fluido 10 se someta a inspecciones a intervalos regulares (inspección mensual, inspección anual o similares). La unidad de detección de estado 63 almacena un período de inspección (ciclo de inspección). La unidad de detección de estado 63 obtiene un período hasta la siguiente inspección (período de espera de inspección) basándose en el tiempo de uso y en el ciclo de inspección. Si el período de espera de inspección es más largo que el período exento de inspección (por ejemplo, una semana), la unidad de detección de estado 63 notifica a la unidad de control 62 del generador y al dispositivo externo un estado anómalo. La unidad de control 62 del generador detiene la generación de energía basándose en el estado anómalo notificado.

Si el período de espera de inspección es más corto que el período exento de inspección (por ejemplo, una semana), la unidad de detección de estado 63 notifica a la unidad de control 62 del generador y al dispositivo externo un estado de advertencia. La unidad de control 62 del generador realiza un funcionamiento anormal basándose en el estado de advertencia notificado.

Si el período de espera de inspección es más largo que el período exento de inspección, la unidad de detección de estado 63 puede emitir una notificación solicitando que se realice una inspección de modo que el período de espera de inspección sea más corto o igual al período exento de inspección. En este caso, no es necesario realizar una inspección de manera apresurada y se puede programar una inspección del aparato de fluido 10. Por ejemplo, el período para realizar una inspección periódica se puede cambiar para que no aumente el número de inspecciones. Además, la inspección se puede programar junto con otros aparatos de fluido 10 que están ubicados cerca para reducir las horas-hombre para la inspección (cantidad de movimiento y personal para realizar la inspección). Cuando el tiempo transcurrido supera el período exento de inspección, la unidad de detección de estado 63 emite una notificación indicando que el estado de funcionamiento es un estado anómalo. El aparato de fluido 10 se detiene según la notificación. Esto evita que se realice continuamente un funcionamiento anormal.

El funcionamiento anormal se describirá ahora usando como ejemplo cambios en el sensor de temperatura 53b del generador 12.

La Fig. 7 muestra cambios en la temperatura detectados por el sensor de temperatura 53b, es decir, cambios de temperatura del generador 12. Cuando la temperatura aumenta y supera el umbral de fallo de enfriamiento, la unidad de detección de estado 63 detecta el sobrecalentamiento del generador como un estado de advertencia y emite una notificación que indica que el estado de funcionamiento es un estado de advertencia. La unidad de control 62 del generador disminuye la corriente y reduce la energía generada basándose en el estado de funcionamiento notificado (estado de advertencia). Si el valor nominal de la energía generada en el funcionamiento normal es 22 kW, la energía generada en el funcionamiento anormal se reduce a 11 kW. La reducción de la energía generada reduce la temperatura del generador 12.

Cuando la temperatura llega a ser inferior a un umbral de recuperación de energía generada, la unidad de detección de estado 63 determina que el estado de advertencia ha cambiado a un estado normal, es decir, ha regresado a un estado normal, y emite una notificación indicando que el estado de funcionamiento es el estado normal. La unidad de control 62 del generador controla el aparato de fluido 10 en los puntos de funcionamiento predeterminados basándose en el estado de funcionamiento notificado (estado normal) para recuperar la energía generada.

Cuando la temperatura aumenta y supera el umbral de fallo de enfriamiento, la unidad de detección de estado 63 detecta el sobrecalentamiento del generador como un estado de advertencia y emite una notificación que indica que el estado de funcionamiento es un estado de advertencia. Cuando la temperatura llega a ser inferior al umbral de recuperación de energía generada, la unidad de detección de estado 63 determina que el estado de advertencia ha cambiado a un estado normal, es decir, ha vuelto a un estado normal, y emite una notificación indicando que el estado de funcionamiento es el estado normal.

De esta manera, cuando la reducción de la energía generada reduce la temperatura del generador 12, la generación de energía continúa aunque la energía generada sea inferior al estado normal. Esto aumenta la cantidad acumulada de energía generada en comparación con cuando el aparato de fluido 10 se detiene debido a un aumento de temperatura. El funcionamiento anormal no requiere que se realice una inspección irregular en el aparato de fluido 10 y reduce la frecuencia de las inspecciones irregulares.

En otro ejemplo, como se muestra en la Fig. 8, cuando la temperatura aumenta y supera el umbral de fallo de enfriamiento, la unidad de detección de estado 63 detecta el sobrecalentamiento del generador como un estado de advertencia y emite una notificación que indica que el estado de funcionamiento es un estado de advertencia. La unidad de control del generador 62 disminuye la corriente y reduce la energía generada en función del estado de funcionamiento notificado (estado de advertencia).

Es posible que la temperatura no disminuya dependiendo del valor establecido para un funcionamiento anormal. Si el valor nominal de la energía generada en un funcionamiento normal es de 22 kW y la energía generada en un funcionamiento anormal se reduce a, por ejemplo, 21 kW, la temperatura aumentará como se muestra en la Fig. 8. En este caso, la temperatura aumenta y alcanza el umbral de protección contra sobrecalentamiento. Tal caso es un estado anómalo y el aparato de fluido 10 detiene su funcionamiento. Esto reduce el tiempo durante el cual continúa el funcionamiento anormal. Por consiguiente, en el funcionamiento anormal, la energía generada se ajusta preferiblemente de manera que no aumente la temperatura y la energía generada se establece preferiblemente para reducir la temperatura.

La unidad de detección de estado 63 detecta que el estado de funcionamiento es un estado anómalo y emite una notificación del estado de funcionamiento. La unidad de control 62 del generador detiene el funcionamiento del aparato de fluido 10 basándose en el estado de funcionamiento (estado anómalo). De esta manera, el aparato de fluido 10 se detiene de acuerdo con el estado de funcionamiento.

A continuación se describirá la detección de anomalías en el controlador 13 del generador, el inversor 14 y los enfriadores 36, 37.

El controlador 13 del generador está conectado al generador 12 mediante el enfriador 36 y el inversor 14 está conectado al generador 12 mediante el enfriador 37. El calor del controlador 13 del generador se transfiere al generador 12 a través del enfriador 36 y el calor del inversor 14 se transfiere al generador 12 a través del enfriador 37. El sensor de temperatura 53b del generador 12 detecta la temperatura del generador 12 y las temperaturas transferidas desde el controlador 13 del generador y desde el inversor 14 a través de los enfriadores 36, 37.

Si el controlador 13 del generador está sobrecalentado y el enfriador 36 está normal, se evita que el calor del controlador 13 del generador llegue al generador 12. En consecuencia, el sensor de temperatura 53b instalado en el generador 12 detecta sólo un pequeño cambio de temperatura. En este caso, el sensor de temperatura 54 del controlador 13 del generador detecta un sobrecalentamiento del controlador 13 del generador (sobrecalentamiento del dispositivo de energía). Si el controlador 13 del generador está normal y el enfriador 36 está anómalo, el sensor 54 de temperatura del controlador 13 del generador detecta un aumento de temperatura. El calor del controlador 13 del generador se transfiere al generador 12. Así, el sensor de temperatura 53b detecta un aumento de temperatura. Esto permite detectar la anomalía en el enfriador 36 (obstrucción del tubo de enfriamiento). Lo mismo se aplica al inversor 14 y al enfriador 37. De esta manera, se pueden identificar ubicaciones anómalas (controlador 13 del generador, inversor 14 o enfriadores 36, 37).

A continuación se describirá el control del caudal y de la presión.

Si se utiliza una turbina de bomba inversa como turbina hidráulica 11, la turbina hidráulica 11 funcionará en los puntos de funcionamiento de la curva de pérdidas del sistema S que se muestra en el mapa característico M de la Fig. 5. Aumentar (disminuir) el par T, aumentar (disminuir) el número de rotaciones N, aumentar (reducir) el caudal Q y aumentar (disminuir) la altura efectiva H tienen el mismo significado. Cuando se detecta un sobrecalentamiento del dispositivo de energía o del motor como estado de advertencia, el caudal se puede reducir cambiando los puntos de funcionamiento de la turbina hidráulica. Esto reduce la energía generada sin utilizar una válvula eléctrica.

Como se muestra mediante las líneas discontinuas en la Fig. 4, una válvula eléctrica 81 está dispuesta en un lado primario o en un lado secundario de la turbina hidráulica 11 y una unidad de control de válvula eléctrica 82 está dispuesta en el controlador 13 del generador para controlar el grado de apertura de la válvula eléctrica. Esto permite realizar un funcionamiento anormal de acuerdo con un estado de advertencia. Por ejemplo, cuando se detecta una fuga de agua y el fin de la vida útil como estado de advertencia, se necesitan varios tipos de control para reducir el caudal Q y la altura efectiva H al mismo tiempo. En este caso, la curva de pérdidas del sistema S1 se cambia como se muestra en la Fig. 6 ajustando el grado de apertura de la válvula eléctrica 81. Esto reduce el par T, el número de rotaciones N, el caudal Q y la altura efectiva H al mismo tiempo. Por lo tanto, cuando se realiza un funcionamiento anormal debido a una serie de causas, el funcionamiento anormal puede reducir la energía generada.

Como se describió anteriormente, la presente realización tiene las siguientes ventajas.

(1) El aparato de fluido 10 incluye la turbina hidráulica 11, el generador 12 conectado a la turbina hidráulica 11 y el controlador 13 del generador que convierte la energía del generador 12. En un estado de advertencia que difiere de un estado normal que continúa un funcionamiento normal y un estado anómalo que detiene la operación para continuar la condición de parada, el controlador 13 del generador realiza un funcionamiento anormal. El funcionamiento anormal continúa el funcionamiento para no aumentar las horas-hombre para inspección o similares. El funcionamiento anormal continúa generando energía para aumentar la cantidad acumulada de energía generada.

(2) La unidad de detección de estado 63 del controlador 13 del generador detecta y emite una notificación del estado de funcionamiento del aparato de fluido 10. El estado de funcionamiento del aparato de fluido 10 puede reconocerse a partir de la notificación. Cuando la notificación indica que el estado de funcionamiento es un estado de advertencia, se puede realizar por adelantado una inspección para evitar la aparición de un estado anómalo.

(3) Un estado de advertencia notificado por la unidad de detección de estado 63 incluye al menos uno de un momento de ocurrencia, un período exento de inspección, una ubicación en cuestión, un componente de mantenimiento o un sitio de instalación. Esto permite reconocer el estado de advertencia en detalle y reduce las horas-hombre para la inspección.

(4) La unidad de detección de estado 63 almacena un período de inspección (ciclo de inspección). La unidad de detección de estado 63 obtiene el período hasta la siguiente inspección (período de espera de inspección) basándose en el tiempo de uso y en el ciclo de inspección. Si el período de espera de inspección es más largo que el período exento de inspección, la unidad de detección de estado 63 emite una notificación para solicitar una inspección de modo que el período de espera de inspección sea más corto o igual al período exento de inspección. En este caso, por ejemplo, se puede cambiar el período de realización de una inspección regular, de modo que no sea necesario realizar una inspección irregular de manera apresurada y se pueda reducir el número de inspecciones.

(5) El controlador 13 del generador está conectado al generador 12 mediante el enfriador 36 y el inversor 14 está conectado al generador 12 mediante el enfriador 37. El calor del controlador 13 del generador se transfiere al generador 12 a través del enfriador 36 y el calor del inversor 14 se transfiere al generador 12 a través del enfriador 37. El sensor de temperatura 53b del generador 12 detecta la temperatura del generador 12 y las temperaturas transferidas desde el controlador 13 del generador y desde el inversor 14 a través de los enfriadores 36, 37. Esto permite identificar ubicaciones anómalas (controlador 13 del generador, inversor 14 o enfriadores 36, 37).

Otras realizaciones

La realización anterior puede modificarse de la siguiente manera.

El funcionamiento anormal regresa automáticamente al funcionamiento normal de acuerdo con la temperatura, como se muestra en la Fig. 7. En vez de esto, el funcionamiento anormal puede regresar manualmente al funcionamiento normal.

El funcionamiento anormal puede reducir la energía generada por etapas.

Se puede controlar la presión en lugar del caudal.

El controlador 13 del generador incluye la unidad conversora 61 que está separada del inversor 14. En vez de esto, el controlador 13 del generador y el inversor 14 pueden configurarse integralmente.

Aunque las realizaciones se han descrito anteriormente, se entenderá que se pueden realizar diversos cambios en la forma y los detalles sin apartarse del alcance de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un aparato de fluido que comprende:

una máquina hidráulica (11);

una máquina eléctrica rotativa (12) conectada a la máquina hidráulica (11);

un controlador de conversión de energía (13, 14) configurado para convertir energía de la máquina eléctrica rotativa (12);

un enfriador (36, 37) que enfría la máquina eléctrica rotativa (12);

un detector de temperatura (53b) que está dispuesto para detectar una temperatura de la máquina eléctrica rotativa (12); y

una unidad de control del generador (62) configurada para:

continuar un funcionamiento normal en un estado normal;

detener el funcionamiento para continuar una condición de parada en un estado anómalo; y

en un estado de advertencia que difiere del estado normal y del estado anómalo, realizar un funcionamiento anormal para extender un tiempo limitado de funcionamiento continuo o cancelar el estado de advertencia, en donde el controlador de conversión de energía (13, 14) está configurado para transferir calor a la máquina eléctrica rotativa (12),

el detector de temperatura (53b) está separado espacialmente del controlador de conversión de energía (13, 14), y cuando una temperatura de al menos una de la máquina eléctrica rotativa (12) o el controlador de conversión de energía (13, 14) supera un valor predeterminado, se cambia un punto de funcionamiento del funcionamiento anormal para aumentar una altura efectiva (H) de la máquina hidráulica (11).

2. El aparato de fluido según la reivindicación 1, que comprende, además,

una unidad de detección (63) que está configurada para detectar el estado de advertencia y emite una notificación de la detección del estado de advertencia.

3. El aparato de fluido según la reivindicación 2, en donde

la unidad de detección (63) está configurada para notificar al menos uno de un momento de ocurrencia, un período exento de inspección, una ubicación en cuestión, un componente de mantenimiento y un sitio de instalación de acuerdo con el estado de advertencia, y

el período exento de inspección indica un período durante el cual puede continuar el funcionamiento sin una inspección mientras se realiza el funcionamiento anormal.

4. El aparato de fluido según la reivindicación 2 o 3, en donde

la unidad de detección (63) está configurada para obtener un período de espera de inspección hasta una próxima fecha de inspección programada, y

cuando el período de espera de inspección es más largo que un período exento de inspección que indica un período durante el cual se puede continuar el funcionamiento sin una inspección, mientras se realiza el funcionamiento anormal, la unidad de detección (63) está configurada para emitir una notificación para que se realice una inspección de modo que el período de espera de la inspección sea más corto o igual al período exento de inspección.

5. El aparato de fluido según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en donde la unidad de detección (63) es una unidad de reloj (63) que está configurada para medir un tiempo transcurrido desde que se detecta el estado de advertencia, en donde la unidad de control del generador (62) está configurada para detener el funcionamiento cuando el tiempo transcurrido medido por la unidad de reloj supera un período exento de inspección que indica un período durante el cual el funcionamiento puede continuar sin una inspección mientras se realiza el funcionamiento anormal.