JP2001520495A - Rotating electric machine - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 分配ネットワークまたは伝送ネットワークに直接接続されるように設計された回転界磁回路を有するタイプの回転電気機械を提供する。該電気機械の少なくとも１本の巻線は、少なくとも１本の導体と、導体を囲む、半導体特性を有する第１の層と、第１の層を囲む固体絶縁層と、絶縁層を囲む、半導体特性を有する第２の層とからなる。さらに、回転界磁回路の地絡事故検出用に検出回路（１６）が設けられている。また、界磁巻線の対地抵抗を監視する方法及びこのような機械の回転子温度の判断方法についても開示される。 (57) Abstract: A rotating electric machine having a rotating field circuit designed to be directly connected to a distribution network or a transmission network is provided. At least one winding of the electric machine includes at least one conductor, a first layer having semiconductor properties surrounding the conductor, a solid insulating layer surrounding the first layer, and a semiconductor surrounding the insulating layer. And a second layer having characteristics. Further, a detection circuit (16) is provided for detecting a ground fault in the rotating field circuit. Also disclosed is a method for monitoring the ground resistance of a field winding and a method for determining the rotor temperature of such a machine.
Description
【０００１】[0001]
本発明は、分配ネットワークまたは伝送ネットワークに直接接続されるように
設計された回転界磁回路を有するタイプの回転電気機械に関するものである。さ
らに、本発明は、界磁巻線の対接地抵抗を監視する方法と、回転子温度を判断す
る方法に関するものである。The present invention relates to a rotating electric machine of the type having a rotating field circuit designed to be directly connected to a distribution or transmission network. Further, the present invention relates to a method of monitoring the resistance of the field winding to ground and a method of determining the rotor temperature.
【０００２】[0002]
本発明による回転電気機械は、例えば、同期機、二重給電機(dual-fed machin
e)、非同期静電コンバータカスケード(asynchronous static current converter
cascade)、外部磁極機(external pole machine)、または、同期フロー機(synch
ronous flow machie)である。The rotating electric machine according to the present invention is, for example, a synchronous machine, a dual-feed machine (dual-fed machine).
e) Asynchronous static current converter
cascade), external pole machine, or synchronous flow machine (synch
ronous flow machie).
【０００３】 以下において、電力ネットワークと呼ぶ分配ネットワークまたは伝送ネットワ
ークにこのタイプの機械を接続するために、これまでは、変圧器を用いて、電圧
をネットワーク水準、すなわち、１３０乃至４００ｋVの範囲内に昇圧していた 。To connect machines of this type to a distribution or transmission network, hereinafter referred to as a power network, it has hitherto been necessary to use transformers to bring the voltage to the network level, ie in the range from 130 to 400 kV. The pressure was up.
【０００４】 最高３６ｋVの定格電圧を有する各発電機について、Paul R.Siedlerによる「3
6kV Generators Arise from Insulation Research」(Electrical World、1932年
10月15日、第５２４頁乃至第５２７頁）と題する記事に説明がなされている。こ
れらの発電機は、絶縁体が、異なる誘電率を持つ異なる層に分割された高電圧ケ
ーブルの巻線を具備している。このような絶縁体に使用されている絶縁材は、多
種多様に組み合わされた３つの構成材料である雲母箔雲母、ワニス、紙により構
成されている。For each generator having a rated voltage of up to 36 kV, Paul R. Siedler describes "3
6kV Generators Arise from Insulation Research '' (Electrical World, 1932)
An article entitled, pp. 524 to 527, Oct. 15) is provided. These generators comprise high voltage cable windings in which the insulator is divided into different layers with different dielectric constants. The insulating material used for such an insulator is composed of three constituent materials, mica foil, mica, varnish, and paper, which are combined in various ways.
【０００５】 冒頭に述べた機械の巻線を、電力送信用ケーブルに使用されているものによく
似たタイプの固体絶縁体で絶縁された高電圧用導体で製造することにより、中間
変圧器を使用しなくても、該機械を任意の電力ネットワークに直接接続できるよ
うな水準にまで該機械の電圧を上げることが可能になることが、現在、明らかに
なっている。このような機械の通常の動作範囲は、３０乃至８００ｋVとなって いる。[0005] By manufacturing the windings of the machine described at the outset with high voltage conductors insulated with solid insulators of a type very similar to those used in power transmission cables, the intermediate transformer is constructed. It has now become apparent that the voltage of the machine can be raised to a level that allows it to be directly connected to any power network without using it. The normal operating range of such machines is between 30 and 800 kV.
【０００６】 さらに、例えば、同期機の励磁に用いられるブラシなし励磁器に基づくシステ
ム方式によれば、同期機の回転子巻線は、通常、地絡事故(earth fault)への監 視が行なわれていない。Further, for example, according to a system based on a brushless exciter used for exciting a synchronous machine, the rotor winding of the synchronous machine is usually monitored for an earth fault. Not.
【０００７】 本発明の目的は、回転界磁回路の地絡事故を検出できる電力ネットワークに直
接接続される回転電気機械を提供することにある。An object of the present invention is to provide a rotating electric machine directly connected to a power network capable of detecting a ground fault in a rotating field circuit.
【０００８】[0008]
この目的は、請求項１に記載された特徴を有する冒頭に述べられた形式の回転
電気機械によって達成される。This object is achieved by a rotating electric machine of the type mentioned at the outset with the features as set forth in claim 1.
【０００９】 本発明に用いられる絶縁導体または高電圧ケーブルは、柔軟性があり、ＷＯ９
７／４５９１９およびＷＯ９７／４５８４７にさらに詳細に述べられている種類
のものである。さらに、この絶縁導体またはケーブルについては、ＷＯ９７／４
５９１８、ＷＯ９７／４５９３０、ＷＯ９７／４５９３１に説明が記載されてい
る。The insulated conductor or high voltage cable used in the present invention is flexible and
7/45919 and WO 97/45847. Furthermore, for this insulated conductor or cable, see WO 97/4
5918, WO 97/45930, WO 97/44931.
【００１０】 このため、本発明による機械において、巻線は、ＸＬＰＥケーブルまたはＥP Ｒ絶縁ケーブルなどの現在分配用に使用されている固体の押出し成型絶縁体を有
するケーブルに相当する種類のものであることが好ましい。このようなケーブル
は、１本またはそれ以上のストランドからなる内部導体、前記導体を取り囲む内
部半導体層、この半導体層を取り囲む固体絶縁層、および前記絶縁層を取り囲む
外部半導体層により構成されている。このようなケーブルは柔軟性があり、本発
明による機械を対象とする技術が、巻線を組立て中に曲げる導体によって形成さ
れている巻線システムに主に基づいていることから、上記の特性は重要である。
ＸＬＰＥケーブルの柔軟性は、通常、直径３０mmのケーブルに対して約２０cmの
曲率半径に相当し、直径８０mmのケーブルに対して約６５cmの曲率半径に相当す
る。本願において、「柔軟性がある」という用語は、巻線がケーブル直径の約４
倍の曲率半径までの柔軟性を示すのに用いられるが、ケーブル直径の８乃至１２
倍の柔軟性を有していることが好ましい。[0010] Thus, in the machine according to the invention, the windings are of a type corresponding to the cables with solid extruded insulation currently used for distribution, such as XLPE cables or EPR insulated cables. Is preferred. Such a cable is composed of an inner conductor consisting of one or more strands, an inner semiconductor layer surrounding the conductor, a solid insulating layer surrounding the semiconductor layer, and an outer semiconductor layer surrounding the insulating layer. Such a characteristic is obtained because such a cable is flexible and the technology directed at the machine according to the invention is mainly based on a winding system formed by conductors that bend during the assembly of the winding. is important.
The flexibility of an XLPE cable typically corresponds to a radius of curvature of about 20 cm for a cable of 30 mm diameter and about 65 cm for a cable of 80 mm diameter. In the present application, the term "flexible" means that the winding is approximately 4 cable diameters.
Used to show flexibility up to twice the radius of curvature, but with 8 to 12 cable diameters
Preferably, it has twice the flexibility.
【００１１】 巻線は、曲げられたり、動作中に熱応力または機械的応力がかけられたときに
もその特性を維持するように作られていなければならない。このことから、各層
が、互いに密着性を維持することは不可欠である。各層の材料特性は、弾性およ
び熱膨張に関する相対的係数をはじめ、ここでは決定的に重要な特性である。例
えば、ＸＬＰＥケーブルの場合、絶縁層は、低密度の架橋ポリエチレンからなり
、半導体層は、すすと金属粒子が混在しているポリエチレンによって構成されて
いる。温度の変動により体積が変化した場合、ケーブル半径の変化として完全に
吸収され、上記材料の弾性についての各層の熱膨張係数間の差が比較的少ないこ
とから、各層の間の密着性が失われることなく、半径の膨張が引き起こされる。[0011] The windings must be made to maintain their properties when bent or subjected to thermal or mechanical stress during operation. For this reason, it is indispensable for each layer to maintain adhesion to each other. The material properties of each layer are critical properties here, including the relative coefficients for elasticity and thermal expansion. For example, in the case of an XLPE cable, the insulating layer is made of low-density cross-linked polyethylene, and the semiconductor layer is made of polyethylene in which soot and metal particles are mixed. If the volume changes due to temperature fluctuations, it is completely absorbed as a change in cable radius, and the difference between the coefficients of thermal expansion of the layers for the elasticity of the material is relatively small, so that the adhesion between the layers is lost Without, a radial expansion is caused.
【００１２】 ただし、上記の材料の組み合わせは、単なる例としてみなされるべきものであ
る。指定された条件および半導体としての条件、すなわち、１０-1乃至１０6オ ーム‐センチ、例えば、１乃至５００オーム‐センチまたは１０乃至２００オー
ム‐センチの範囲内にある抵抗率を有していることを満たしている他の組み合わ
せもまた、当然、本発明の範囲内に含まれている。[0012] However, the above material combinations are to be regarded only as examples. With specified and semiconducting conditions, i.e., having a resistivity in the range of 10 -1 to 10 6 ohm-cm, for example, 1 to 500 ohm-cm or 10 to 200 ohm-cm. Other combinations satisfying the requirements are also included in the scope of the present invention.
【００１３】 前記絶縁層は、例えば、低密度ポリエチレン（Ｌow-Ｄensity ＰolyＥthylene
：ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（Ｈigh-Ｄensity ＰolyＥthylene：ＨＤＰ Ｅ）、ポリプロピレン（ＰolyＰropylene：ＰＰ）、ポリブチレン（ＰolyＢutyl
ene：ＰＢ）、ポリメチルペンテン（ＰolyＭethyl Ｐentane：ＰＭＰ）、架橋ポ
リエチレン（Cross-Ｌinked ＰolyＥthylene：ＸＬＰＥまたはＰＥＸ）などの架
橋材料、またはエチレンプロピレンゴム（Ｅthlene Ｐropylene Ｒubber：ＥＰ Ｒ）またはシリコンゴムなどのゴム等の固体熱可塑性材料により構成されていて
もよい。The insulating layer is made of, for example, low-density polyethylene (Low-Density PolyEthylene).
: LDPE), high density polyethylene (High-Density PolyEthylene: HDPE), polypropylene (PolyPropylene: PP), polybutylene (PolyButyl)
ene: PB), polymethylpentene (PolyMethyl Pentane: PMP), crosslinked material such as crosslinked polyethylene (Cross-Linked PolyEthylene: XLPE or PEX), or rubber such as ethylene propylene rubber (Ethlene Dropylene Rubber: EPR) or silicone rubber And the like.
【００１４】 内部および外部半導体層は、同じ基本材料により構成されているが、すすまた
は金属粉末などの導電材粒子が混在している。The inner and outer semiconductor layers are made of the same basic material, but mixed with conductive material particles such as soot or metal powder.
【００１５】 熱膨張係数を初めとするこれらの材料に見られる機械的特性は、すすまたは金
属粉末が混在しているか否かによって、少なくとも本発明が要する導電性を達成
するうえで必要な割合において、比較的影響を受けない。したがって、絶縁層と
半導体層は、ほぼ同程度の熱膨張係数を有している。[0015] The mechanical properties of these materials, including the coefficient of thermal expansion, depend on whether soot or metal powder is present or not, at least in the proportion required to achieve the conductivity required by the present invention. , Relatively unaffected. Therefore, the insulating layer and the semiconductor layer have substantially the same coefficient of thermal expansion.
【００１６】 エチレンビニルアセテートコポリマーニトリルゴム(Ethylene-vinyl-acetate
copolymer/nitrile rubber)、ブチリンポリエチレン(butylymp polyethylene)、
エチレンアクリレートコポリマー(ethylene-acrylate-copolymers)、エチレンエ
チルアクリレートコポリマー(ethylene-ethyl-acrylate copolymers)も、半導体
層に適したポリマーである。[0016] Ethylene-vinyl-acetate
copolymer / nitrile rubber), butylymp polyethylene,
Ethylene-acrylate-copolymers and ethylene-ethyl-acrylate copolymers are also suitable polymers for the semiconductor layer.
【００１７】 種々の材料からなる多様な層の基材として使用された場合でも、熱膨張係数が
同程度であることが好ましい。このことは、上記の材料による組み合わせについ
ても、言うことができる。[0017] Even when used as a base material for various layers made of various materials, it is preferable that the thermal expansion coefficients are the same. This can be said about the combination by the above-mentioned materials.
【００１８】 上記の各材料は、ヤング率が、Ｅ＜５００ＭＰａ、好ましくは、＜２００ＭＰ
ａの比較的優れた弾性を有している。このような弾性は、亀裂等の損傷が起きず
、また、各層が相互に離れることがないように、弾性の半径方向に吸収される各
層の材料の熱膨張係数間の差を小さくするには充分である。各層の材料は、弾性
を有しており、各層の間の密着力は、各材料の中で少なくとも最も弱い材料とほ
ぼ同程度である。Each of the above materials has a Young's modulus of E <500 MPa, preferably <200 MPa.
a) has relatively excellent elasticity. Such elasticity reduces the difference between the coefficients of thermal expansion of the materials of each layer that are absorbed in the radial direction of the elasticity so that no damage such as cracks occur and the layers do not separate from each other. Is enough. The material of each layer has elasticity, and the adhesive force between the layers is at least about the same as at least the weakest of the materials.
【００１９】 この半導体２層の導電率は、各層に沿った電位をほぼ等しくするのに充分な水
準である。外部半導体層の導電率は、ケーブルの電界を取り囲むほどの高い水準
であると同時に、この層の電流が縦方向に誘導されることによって大幅な損失を
引き起こすことがないほど充分に低い水準である。The conductivity of the two semiconductor layers is at a level sufficient to make the potentials along each layer substantially equal. The conductivity of the outer semiconductor layer is high enough to surround the electric field of the cable, but low enough that the current in this layer is not induced in the longitudinal direction to cause significant losses. .
【００２０】 この半導体２層の各層は、本質的に一つの等電位面を構成し、これらの層から
なる巻線は、その中に電界をほぼ取り囲む形になる。Each layer of the two semiconductor layers essentially constitutes one equipotential surface, and the windings composed of these layers have a shape substantially surrounding the electric field therein.
【００２１】 １またはそれ以上の半導体層をさらに絶縁層に配置できることは言うまでもな
い。It goes without saying that one or more semiconductor layers can also be arranged on the insulating layer.
【００２２】 本発明による機械の好ましい実施例によれば、界磁回路に給電する界磁システ
ムは、界磁回路により回転する一部品からなり、地絡事故用検出回路の各部品が
前記回転部品に配置されている。この検出回路は、界磁巻線および接地間のイン
ピーダンスによって閉状態となる測定回路に用いられる回転注入回路と、注入電
圧および前記測定回路において前記注入電圧から得られたエラー電流を測定する
測定装置と、前記注入電圧と前記エラー電流の調整済み絶対値を得るために配置
された整流器と、前記絶対値を固定計算装置に送信することにより界磁巻線の対
地抵抗を監視するために設けられた無線通信装置とから構成されている。このこ
とから、わずか２つのプロセス信号、すなわち、注入電圧およびエラー電流の調
整済み絶対値だけを固定部品に送信し、対地抵抗値を判断すればよいことになる
。したがって、固定部品と回転部品との間の信号インタフェースが限定され、ス
リップリングなしの送信への要求事項が少なくなる。また、注入および測定を行
なう回転装置の数も限定されている。また、計算器は、必要な計算アルゴリズム
を実行する計算機によって適正に構成されている。According to a preferred embodiment of the machine according to the invention, the field system for feeding the field circuit consists of one part which is rotated by the field circuit, wherein each part of the ground fault detection circuit comprises Are located in The detection circuit includes a rotation injection circuit used for a measurement circuit that is closed by an impedance between a field winding and a ground, and a measurement device that measures an injection voltage and an error current obtained from the injection voltage in the measurement circuit. A rectifier arranged to obtain adjusted absolute values of the injection voltage and the error current, and provided for monitoring the ground resistance of the field winding by transmitting the absolute value to a fixed computing device. And a wireless communication device. This means that only two process signals, the adjusted absolute values of the injection voltage and the error current, need to be transmitted to the fixed component to determine the resistance to ground. Thus, the signal interface between the fixed and rotating components is limited, and the requirements for transmission without slip rings are reduced. Also, the number of rotating devices for performing injection and measurement is limited. Further, the calculator is appropriately constituted by a computer that executes a necessary calculation algorithm.
【００２３】 本発明による機械の別の好ましい実施例によれば、界磁システムは、回転固定
子側で励磁器によって給電され、注入回路は、界磁器の回転固定子側から給電さ
れる。また、電圧の変動は、計算機のソフトウェア機能によって補償することが
できる。このような機能は、ＲＣ回路の移相に関する周知の環境と、実際ならび
に想像上の電流部品の計算と、限界値の判断に用いる絶対値に基づき作動する。According to another preferred embodiment of the machine according to the invention, the field system is powered by an exciter on the rotating stator side and the injection circuit is powered from the rotating stator side of the field. Further, the fluctuation of the voltage can be compensated by a software function of the computer. Such functions operate on the basis of the well-known environment for phase shifting of RC circuits, the calculation of actual and imaginary current components, and the absolute values used to determine limit values.
【００２４】 本発明による機械のさらに別の好ましい実施例によれば、高調波にフィルタを
かけて直流電圧を遮蔽するために、前記測定回路にフィルタ回路を配置する。そ
の場合、高調波のフィルタリングに用いるフィルタ時定数は、高調波の効果的な
フィルタリングを行なうために、注入電圧の時間に対応させなければならない。According to yet another preferred embodiment of the machine according to the invention, a filter circuit is arranged in the measuring circuit in order to filter the harmonics and to shield the DC voltage. In that case, the filter time constant used for filtering the harmonics must correspond to the time of the injection voltage in order to perform effective filtering of the harmonics.
【００２５】 本発明による機械のさらに別の好ましい実施例によれば、各計数器が、エラー
電流の前記絶対値と既定の限定値とを比較する比較器より先に配置され、その計
数器は、比較器にエラー電流を給電する前に、注入電圧の変動に対して整流され
たエラー電流を正規化ならびに補償するため配置されるものである。注入電圧は
励磁によって変化することから、この点は重要である。According to yet another preferred embodiment of the machine according to the invention, each counter is arranged before a comparator which compares said absolute value of the error current with a predefined limit value, said counter being , Is arranged to normalize and compensate for the rectified error current against variations in the injected voltage before supplying the error current to the comparator. This is important because the injection voltage changes with excitation.
【００２６】 本発明による機械のさらに別の好ましい実施例によれば、上記の問題点は、定
電圧源から給電される注入回路によって解決できる。According to yet another preferred embodiment of the machine according to the invention, the above problems can be solved by an injection circuit powered from a constant voltage source.
【００２７】 本発明による機械のさらに別の好ましい実施例によれば、固定電圧源が配置さ
れ、リング変圧器を介して注入回路に給電する。これにより、回転子が固定式の
場合でも、地絡事故を検出できる。According to yet another preferred embodiment of the machine according to the invention, a fixed voltage source is arranged and supplies the injection circuit via a ring transformer. As a result, even when the rotor is fixed, a ground fault can be detected.
【００２８】[0028]
本発明のより詳細な説明を行なうために、例として選択された本発明の実施例
について、添付図面を参照しながら以下に詳しく説明する。In order to provide a more detailed description of the present invention, embodiments of the present invention selected as examples will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
【００２９】 図１は、本発明による機械の巻線のうち少なくとも１本に使用される絶縁導体
１１の断面を示している。絶縁導体１１は、例えば、銅（Ｃｕ）製であるととも
に円形の断面を有する数本のストランド３５により構成されている。このストラ
ンド３５は、絶縁導体１１の中央に配置されている。また、ストランド３５の周
囲には、第１の半導体層１３が配置され、第１の半導体層１３の周囲に絶縁層３
７、例えば、ＸＬＰＥ絶縁体が配置され、絶縁層３７の周囲に第２の半導体層１
５が配置されている。この絶縁導体は曲げやすく、有効寿命を通じてその特性を
維持する。前記３層１３、３７、１５は、絶縁導体が曲げられたときにも互いに
密着した状態を保つように構成されている。絶縁導体は、間隔２０乃至２５０ｍ
ｍ以内の直径と、間隔８０乃至３０００ｍｍ2以内の導電面積を有している。FIG. 1 shows a cross section of an insulated conductor 11 used for at least one of the windings of a machine according to the invention. The insulated conductor 11 is made of, for example, several strands 35 made of copper (Cu) and having a circular cross section. This strand 35 is arranged at the center of the insulated conductor 11. A first semiconductor layer 13 is arranged around the strand 35, and an insulating layer 3 is formed around the first semiconductor layer 13.
7, for example, an XLPE insulator is arranged, and the second semiconductor layer 1
5 are arranged. This insulated conductor is flexible and maintains its properties throughout its useful life. The three layers 13, 37, and 15 are configured to maintain close contact with each other even when the insulated conductor is bent. Insulated conductors are 20 to 250 m apart
m and a conductive area within a distance of 80 to 3000 mm 2 .
【００３０】 図２は、電力ネットワークに直接接続可能な図１に示されている絶縁導体の１
本またはそれ以上の巻線を有する回転電気機械の励磁系の回路図である。この励
磁系は、地絡事故の検出と回転子温度の計算を行なう回転注入給電回路１６と固
定装置２０の両者により構成されている。FIG. 2 shows one of the insulated conductors shown in FIG. 1 that can be directly connected to a power network.
FIG. 4 is a circuit diagram of an excitation system of a rotating electric machine having one or more windings. The excitation system includes both a rotation injection power supply circuit 16 for detecting a ground fault and calculating a rotor temperature, and a fixing device 20.
【００３１】 励磁系は、回転励磁器Ｇ３を備えた回転部品１からなり、該回転励磁器Ｇ３は
、回転固定子側から、その直流側によって該機械の界磁巻線１４に接続されてい
るダイオードまたはサイリスタブリッジ１２に給電する。さらに、注入測定回路
１６が、界磁回路の地絡事故を検出する際の使用に備えて設けられ、温度計算用
に界磁電圧を判断する測定手段１８も設けられている。さらに、回転部品１は、
回転部品の電子機器に給電する電源手段５を具備し、さらに、通信装置３も有し
ている。また、界磁電流ＩFを測定するために、測定手段２５も設けられている 。また、通信装置３と固定通信装置４を用いて、回転部品１および固定機器２０
間の無線通信を実現できる。The excitation system comprises a rotating component 1 provided with a rotary exciter G3, which is connected from the rotary stator side to the field winding 14 of the machine by its DC side. Power is supplied to the diode or thyristor bridge 12. Further, an injection measuring circuit 16 is provided for use in detecting a ground fault in the field circuit, and a measuring means 18 for determining a field voltage for temperature calculation is also provided. Furthermore, the rotating part 1
A power supply means 5 for supplying power to the rotating component electronic device is provided, and a communication device 3 is further provided. Further, in order to measure the field current I F, the measuring means 25 is also provided. In addition, using the communication device 3 and the fixed communication device 4, the rotating component 1 and the fixed device 20 are used.
Wireless communication can be realized.
【００３２】 電圧調整および直流電気的分離を行なう変圧器８からなる注入回路によって、
測定回路に、注入変圧器９を通じて適正電圧Ｕの電流が給電され、前記電圧は、
励磁器Ｇ３の交流側から引き出される。測定回路は、２つの平行したＲＣ分岐を
具備し、界磁巻線１４のインピーダンスを通じて接地されている。このＲＣ分岐
は、電流制限およびＤＣ絶縁としての役割を果たしている。An injection circuit consisting of a transformer 8 for performing voltage regulation and DC electrical isolation,
The measuring circuit is supplied with a current of the proper voltage U through the injection transformer 9, said voltage being:
It is drawn from the AC side of the exciter G3. The measurement circuit comprises two parallel RC branches and is grounded through the impedance of the field winding 14. This RC branch serves as current limiting and DC isolation.
【００３３】 注入電圧Ｕにより測定回路で発生する電流Ｉは、測定変圧器１１を通じて検出
回路２２により検知された後、対応する電圧信号に変換され、フィルタ回路２４
でフィルタリングがかけられてから、整流器２６で整流が施される。したがって
、整流器２６の出力により得られる電圧信号ＵIは、測定回路の電流Ｉの基本信 号音の振幅値を表している。The current I generated in the measurement circuit by the injection voltage U is detected by the detection circuit 22 through the measurement transformer 11, and is converted into a corresponding voltage signal.
, And is rectified by the rectifier 26. Accordingly, the voltage signal U I obtained by the output of the rectifier 26 represents the amplitude value of the fundamental signal roar of the current I of the measurement circuit.
【００３４】 注入電圧Ｕにも、同様に、フィルタ回路２８と整流器３０でフィルタリングお
よび整流処理が施され、注入電圧Ｕの基本信号音の振幅値を表す電圧信号ＵUが 、整流器の出力によって求められる。The injection voltage U is similarly filtered and rectified by the filter circuit 28 and the rectifier 30, and a voltage signal U U representing the amplitude value of the basic signal tone of the injection voltage U is obtained from the output of the rectifier. Can be
【００３５】 高調波をすべて効果的にフィルタリングするためには、フィルタ２４、２８の
フィルタ時定数が、注入電圧Ｕと測定電流Ｉの時間に対応していなければならな
い。In order to effectively filter out all harmonics, the filter time constants of the filters 24, 28 must correspond to the time of the injection voltage U and the measurement current I.
【００３６】 電圧信号ＵU、ＵIは、通信装置３、４によって、界磁巻線１４の抵抗を計算す
る固定部品２０に送信され、計算装置１７にある各信号に基づいて接地を行なう
。The voltage signals U U and U I are transmitted by the communication devices 3 and 4 to the fixed component 20 that calculates the resistance of the field winding 14, and ground based on each signal in the calculation device 17.
【００３７】 したがって、計算装置１７によって、界磁巻線１４での地絡事故を監視するこ
とができ、界磁巻線１４の対地抵抗が既定の水準を下回った時点で、警報が始動
する。Therefore, the ground fault at the field winding 14 can be monitored by the calculation device 17, and an alarm is activated when the resistance of the field winding 14 to the ground falls below a predetermined level.
【００３８】 Ｒjは、界磁巻線１４の対地抵抗、すなわち、実際上は、回転部品の鉄素材に 対する抵抗を示しており、Ｃjは、巻線１４の対地静電容量を示している。抵抗 Ｒjは、原則として、無限大から０まで変化する。R j indicates the resistance of the field winding 14 to ground, that is, actually, the resistance of the rotating component to the iron material, and C j indicates the capacitance of the winding 14 to ground. I have. The resistance R j varies in principle from infinity to zero.
【００３９】 図３は、Ｒj＝０のとき、すなわち、界磁巻線が接地に対して短絡している「 最悪の」事態の測定回路の等価回路を示している。その結果生じる回路の電流Ｉ
１は、抵抗Ｒ、静電容量Ｃ、および、注入電圧Ｕの周知の値を用いて計算するこ
とができ、下記の図７に関して述べられている原理にしたがって、適正な正規化
定数を判断することができる。電流Ｉ１の絶対値は、図２に基づいて説明された
計算装置１７に送信される測定信号Ｕ１の値に対応している。FIG. 3 shows an equivalent circuit of the “worst case” measurement circuit when R j = 0, ie the field winding is shorted to ground. The resulting circuit current I
1 can be calculated using known values of resistance R, capacitance C, and injection voltage U to determine the proper normalization constant according to the principles described with respect to FIG. 7 below. be able to. The absolute value of the current I1 corresponds to the value of the measurement signal U1 transmitted to the calculating device 17 described with reference to FIG.
【００４０】 図３の等価回路の右側の図は、抵抗要素Ｕｒおよび容量性要素Ｕｃからなる注
入電圧Ｕと電流Ｉ１の大きさおよび位相位置を示している。The diagram on the right side of the equivalent circuit in FIG. 3 shows the magnitude and phase position of the injected voltage U including the resistance element Ur and the capacitive element Uc, the current I 1, and the like.
【００４１】 図４は、事故が起きていない状態、すなわち、対地接触抵抗がＲj＝∞の場合 の対応する等価回路を示している。巻線の対地静電容量は、注入電圧Ｕ、抵抗Ｒ
、および静電容量Ｃの周知の値を用いて電流Ｉ２を測定することにより判断でき
る。FIG. 4 shows a corresponding equivalent circuit when no accident has occurred, that is, when the ground contact resistance is R j = ∞. The capacitance of the winding to ground is the injection voltage U, the resistance R
, And a known value of the capacitance C to measure the current I2.
【００４２】 図３に示すように、回路の右側の図は、電流Ｉ２の位相における抵抗要素Ｕr と、コンデンサＣの電圧降下Ｕcと静電容量Ｃjの電圧降下Ｕjによって構成され る容量性要素とからなる注入電圧Ｕと電流Ｉ２の大きさおよび位相位置を示して
いる。[0042] As shown in FIG. 3, the right side of FIG circuit, a resistance element U r in the phase of the current I2, Ru is constituted by a voltage drop U j of the voltage drop U c and the capacitance C j of the capacitor C The magnitude and the phase position of the injection voltage U and the current I2 formed by the capacitive element are shown.
【００４３】 図５は、０＜Ｒj＜∞としたとき、すなわち、図３および図４に示す各状態の 中間の状態であるとしたとき、巻線１４および接地Ｒj間の接触抵抗が生じた場 合の対応する等価回路を示している。接地Ｒjに対する接触抵抗の既定の限界値 に加え、図２に関して述べたように、抵抗Ｒ、静電容量Ｃ、対地静電容量Ｃj、 注入電圧Ｕ、図３および図４に示される状態に基づく電流Ｉ１およびＩ２の周知
の値を用いて、警報およびトリッピングの対象となる電流Ｉ３の種々の限界値を
計算できる。FIG. 5 shows that when 0 <R j <∞, that is, when the state is an intermediate state between the states shown in FIGS. 3 and 4, the contact resistance between the winding 14 and the ground R j is The corresponding equivalent circuit when it occurs is shown. In addition to the predetermined limit value of the contact resistance with respect to the ground R j , the resistance R, the capacitance C, the ground capacitance C j , the injection voltage U, and the states shown in FIGS. Using the known values of the currents I1 and I2 based on the above, various limits of the current I3 to be alerted and tripped can be calculated.
【００４４】 したがって、それぞれ２Ｃと直列の２Ｒを具備する２本の平行な分岐の両端の
インピーダンスは、以下のように求められる。Therefore, the impedance at both ends of two parallel branches each having 2R in series with 2C is determined as follows.
【数１】 巻線１４および接地Ｚ２間の遷移インピーダンスは、以下の通りである。(Equation 1) The transition impedance between the winding 14 and the ground Z2 is as follows.
【数２】 また、次の式から電流Ｉ３が求められる。(Equation 2) The current I3 is obtained from the following equation.
【数３】 (Equation 3)
【００４５】 図５に示す回路の右の図は、図３および図４の対応する方法に基づく電圧と電
流の大きさと位相位置を示している。この図から、電流Ｉ３は、図４の電流Ｉ２
との位相にあり、遷移静電容量Ｃjによる電流要素ＩCjと、接触抵抗Ｒjによる電
流要素Ｉrjとから構成され、最後の２つの電流要素は、図の中では互いに直角、
すなわち、移相が９０度である。The right diagram of the circuit shown in FIG. 5 shows the magnitude and phase position of the voltage and current based on the corresponding method of FIGS. 3 and 4. From this figure, the current I3 is equal to the current I2 in FIG.
And a current element I Cj due to the transition capacitance C j and a current element I rj due to the contact resistance R j . The last two current elements are perpendicular to each other in the figure,
That is, the phase shift is 90 degrees.
【００４６】 図３と図５は、励磁器Ｇ３からの界磁巻線に対する電源の直流にエラーが発生
した場合について示している（図２を参照）。図６は、整流器ブリッジ１２の交
流側に事故が発生したときの状況を示している。交流側の事故は、余分な電源Ｕ ac の追加、および、２つの構成部品（一つは、通常の注入電圧Ｕによって駆動さ
れ、もう一つは、接地に対する事故地点の電位水準によって駆動される）からな
る電圧Ｕacで示される電流の絶対値によって特徴づけられている。したがって、
交流側の事故が万一発生した場合、エラー電流の総絶対値は、図５に示す状況で
計算された限界値を（多くの場合、はるかに）超えることとなり、その結果、警
報がトリップされる。FIGS. 3 and 5 show that an error occurs in the DC of the power supply from the exciter G3 to the field winding.
This is shown in FIG. 2 (see FIG. 2). FIG. 6 shows the rectifier bridge 12
This shows the situation when an accident occurred on the upstream side. If the accident on the AC side ac And two components (one driven by the normal injection voltage U)
And the other is driven by the potential level at the accident point relative to ground).
Voltage UacIt is characterized by the absolute value of the current indicated by. Therefore,
In the event of an accident on the AC side, the total absolute value of the error current is calculated in the situation shown in FIG.
The calculated limit will be exceeded (often far), resulting in a warning
The information is tripped.
【００４７】 図６の右側の対応する位相図は、図５の図に対応している。 また、注入電圧Ｕが変動した場合、計数によって測定信号を補償しなければな
らない。もしくは、比較器の警報トリッピングまたは解除等の既定の限界値を変
更しなければならず、そのような変更は、さらにかなり複雑なものとなる。The corresponding phase diagram on the right side of FIG. 6 corresponds to the diagram of FIG. If the injection voltage U fluctuates, the measurement signal must be compensated by counting. Alternatively, predefined limits, such as alarm tripping or clearing of the comparator, must be changed, and such changes are even more complicated.
【００４８】 図７は、図２の計算装置１７に含まれる計数器３２、３４を示している。計数
器３２、３４では、電流Ｉの絶対値を表す測定値ＵIが、その値に正規化定数Ｋ １を掛けることによって正規化される。正規化定数Ｋ１の適正な大きさは、図３
による測定手順によって判断可能である。同様に、注入電圧Ｕの変動に対する測
定信号ＵUは、補償定数Ｋ２による計数で補償される。ただし、測定信号ＵIを正
規化する時点でＫ２＝ＵUとする。電流Ｉnは、注入電圧Ｕの変動については正規
化および補償が行なわれ、比較器３８に供給されて、該電流Ｉnが、警報のトリ ッピングやトリッピング信号の削除に用いられる各種既定の限界値、Ｌｉｍ１、
Ｌｉｍ２、および Ｌｉｍ３と比較される。FIG. 7 shows the counters 32 and 34 included in the calculation device 17 of FIG. In the counters 32, 34, the measured value U I representing the absolute value of the current I is normalized by multiplying that value by a normalization constant K1. The proper size of the normalization constant K1 is shown in FIG.
Can be determined by the measurement procedure. Similarly, the measurement signal U U for the fluctuation of the injection voltage U is compensated by counting with the compensation constant K2. However, the K2 = U U a measurement signal U I at the time of normalizing. Current I n is the normalized and compensation is performed for the variation in the injection voltage U, is supplied to a comparator 38, said current I n are various predefined limits used for deletion of birds mappings or tripping signal alarm Value, Lim1,
Compared to Lim2 and Lim3.
【００４９】 測定手段１８では界磁電圧を測定し、測定手段２５では界磁電流を測定し、対
応する測定信号ＵFおよびＩFは、無線通信装置３、４を介して、固定機器２０内
にある装置４０に送信され、これらの測定信号に基づき回転子温度を計算する（
図２参照）。測定手段１８内のフィルタ４２では、界磁電圧信号が、時定数Ｔ１
でフィルタリングされ、この時定数は、界磁巻線１４の無負荷時定数の０．３倍
に相当する。電力機械がネットワークに同期化されていない場合、無負荷時定数
に相当する時定数を有するが、電力機械がネットワークに接続されている場合、
この時定数は、ネットワークのインダクタンスによって決まる約０．３の係数に
よって変更が行なわれる。The measuring means 18 measures the field voltage, the measuring means 25 measures the field current, and the corresponding measurement signals U F and IF are sent to the fixed device 20 via the wireless communication devices 3 and 4. And calculates the rotor temperature based on these measured signals (
(See FIG. 2). In the filter 42 in the measuring means 18, the field voltage signal is converted to a time constant T1.
This time constant corresponds to 0.3 times the no-load time constant of the field winding 14. If the power machine is not synchronized to the network, it has a time constant corresponding to the no-load time constant, but if the power machine is connected to the network,
This time constant is changed by a factor of about 0.3 determined by the inductance of the network.
【００５０】 次に、装置４０は、例えば、回転子温度または警報に用いる指示手段、または
、回転子温度の決定値に依存する前記手段を起動するトリッピング手段に接続さ
れる。Next, the device 40 is connected, for example, to a means for indicating the rotor temperature or for an alarm or to a tripping means for activating said means depending on the determined value of the rotor temperature.
【００５１】 上記実施例の数々の修正および変更は、本発明の範囲内で可能なことは言うま
でもない。したがって、本発明は、静止形励磁器などの固定方式に適用できると
ともに、電力機械が固定式の場合に地絡事故の検出もできるようなリング変圧器
によって、注入装置への電源電圧を回転部品に合わせて変圧できる。It goes without saying that many modifications and changes of the above embodiment are possible within the scope of the present invention. Therefore, the present invention can be applied to a stationary system such as a stationary exciter and the power transformer to the injection device can be rotated by a ring transformer capable of detecting a ground fault when the power machine is stationary. Can be transformed according to
【図１】 本発明による機械の巻線に使用する絶縁導体の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an insulated conductor used for winding of a machine according to the present invention.
【図２】 本発明による回転電気機械の１実施例における界磁回路の地絡事故を検出する
回路と、回転子温度を判断する手段とを備えた励磁システムの図である。FIG. 2 is a diagram of an excitation system including a circuit for detecting a ground fault in a field circuit and a means for determining a rotor temperature in an embodiment of the rotating electric machine according to the present invention.
【図３】 異なるエラー例における地絡事故用検出回路内の測定回路用の等価回路を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit for a measurement circuit in a ground fault detection circuit in different error examples.
【図４】 異なるエラー例における地絡事故用検出回路内の測定回路用の等価回路を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing an equivalent circuit for a measurement circuit in a ground fault detection circuit in different error examples.
【図５】 異なるエラー例における地絡事故用検出回路内の測定回路用の等価回路を示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing an equivalent circuit for a measurement circuit in a ground fault detection circuit in different error examples.
【図６】 異なるエラー例における地絡事故用検出回路内の測定回路用の等価回路を示す
図である。FIG. 6 is a diagram showing an equivalent circuit for a measurement circuit in a ground fault detection circuit in different error examples.
【図７】 測定信号を正規化して補償する計数器の一実施例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of a counter for normalizing and compensating a measurement signal.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ベルグレン，ベルティル スウェーデン．エス−723 46 ヴェステ ロス，ローンベルガガタン ２ ビー (72)発明者 ニュグレン，ジャン−アンダース スウェーデン．エス−722 22 ヴェステ ロス，カールフェルツガタン 27 ビー Ｆターム(参考） 2G014 AA04 AB06 AC15 5G044 AA03 AD01 AE01 AE03 BA03 BA06 CA04 CA11 CC01 5H590 AA01 AA30 AB13 CC01 CE01 DD34 HA02 HA03 HA04 HA05 HA18 JA02 JA06 JA19 JB06 KK01 KK06 KK10 5H604 BB04 BB10 BB14 DA02 DA05 DA14 DA25 DB03 PB01 PB03 PD07 5H619 AA04 AA13 BB02 BB06 BB13 PP02 PP31 PP33 PP34 PP36 PP38 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IS, JP, KE, KG, KP , KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW (72) Inventor Bergren, Bertil Sweden. S-723 46 Västeros, Lombbergatan 2b (72) Inventor Nyguren, Jean-Anders Sweden. S-722 22 Vasteros, Karl Fertzgatan 27 B F-term (reference) 2G014 AA04 AB06 AC15 5G044 AA03 AD01 AE01 AE03 BA03 BA06 CA04 CA11 CC01 5H590 AA01 AA30 AB13 CC01 CE01 DD34 HA02 HA03 HA04 HA05 HA18 JA02 JA06 KK KK 5H604 BB04 BB10 BB14 DA02 DA05 DA14 DA25 DB03 PB01 PB03 PD07 5H619 AA04 AA13 BB02 BB06 BB13 PP02 PP31 PP33 PP34 PP36 PP38
Claims (27)
ように設計された、回転界磁回路を有する形式の回転電力機械において、該機械
の少なくとも１本の巻線は、少なくとも１本の導体と、該導体を取り囲む、半導
体特性を有する第１の層と、該第１の層を取り囲む固体絶縁層と、該絶縁層を取
り囲む、半導体特性を有する第２の層とからなり、該回転界磁回路における地絡
事故を検出する検出回路が設けられていることを特徴とする回転電気機械。1. A rotary power machine of the type having a rotating field circuit designed to be directly connected to a distribution or transmission network, wherein at least one winding of the machine has at least one conductor. A first layer surrounding the conductor and having semiconductor properties, a solid insulating layer surrounding the first layer, and a second layer surrounding the insulating layers and having semiconductor properties. A rotating electric machine comprising a detection circuit for detecting a ground fault in a magnetic circuit.
の電位とほぼ等しいことを特徴とする機械。2. The machine of claim 1, wherein the potential of the first layer is substantially equal to the potential of the conductor.
導体の周囲にほぼ等しい電位面を形成するように配置されていることを特徴とす
る機械。3. The machine according to claim 1, wherein the second layer is arranged to form a substantially equal potential surface around the conductor.
に接続されていることを特徴とする機械。4. The machine according to claim 3, wherein the second layer is connected to a predetermined potential.
あることを特徴とする機械。5. The machine according to claim 4, wherein said predetermined potential is a ground potential.
巻線の少なくとも２つの隣接する層が、ほぼ等しい大きさの熱膨張係数を有する
ことを特徴とする機械。6. The machine according to claim 1, wherein at least two adjacent layers of the windings of the machine have a coefficient of thermal expansion of approximately equal magnitude.
数本のストランドからなり、少なくともそのいくつかは互いに電気的に接触して
いることを特徴とする機械。7. The machine according to claim 1, wherein the conductor comprises several strands, at least some of which are in electrical contact with each other.
層の各々が、接触面のほぼ全体にわたって、隣接層に固く接合されていることを
特徴とする機械。8. The machine according to claim 1, wherein each of the three layers is firmly joined to an adjacent layer over substantially the entire contact surface.
体が曲げられたときでも、該層の各々が互いに密着するように配置されているこ
とを特徴とする機械。9. The machine according to claim 1, wherein each of the layers is arranged so as to be in close contact with each other even when the insulated conductor is bent.
るように設計された、回転界磁回路を有する形式の回転電力機械において、該機
械の少なくとも１本の巻線は、１本またはそれ以上の電流伝送用導体からなるケ
ーブルによって形成され、該導体の各々は数本のストランドを有し、該導体の周
囲には内部半導体層が設けられ、該内部半導体層の周囲には固体絶縁材による絶
縁層が設けられ、該絶縁層の周囲には外部半導体層が設けられており、該回転界
磁回路における地絡事故を検出する検出回路が設けられていることを特徴とする
回転電力機械。10. A rotary power machine of the type having a rotating field circuit designed to be directly connected to a distribution or transmission network, wherein at least one winding of the machine has one or more windings. Each of which has several strands, an inner semiconductor layer is provided around the conductor, and a solid insulating material is provided around the inner semiconductor layer. A rotating power machine, comprising: an insulating layer; an outer semiconductor layer provided around the insulating layer; and a detection circuit for detecting a ground fault in the rotating field circuit.
なることを特徴とする機械。11. The machine according to claim 10, wherein the cable comprises a sheath.
磁回路に給電する励磁システムは該界磁回路によって回転する部品からなり、該
検出回路用測定装置が該回転部品に配置されていることを特徴とする機械。12. The machine according to claim 1, wherein the excitation system for supplying power to the field circuit includes a component rotated by the field circuit, and the measuring device for the detection circuit includes the rotating component. A machine characterized in that it is arranged in a machine.
出回路は、界磁巻線と接地との間のインピーダンスを介して閉じる測定回路上で
使用される注入回路と、注入電圧と、該測定回路において該注入電圧の結果とし
て生じたエラー電流を測定する測定装置とからなり、該注入電圧と該エラー電流
の整流されたものの絶対値を作成する整流器が配置され、該絶対値を固定計算装
置に送信して、接地に対する界磁巻線の抵抗を監視する無線通信装置が設けられ
ていることを特徴とする機械。13. The machine according to claim 1, wherein the detection circuit comprises an injection circuit used on a measurement circuit which closes via an impedance between the field winding and ground; A rectifier comprising an injection voltage and a measuring device for measuring an error current resulting from the injection voltage in the measurement circuit, wherein a rectifier for producing an absolute value of a rectified version of the injection voltage and the error current is arranged; A machine comprising a wireless communication device for transmitting an absolute value to a fixed computing device and monitoring the resistance of the field winding with respect to ground.
転固定子側を有する励磁器から給電され、該注入回路が該励磁器の該回転固定子
側から給電されることを特徴とする機械。14. The machine of claim 13, wherein the excitation system is powered from an exciter having a rotating stator side and the injection circuit is powered from the rotating stator side of the exciter. Features machine.
波して取り除き、直流電圧を遮断するために、フィルタ回路が該測定回路に配置
されていることを特徴とする機械。15. The machine according to claim 13, wherein a filter circuit is arranged in the measuring circuit in order to filter out harmonics and cut off a DC voltage. .
エラー電流の該絶対値と既定の限界値とを比較し、該比較の結果に依存して警報
を始動する比較器が配置されていることを特徴とする機械。16. The machine according to claim 13, wherein the comparator compares the absolute value of the error current with a predetermined limit value and triggers an alarm depending on the result of the comparison. A machine characterized by the fact that is arranged.
器に給電される前に、注入電圧の変動に対する測定エラー電流の正規化および補
償を行なう計数器を、該比較器よりも前に配置することを特徴とする機械。17. The machine of claim 16, further comprising a counter for normalizing and compensating for a measured error current for injection voltage variations before the error current is fed to the comparator. A machine characterized by being placed before the machine.
磁巻線の該電圧および電流を測定し、これらの値を該回転子温度を計算する装置
に送信する測定手段が配置されていることを特徴とする機械。18. A machine according to claim 1, wherein said voltage and current of said field winding are measured and these values are transmitted to a device for calculating said rotor temperature. A machine characterized by the fact that is arranged.
る装置が固定式であり、該界磁巻線の該測定電圧値と該測定電流値が、該無線通
信装置を介して該計算装置に送信可能であることを特徴とする機械。19. The machine according to claim 18, wherein the device for calculating the rotor temperature is fixed, and the measured voltage value and the measured current value of the field winding determine the wireless communication device. A machine that can be transmitted to the computing device via the computer.
算装置に接続され、該温度が既定の限界値を超えたときに、警報が始動すること
を特徴とする機械。20. The machine according to claim 18 or 19, wherein an alarm is connected to the computing device and the alarm is triggered when the temperature exceeds a predetermined limit.
該注入回路に給電するために固定電圧電源が配置されることを特徴とする機械。21. The machine according to claim 13, wherein a fixed voltage power supply is arranged to power the injection circuit via a ring transformer.
から給電されることを特徴とする機械。22. The machine of claim 13, wherein the injection circuit is powered from a constant voltage source.
るように設計された、回転界磁回路を有する形式の回転電力機械のための方法に
おいて、該機械の少なくとも１本の巻線は、少なくとも１本の導体と、該導体を
取り囲む、半導体特性を有する第１の層と、該第１の層を取り囲む固体絶縁層と
、該絶縁層を取り囲む、半導体特性を有する第２の層とからなり、注入電圧が、
界磁巻線と接地との間のインピーダンスを介して閉じる測定回路に供給され、結
果として生じる該測定回路のエラー電流が測定されるとともに、入力電圧とエラ
ー電流の整流された絶対値が作成され、該界磁巻線の接地に対する抵抗を監視す
る計算装置に送信されることを特徴とする回転電気機械のための方法。23. A method for a rotary power machine of the type having a rotating field circuit designed to be connected directly to a distribution or transmission network, wherein at least one winding of the machine has at least one winding. One conductor, a first layer surrounding the conductor and having semiconductor characteristics, a solid insulating layer surrounding the first layer, and a second layer surrounding the insulating layer and having semiconductor characteristics. , The injection voltage is
It is supplied to a measuring circuit that is closed via the impedance between the field winding and ground, the resulting error current of the measuring circuit is measured, and the rectified absolute values of the input voltage and the error current are created. A method for monitoring the resistance of the field windings to ground, which is transmitted to a computing device.
ろ波され取り除かれることを特徴とする方法。24. The method of claim 23, wherein harmonics of the measurement circuit are filtered out.
流の該絶対値が既定の限界値を比較され、比較の結果に依存して警報を始動する
ことを特徴とする方法。 25. The method according to claim 23, wherein the absolute value of the error current is compared to a predetermined limit value and an alarm is triggered depending on the result of the comparison.
定されたエラー電流を正規化し、該注入電圧の変動を補償することを特徴とする
方法。26. The method according to claim 25, wherein prior to the comparison, the measured error current is normalized to compensate for variations in the injection voltage.
るように設計された、回転界磁回路を有する形式の回転電力機械のための方法に
おいて、該機械の少なくとも１本の巻線は、少なくとも１本の導体と、該導体を
取り囲む、半導体特性を有する第１の層と、該第１の層を取り囲む固体絶縁層と
、該絶縁層を取り囲む、半導体特性を有する第２の層とからなり、該界磁巻線の
電圧と電流が測定され、これらの測定値に基づいて回転子温度が計算されること
を特徴とする回転電気機械のための方法。27. A method for a rotary power machine of the type having a rotating field circuit designed to be directly connected to a distribution or transmission network, wherein at least one winding of the machine has at least one winding. One conductor, a first layer surrounding the conductor and having semiconductor characteristics, a solid insulating layer surrounding the first layer, and a second layer surrounding the insulating layer and having semiconductor characteristics. The voltage and current of the field winding are measured and the rotor temperature is calculated based on these measurements.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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