JPH0363300B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0363300B2 JPH0363300B2 JP57120842A JP12084282A JPH0363300B2 JP H0363300 B2 JPH0363300 B2 JP H0363300B2 JP 57120842 A JP57120842 A JP 57120842A JP 12084282 A JP12084282 A JP 12084282A JP H0363300 B2 JPH0363300 B2 JP H0363300B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- loss
- generator
- temperature
- cooling water
- temperature detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Protection Of Generators And Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は大型発電機における運転中の各部の温
度を検出これを信号変換器やオペアンプ等からな
る演算回路に入力し予め設定してある複数の既設
定値に対し総合的に冷却器系統の異常、コイル温
度異常検出の判定を行う発電機の異常検出装置に
関する。
度を検出これを信号変換器やオペアンプ等からな
る演算回路に入力し予め設定してある複数の既設
定値に対し総合的に冷却器系統の異常、コイル温
度異常検出の判定を行う発電機の異常検出装置に
関する。
従来、この種の発電機の異常検出の方法として
は電気的に変成器を介し保護継電器等を用いて短
絡や地絡等の内部事故を検出するか、あるいは、
温度継電器等により各部の温度を測定し、その絶
対値が所定の既設定値を越えた時に速やかにその
結果を検出して発電機の異常を検出しアラームを
発生させるようにしていた。
は電気的に変成器を介し保護継電器等を用いて短
絡や地絡等の内部事故を検出するか、あるいは、
温度継電器等により各部の温度を測定し、その絶
対値が所定の既設定値を越えた時に速やかにその
結果を検出して発電機の異常を検出しアラームを
発生させるようにしていた。
従つて、これら従来の発電機の異常検出方法で
は発電機内部の微妙な事故を検出することができ
なかつたり、仮に検出ができても検出が遅れてな
される等のことから発電機の損傷を拡大する等の
欠点があつた。
は発電機内部の微妙な事故を検出することができ
なかつたり、仮に検出ができても検出が遅れてな
される等のことから発電機の損傷を拡大する等の
欠点があつた。
本発明はこの点に鑑み上記の欠点を除去するた
めになされたもので、発電機の出力と発電機内の
各部温度との相関から各種演算処理装置を用いて
これを総合的に判定し発電機内部における冷却器
系統の異常、コイル温度異常を早期に検出する発
電機の異常検出装置を提供することを目的とす
る。
めになされたもので、発電機の出力と発電機内の
各部温度との相関から各種演算処理装置を用いて
これを総合的に判定し発電機内部における冷却器
系統の異常、コイル温度異常を早期に検出する発
電機の異常検出装置を提供することを目的とす
る。
以下、本発明の一実施例を第１図、乃至第５図
について説明する。まず、第１図はエアクーラ付
の全閉内冷形傘形発電機の温度検出器の取付位置
を示した配置図の例である。図において１は発電
機シヤフトで、２は前記シヤフト１によつて回転
するロータ、３は発電機の回転部を支持するスラ
ストベアリングでその回転部の周縁はガイドベア
リング４によつ抑えられている。５は発電機の固
定コイルを巻装したステータを示し、これら全体
を冷却するためにエアクーラ６が備えてある。そ
して、これら発電機の内部には下記温度測定のた
めのセンサーが実装されている。すなわち、クー
ラ６冷却水温度TW1、冷却水出口温度TW2、内部
に冷風を送る空気入口温度TA1、その空気の空気
出口温度TA2、また、ステータコイル温度TC、ガ
イドベアリング、及びスラストベアリングTG、
TT、夫々の軸受に給油した軸受油温TQである。
更にQWはエアークーラ６の冷却水量、QAは発電
機内の冷却用の空気量を示す。
について説明する。まず、第１図はエアクーラ付
の全閉内冷形傘形発電機の温度検出器の取付位置
を示した配置図の例である。図において１は発電
機シヤフトで、２は前記シヤフト１によつて回転
するロータ、３は発電機の回転部を支持するスラ
ストベアリングでその回転部の周縁はガイドベア
リング４によつ抑えられている。５は発電機の固
定コイルを巻装したステータを示し、これら全体
を冷却するためにエアクーラ６が備えてある。そ
して、これら発電機の内部には下記温度測定のた
めのセンサーが実装されている。すなわち、クー
ラ６冷却水温度TW1、冷却水出口温度TW2、内部
に冷風を送る空気入口温度TA1、その空気の空気
出口温度TA2、また、ステータコイル温度TC、ガ
イドベアリング、及びスラストベアリングTG、
TT、夫々の軸受に給油した軸受油温TQである。
更にQWはエアークーラ６の冷却水量、QAは発電
機内の冷却用の空気量を示す。
この様な構成要素を備えた発電機において従来
は前記各部の計測温度の上昇限をあらかじめ設定
しておきその既設定値を前記計測温度が越えたと
き、発電機異常の警報を出力していた。しかし、
斯様な一次要素的な判定方法では温度の絶対値が
規定値を越えてから異常検出信号を出力するまで
に結果的に手遅れとなるケースが多く事故の拡大
を余儀なくせしむるケースが多々あつた。
は前記各部の計測温度の上昇限をあらかじめ設定
しておきその既設定値を前記計測温度が越えたと
き、発電機異常の警報を出力していた。しかし、
斯様な一次要素的な判定方法では温度の絶対値が
規定値を越えてから異常検出信号を出力するまで
に結果的に手遅れとなるケースが多く事故の拡大
を余儀なくせしむるケースが多々あつた。
従つて、本発明ではこれら発電機内の計測温度
の一部、または全部を発電機電流とともに信号変
換器や演算装置を備えた異常検出装置に入力しそ
れ等との相関をあらかじめ決めらてアルゴリズム
に従つて演算し発電機内部の異常を早期に検出し
事故の拡大を未然に防止しようとするものであ
る。ここでエアクーラ６の空気出口温度TA2と発
電機のコイル温度TCの温度相関は次式１、２で
示される。すなわち、 TA2＝TW1＋WLOSS・１／K1（１−e-t/〓A） ……(1) TC＝TA2＋WLOSS・１／K2（１−e-t/〓B）……(2) ここでWLOSSは損失で無負荷損（鉄損＋風損）
と負荷損の合計、τAは損失がTA2に影響を与える
時定数、τBは損失がTCに影響を与える時定数、
またK1およびK2は発電機により決まる定数でほ
ぼ第２図、および第３図のごとく示される。まず
第２図において横軸は空気量（QA）×冷却水量
（QW）で縦軸は前記の定数K1である。次に第３
図は横軸が冷却水量（QAで縦軸が前記の定数K2
である。エアクーラ空気出口温度TA2はWLOSS（鉄
損＋風損）に対し一般に第４図のように図示する
ことができる。すなわち、第４図でTW1はエアク
ーラ冷却水入口温度、ΔT1は無負荷損による温度
上昇、ΔT2は負荷損による温度上昇である。
の一部、または全部を発電機電流とともに信号変
換器や演算装置を備えた異常検出装置に入力しそ
れ等との相関をあらかじめ決めらてアルゴリズム
に従つて演算し発電機内部の異常を早期に検出し
事故の拡大を未然に防止しようとするものであ
る。ここでエアクーラ６の空気出口温度TA2と発
電機のコイル温度TCの温度相関は次式１、２で
示される。すなわち、 TA2＝TW1＋WLOSS・１／K1（１−e-t/〓A） ……(1) TC＝TA2＋WLOSS・１／K2（１−e-t/〓B）……(2) ここでWLOSSは損失で無負荷損（鉄損＋風損）
と負荷損の合計、τAは損失がTA2に影響を与える
時定数、τBは損失がTCに影響を与える時定数、
またK1およびK2は発電機により決まる定数でほ
ぼ第２図、および第３図のごとく示される。まず
第２図において横軸は空気量（QA）×冷却水量
（QW）で縦軸は前記の定数K1である。次に第３
図は横軸が冷却水量（QAで縦軸が前記の定数K2
である。エアクーラ空気出口温度TA2はWLOSS（鉄
損＋風損）に対し一般に第４図のように図示する
ことができる。すなわち、第４図でTW1はエアク
ーラ冷却水入口温度、ΔT1は無負荷損による温度
上昇、ΔT2は負荷損による温度上昇である。
以上によりコイル温度TCの実測値をTC′で表わ
すと、TC′≧計算値（TC）＋ΔTCで発電機コイル
温度の異常を検出することができる。またエアー
クーラの空気出口温度TA2の実測値をT′A2で表わ
すと、T′A2≧計算値（TA2）＋ΔTA2で冷却水系統
の異常を検出することができる。ここで、ΔTC、
およびΔTA2は計算温度に対するアラームの設定
余裕温度差であらかじめ決められた値である。
すと、TC′≧計算値（TC）＋ΔTCで発電機コイル
温度の異常を検出することができる。またエアー
クーラの空気出口温度TA2の実測値をT′A2で表わ
すと、T′A2≧計算値（TA2）＋ΔTA2で冷却水系統
の異常を検出することができる。ここで、ΔTC、
およびΔTA2は計算温度に対するアラームの設定
余裕温度差であらかじめ決められた値である。
この一実施例をブロツク図で示すと第５図の様
に表わすことができ、その具体例としての装置構
成図を第６図に示した。すなわち、第６図におい
て７は発電機本体を示しＧで表わしている。８は
その発電機本体７から出力される電流を測定する
変流器で、電流−電圧変換器（Ｉ／Ｖ）９を経て
負荷ロス演算器１０に伝達されている。１１……
１３は夫々発電機本体７内に設けられた温度検出
器で冷却水入口温度、空気出口温度、コイル温度
を測定する。１４は前記の温度検出器１１……１
３の出力信号を変換する変換器、１５は無負荷ロ
スW1の設定器、１６は一次遅れτAを持つた利得
１／K1の増幅器、１７は前記増幅器１６の出力
信号を受けて作動する加算器である。また１８は
加算器１７の後段にあつて電圧値を設定する
ΔTA2設定器で後段の加算器１９に入力条件を与
えている。そして２０は最終的に警報回路２１に
出力指令を与えるための信号の比較器、２２は一
次遅れτBを有する利得１／K2の増幅器、２３は
加算器２４の入力条件を決めるΔTC設定器、２５
は前記した比較器２０と同様にアラーム２１の出
力判定を決める比較器である。かくして上述した
演算回路の処理手順に従い第５図のブロツク図に
対応して発電機本体の運転中における事故の異常
検出を行うものである。つまり従来の異常検出の
方法は温度の絶対値のみによる判定方法であつ
た。この場合全負荷状態では冷却水の温度も可成
り高くなるので最悪の状態では発電機が運転中に
上昇する温度に更に余裕をみた温度設定値、つま
り警報温度レベルが与えられるため事故が拡大し
ないとなかなか異常動作の検出をすることができ
なかつた。
に表わすことができ、その具体例としての装置構
成図を第６図に示した。すなわち、第６図におい
て７は発電機本体を示しＧで表わしている。８は
その発電機本体７から出力される電流を測定する
変流器で、電流−電圧変換器（Ｉ／Ｖ）９を経て
負荷ロス演算器１０に伝達されている。１１……
１３は夫々発電機本体７内に設けられた温度検出
器で冷却水入口温度、空気出口温度、コイル温度
を測定する。１４は前記の温度検出器１１……１
３の出力信号を変換する変換器、１５は無負荷ロ
スW1の設定器、１６は一次遅れτAを持つた利得
１／K1の増幅器、１７は前記増幅器１６の出力
信号を受けて作動する加算器である。また１８は
加算器１７の後段にあつて電圧値を設定する
ΔTA2設定器で後段の加算器１９に入力条件を与
えている。そして２０は最終的に警報回路２１に
出力指令を与えるための信号の比較器、２２は一
次遅れτBを有する利得１／K2の増幅器、２３は
加算器２４の入力条件を決めるΔTC設定器、２５
は前記した比較器２０と同様にアラーム２１の出
力判定を決める比較器である。かくして上述した
演算回路の処理手順に従い第５図のブロツク図に
対応して発電機本体の運転中における事故の異常
検出を行うものである。つまり従来の異常検出の
方法は温度の絶対値のみによる判定方法であつ
た。この場合全負荷状態では冷却水の温度も可成
り高くなるので最悪の状態では発電機が運転中に
上昇する温度に更に余裕をみた温度設定値、つま
り警報温度レベルが与えられるため事故が拡大し
ないとなかなか異常動作の検出をすることができ
なかつた。
従つて、本発明によれば上述のごとく発電機電
流や冷却水温度等と各部温度の理論的相関により
発電機内部における冷却器系統の異常、コイル温
度異常を検出するものであるから異常検出のレベ
ル設定を微細に設定することができるので高速、
かつ高信頼性の判定論理で異常を早期に検出でき
大型発電機の運転管理上極めて顕著な効果があ
る。
流や冷却水温度等と各部温度の理論的相関により
発電機内部における冷却器系統の異常、コイル温
度異常を検出するものであるから異常検出のレベ
ル設定を微細に設定することができるので高速、
かつ高信頼性の判定論理で異常を早期に検出でき
大型発電機の運転管理上極めて顕著な効果があ
る。
第１図はエアークーラ付全閉内冷形傘形発電機
の温度検出器の取付位置を示す配置図、第２図乃
至第４図は発電機の温度特性曲線、第５図は本発
明の一実施例を示す異常検出装置のブロツク図、
第６図は同じく本発明の一実施例を示す第５図の
対応構成図である。 ２……ロータ、５……ステータ、６……エアー
クーラ、３，４……ベアリング、TW1，TA2、
TW2，TA1，TC，TG，TT，TQ，……各部温度。
の温度検出器の取付位置を示す配置図、第２図乃
至第４図は発電機の温度特性曲線、第５図は本発
明の一実施例を示す異常検出装置のブロツク図、
第６図は同じく本発明の一実施例を示す第５図の
対応構成図である。 ２……ロータ、５……ステータ、６……エアー
クーラ、３，４……ベアリング、TW1，TA2、
TW2，TA1，TC，TG，TT，TQ，……各部温度。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 発電機から出力される電流を検出する変流器
この変流器の出力により負荷損を演算する負荷損
演算器、上記発電機の無負荷損を設定する設定
器、上記発電機本体を冷却するエアクーラの冷却
水入口温度を検出する冷却水温度検出器、上記設
定器に設定した無負荷損、上記負荷損演算器の演
算した負荷損、及び上記冷却水温度検出器の検出
値を入力し、エアクーラの空気出口温度TA2を、 TA2＝TW1＋WLOSS・１／K1（１−e-t/〓B） 但し、TW1は冷却水温度検出器の検出値、 WLOSSは損失で、WLOSS＝（無負荷損）＋（負荷
損）、 K1は定数、 τAは損失WLOSSがTA2に影響を与える時定数であ
る。 により演算する第１の演算器、この第１の演算器
の演算した空気出口温度TA2、及び上記損失
WLOSSを入力し、発電機コイル温度TCを TC＝TA2＋WLOSS・１／K2（１−e-t/〓B） 但し、 K2は定数 τBは損失WLOSSがTCに影響を与える時定数である。 により演算する第２の演算器、上記エアクーラの
空気出口温度を検出する空気出口温度検出器、上
記発電機のコイル温度を検出するコイル温度検出
器を備え、上記第１の演算器の演算する空気出口
温度と、上記空気温度検出器の検出する検出値と
の比較結果、又は上記第２の演算器の演算する発
電機コイル温度と、上記コイル温度検出器の検出
する検出値との比較結果により異常検出の判定を
行なうようにしたことを特徴とする発電機の異常
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12084282A JPS5911719A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 発電機の異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12084282A JPS5911719A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 発電機の異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5911719A JPS5911719A (ja) | 1984-01-21 |
| JPH0363300B2 true JPH0363300B2 (ja) | 1991-09-30 |
Family
ID=14796305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12084282A Granted JPS5911719A (ja) | 1982-07-12 | 1982-07-12 | 発電機の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5911719A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61158999U (ja) * | 1985-03-26 | 1986-10-02 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5638927A (en) * | 1979-09-07 | 1981-04-14 | Hitachi Ltd | Stator core overheat detector for rotary electric machine |
-
1982
- 1982-07-12 JP JP12084282A patent/JPS5911719A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5911719A (ja) | 1984-01-21 |
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