JPS61180546A - 発電機用温度監視装置 - Google Patents
発電機用温度監視装置Info
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- JPS61180546A JPS61180546A JP61021097A JP2109786A JPS61180546A JP S61180546 A JPS61180546 A JP S61180546A JP 61021097 A JP61021097 A JP 61021097A JP 2109786 A JP2109786 A JP 2109786A JP S61180546 A JPS61180546 A JP S61180546A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K3/00—Thermometers giving results other than momentary value of temperature
- G01K3/02—Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving means values; giving integrated values
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
- G01K1/026—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers arrangements for monitoring a plurality of temperatures, e.g. by multiplexing
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は発電機、特に水冷式固定子コイルを有する発電
機に用いる温度監視装置に関わる。
機に用いる温度監視装置に関わる。
蒸気タービンで駆動されるような発電機においては、正
常運転中に多量の熱が発生する。数百トンにも及ぶ発電
機があり、機械損失やI2R損失によって発生する熱を
チェックすることができなければ、たちまち発電機が完
全に故障するところとなる。
常運転中に多量の熱が発生する。数百トンにも及ぶ発電
機があり、機械損失やI2R損失によって発生する熱を
チェックすることができなければ、たちまち発電機が完
全に故障するところとなる。
そこで、発電機筐体だけでなく、回転子及び固定子構造
内に冷却ガスを流動させる冷却システムで発電機の熱を
消散させる。固定子コイル自体にも冷却ガスを通すよう
に設計された発電機もあれば、例えば水のような冷却液
を固定子コイルに通して冷却するように設計された発電
機もある。水冷式の場合発電機の一端のマニホルドに水
を注入し、配管を介して固定コイル端へ流入させる。水
は反対側で固定子コイルから出て、出口マニホルドに至
る管によって回収され、処理され、冷却されたのち、再
循環させられる。固定子コイルを通過しながら水はそこ
で発生した熱を吸収する。
内に冷却ガスを流動させる冷却システムで発電機の熱を
消散させる。固定子コイル自体にも冷却ガスを通すよう
に設計された発電機もあれば、例えば水のような冷却液
を固定子コイルに通して冷却するように設計された発電
機もある。水冷式の場合発電機の一端のマニホルドに水
を注入し、配管を介して固定コイル端へ流入させる。水
は反対側で固定子コイルから出て、出口マニホルドに至
る管によって回収され、処理され、冷却されたのち、再
循環させられる。固定子コイルを通過しながら水はそこ
で発生した熱を吸収する。
冷却水を連続的に監視して発電機を故障から保護するた
め、複数の温度センサを設ける。冷却水に温度上昇が認
めら、れる場合、断線、または冷却水通路の部分的閉塞
に起因する冷却水流量の減少などのような問題を示唆す
ることがあり得る。
め、複数の温度センサを設ける。冷却水に温度上昇が認
めら、れる場合、断線、または冷却水通路の部分的閉塞
に起因する冷却水流量の減少などのような問題を示唆す
ることがあり得る。
複数の薄板から成る発電機固定子の鉄心は鉄心の全長に
わたり等間隔で形成したスロットを含む。各スロットは
別々に巻かれた2つのコイル部分を収納できる深さを有
し、各コイル部分から出る水を熱電対のようなそれぞれ
の温度センサによつて監視することによって温度指示値
を得る。
わたり等間隔で形成したスロットを含む。各スロットは
別々に巻かれた2つのコイル部分を収納できる深さを有
し、各コイル部分から出る水を熱電対のようなそれぞれ
の温度センサによつて監視することによって温度指示値
を得る。
熱電対を監視する方法としては、スロット内の上部コイ
ルから成るグループとスロット内の下部コイルから成る
グループとの2つの別々のグループを形成するのが普通
である。
ルから成るグループとスロット内の下部コイルから成る
グループとの2つの別々のグループを形成するのが普通
である。
各グループにおける温度センサ指示値の高低差を別々に
計算し、最高、最低指示値間の温度差が所定値以上なら
オペレータに警告指示を与え、オペレータはこれに答え
て発電機を停止させればよい。
計算し、最高、最低指示値間の温度差が所定値以上なら
オペレータに警告指示を与え、オペレータはこれに答え
て発電機を停止させればよい。
48本のスロットを有する固定子では固定子コイル温度
センナは96個となる。96個のセンサは指示値を定期
的にオペレータが記録し、高低差を計算するのは多大の
時間を要する煩雑な仕事である。従ってもっと新しいシ
ステムは温度センサを周期的に走査し、指示値をマイク
ロコンピュータに入力する手段を含み、マイクロコンピ
ュータに高低差計算を行なわせる。温度センサは全部が
全く同じではなく、全く同様に設置されるわけではない
から、正常動作時でも、特に発電機の負荷レベルが高い
場合には高低指示値間に大きい差が現われる可能性があ
る。また、後述するように、誤動作中の温度センサがそ
れまでの正常な指示値に比較して異常に高い値を示すこ
とがあるが、コイル・グループ間の高低差を利用する場
合、このような状態は検知されないままとなる。
センナは96個となる。96個のセンサは指示値を定期
的にオペレータが記録し、高低差を計算するのは多大の
時間を要する煩雑な仕事である。従ってもっと新しいシ
ステムは温度センサを周期的に走査し、指示値をマイク
ロコンピュータに入力する手段を含み、マイクロコンピ
ュータに高低差計算を行なわせる。温度センサは全部が
全く同じではなく、全く同様に設置されるわけではない
から、正常動作時でも、特に発電機の負荷レベルが高い
場合には高低指示値間に大きい差が現われる可能性があ
る。また、後述するように、誤動作中の温度センサがそ
れまでの正常な指示値に比較して異常に高い値を示すこ
とがあるが、コイル・グループ間の高低差を利用する場
合、このような状態は検知されないままとなる。
本発明の目的は流入水の温度、水の流量及び発電機負荷
状態に関係なく、異常高温に達した固定子コイルを早期
に検知できる発電機用温度監視装置を提供することにあ
る。
状態に関係なく、異常高温に達した固定子コイルを早期
に検知できる発電機用温度監視装置を提供することにあ
る。
この目的を達成するため、本発明は、固定子コイルが複
数部分に分割され、冷却水が前記コイルを通過して共通
マニホルドに放出される発電機の温度監視装置において
、前記コイル部分のそれぞれから放出される冷却水の温
度を示す出力信号を発生する複数の温度センサと、発電
機の動作条件に応じて変化する平均温度指示を得るため
前記温度センサ信号のすべてを結合する手段と、前記平
均温度指示が第1の所定値を取るとまずそれぞれの前記
出力に関する補正率を、また前記平均温度指示がその他
の所定値を取るとそれぞれに対応する複数のその他の補
正率を発生し記憶する手段と、前記発電機のオンライン
動作中、前記温度センサ出力信号を周期的にサンプリン
グし、それぞれの平均温度指示を求める手段と、サンプ
リング周期中に得られた前記平均温度指示及び前記記憶
された補正率に応答して、それぞれの前記センサ出力に
関して適正な補正率を求める手段と、前記サンプリング
の結果、Rが相対温度指示値、Tが特定センサによる温
度指示、CFが前記特定センサに関する前記適正な補正
率、AVGが前記サンプリング周期の前記平均温度指示
であるとして、関係式 に基づいて、それぞれの前記センサ出力に関して前記相
対温度指示値を発生させる手段と、前記センサのそれぞ
れの相対温度指示値を表示する手段とから成ることを特
徴とする発電機用温度監視装置を提供する。
数部分に分割され、冷却水が前記コイルを通過して共通
マニホルドに放出される発電機の温度監視装置において
、前記コイル部分のそれぞれから放出される冷却水の温
度を示す出力信号を発生する複数の温度センサと、発電
機の動作条件に応じて変化する平均温度指示を得るため
前記温度センサ信号のすべてを結合する手段と、前記平
均温度指示が第1の所定値を取るとまずそれぞれの前記
出力に関する補正率を、また前記平均温度指示がその他
の所定値を取るとそれぞれに対応する複数のその他の補
正率を発生し記憶する手段と、前記発電機のオンライン
動作中、前記温度センサ出力信号を周期的にサンプリン
グし、それぞれの平均温度指示を求める手段と、サンプ
リング周期中に得られた前記平均温度指示及び前記記憶
された補正率に応答して、それぞれの前記センサ出力に
関して適正な補正率を求める手段と、前記サンプリング
の結果、Rが相対温度指示値、Tが特定センサによる温
度指示、CFが前記特定センサに関する前記適正な補正
率、AVGが前記サンプリング周期の前記平均温度指示
であるとして、関係式 に基づいて、それぞれの前記センサ出力に関して前記相
対温度指示値を発生させる手段と、前記センサのそれぞ
れの相対温度指示値を表示する手段とから成ることを特
徴とする発電機用温度監視装置を提供する。
各センサの補正率が平均温度値と特定センサ値に差に等
価になるように、複数の異なる平均温度値のそれぞれに
ついて各センサ出力ごとに複数の補正率を発生させ、記
憶させるという初期値設定を行なう。発電機の正常オン
ライ−ン動作中、センサ信号を周期的にサンプリングす
ることにより、サンプリング周期における平均温度指示
値を求める。サンプリング周期中に得られた平均温度指
示値、及び記憶されている補正率に応答して、特定平均
温度状態における特定センサに関して記憶されている補
正率に等しい適正補正率、または2つの記憶値間の補間
に基づく修正補正率をセンサ出力ごとに提供する手段を
設ける。次いで、現時センサ値に適正補正率を加算し、
これを平均温度指示値で除算することにより、各センサ
の相対温度指示値を求める。この値に100を乗するこ
とにより百分率指示値を形成し、これをオペレータ用に
表示する。それぞれの百分率表示値を第1及び第2アラ
ーム限界値と比較することにより、アラーム限界値のい
ずれか一方を超えている場合、これをオペレータに指示
することができる。
価になるように、複数の異なる平均温度値のそれぞれに
ついて各センサ出力ごとに複数の補正率を発生させ、記
憶させるという初期値設定を行なう。発電機の正常オン
ライ−ン動作中、センサ信号を周期的にサンプリングす
ることにより、サンプリング周期における平均温度指示
値を求める。サンプリング周期中に得られた平均温度指
示値、及び記憶されている補正率に応答して、特定平均
温度状態における特定センサに関して記憶されている補
正率に等しい適正補正率、または2つの記憶値間の補間
に基づく修正補正率をセンサ出力ごとに提供する手段を
設ける。次いで、現時センサ値に適正補正率を加算し、
これを平均温度指示値で除算することにより、各センサ
の相対温度指示値を求める。この値に100を乗するこ
とにより百分率指示値を形成し、これをオペレータ用に
表示する。それぞれの百分率表示値を第1及び第2アラ
ーム限界値と比較することにより、アラーム限界値のい
ずれか一方を超えている場合、これをオペレータに指示
することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。
する。
第1図の発電機10は固定子巻線またはコイルを挿入す
るための複数のスロットを有する固定子14で囲まれた
(一部を図示した)回転子12を含む。簡略化のため、
4つの部分16〜19だけを図示しである。コイル部分
は固定子鉄心を起点とし、各コイル部分は1つの固定子
スロットの下部に配置され、別のスロットの上部に配置
された上半コイルと接続する下半コイルから成る。導入
冷却水が人口マニホルド20に供給されると、マニホル
ド20は配管24を介して各コイル部分に水を配分する
。各コイル部分を通過した水は対応の配管28を介して
出口マニホルド26に送られ、ここから再循環のため水
が処理され、冷却される。
るための複数のスロットを有する固定子14で囲まれた
(一部を図示した)回転子12を含む。簡略化のため、
4つの部分16〜19だけを図示しである。コイル部分
は固定子鉄心を起点とし、各コイル部分は1つの固定子
スロットの下部に配置され、別のスロットの上部に配置
された上半コイルと接続する下半コイルから成る。導入
冷却水が人口マニホルド20に供給されると、マニホル
ド20は配管24を介して各コイル部分に水を配分する
。各コイル部分を通過した水は対応の配管28を介して
出口マニホルド26に送られ、ここから再循環のため水
が処理され、冷却される。
発電機は破線矢印で示すように熱交換器30を通って循
環する例えば水素のようなガス流によって補足冷却され
、このため冷却ガスは回転子及び固定子鉄心内の開口部
に供給される。
環する例えば水素のようなガス流によって補足冷却され
、このため冷却ガスは回転子及び固定子鉄心内の開口部
に供給される。
第2図は固定子鉄心14のスロット42内に配置された
下半コイル40及び上半コイル41から成る2つのコイ
ル部分を示し、各コイルは素線と呼ばれる複数の絶縁導
線を含み、一部は中実素線44、残りは中空素線45で
あり、中空素線は固定子鉄心の全長にわたって冷却水を
通過させるのに利用される。
下半コイル40及び上半コイル41から成る2つのコイ
ル部分を示し、各コイルは素線と呼ばれる複数の絶縁導
線を含み、一部は中実素線44、残りは中空素線45で
あり、中空素線は固定子鉄心の全長にわたって冷却水を
通過させるのに利用される。
各半コイルの素線はスペーサ部材50によって分離され
た連携の絶縁層48.49によっても囲まれており、コ
イルはくさび54及びリップルばね55によって固定さ
れている。
た連携の絶縁層48.49によっても囲まれており、コ
イルはくさび54及びリップルばね55によって固定さ
れている。
第3図はそれぞれが第2図に示すような型式の複数の下
半コイル60及び複数の上半コイル61の端部を示す。
半コイル60及び複数の上半コイル61の端部を示す。
コイルの中空素線を流動する水はコイル端のヘッダに集
まり、ここから放出管28を介して出口マニホルド76
に送られる。なお、実際には出口マニホルド26は36
0′にわたって発電機内部を囲み、図面では8つの半コ
イルを示しであるが、典型的な発電機は48個のスロッ
トを、従って、合計96個の半コイルを含むことができ
る。
まり、ここから放出管28を介して出口マニホルド76
に送られる。なお、実際には出口マニホルド26は36
0′にわたって発電機内部を囲み、図面では8つの半コ
イルを示しであるが、典型的な発電機は48個のスロッ
トを、従って、合計96個の半コイルを含むことができ
る。
本発明では、従来型装置の場合と同様に各放出管ごとに
1個づつ温度センサを設けることによって管28で放出
される水の温度指示値を得る。この温度指示値を得る1
つの方式を第4図に示、したが、この方式では出口マニ
ホルド26の一部にニップル部分66を固定し、これに
放出管28を接続する。熱電対のような温度センサをニ
ップル66に配設し、絶縁体70で囲む。熱電対リード
72を他の95個の熱電対からのリードと共に、熱電対
を読み取るこのとのできる発電機のの外側の位置と電気
的に接続する。
1個づつ温度センサを設けることによって管28で放出
される水の温度指示値を得る。この温度指示値を得る1
つの方式を第4図に示、したが、この方式では出口マニ
ホルド26の一部にニップル部分66を固定し、これに
放出管28を接続する。熱電対のような温度センサをニ
ップル66に配設し、絶縁体70で囲む。熱電対リード
72を他の95個の熱電対からのリードと共に、熱電対
を読み取るこのとのできる発電機のの外側の位置と電気
的に接続する。
以下余白
従来型モニタ一作業の一例を下載の表1に示したが、簡
略化のため、温度センサを96個ではな(S、〜510
とした。
略化のため、温度センサを96個ではな(S、〜510
とした。
去−工
盪瓜−J二九
産匡竺ヱ大展、 誤巴作剪盪度」旦L 誤跋住史
里瓜にLSs 32.1
32.1Sy 34.4
34.4sa 33.3
33.359 33.4
33.4S、。 35.5
35.5欄(2)は誤動作前における典型的なセ
ンサ値であり、従来型方式では最高・最低温度指示値間
の差を求めることにより、所定限界値を超えていないこ
とを確認する。表1に示す例では、センサS1が高い指
示値36.2℃を、センサS5が低い指示値30.2℃
を提供し、差ΔTは6℃であり、これはアラーム限界値
、例えば、8℃より低い。
里瓜にLSs 32.1
32.1Sy 34.4
34.4sa 33.3
33.359 33.4
33.4S、。 35.5
35.5欄(2)は誤動作前における典型的なセ
ンサ値であり、従来型方式では最高・最低温度指示値間
の差を求めることにより、所定限界値を超えていないこ
とを確認する。表1に示す例では、センサS1が高い指
示値36.2℃を、センサS5が低い指示値30.2℃
を提供し、差ΔTは6℃であり、これはアラーム限界値
、例えば、8℃より低い。
欄(3)はコイル閉塞のような誤動作中の。
センサ値を示す。誤動作の結果、それまで30.2℃と
いう低い値を示していたセンサS5が5.2℃だけ上昇
して35.4℃という新しい値、即ち、異常な状態を示
す。このような指示値の変化に伴ってセンサS、の低い
値31.1と前記高い値3662℃との差が5℃となる
。
いう低い値を示していたセンサS5が5.2℃だけ上昇
して35.4℃という新しい値、即ち、異常な状態を示
す。このような指示値の変化に伴ってセンサS、の低い
値31.1と前記高い値3662℃との差が5℃となる
。
従って、誤動作の結果、センサ指示値の1つが異常な急
上昇を示す。しかし、従来型の方式では、高低指示値の
差がアラーム限界値以下であるだけでなく、誤動作前の
差よりも低いから、誤動作の発生は検知されない。本発
明の温度モニター装置は温度センナの1つまたは2つ以
上における異常な上昇を検知するから、オペレータが補
正を行なうことができるようにアラーム状態をオペレー
タに伝達することができる。
上昇を示す。しかし、従来型の方式では、高低指示値の
差がアラーム限界値以下であるだけでなく、誤動作前の
差よりも低いから、誤動作の発生は検知されない。本発
明の温度モニター装置は温度センナの1つまたは2つ以
上における異常な上昇を検知するから、オペレータが補
正を行なうことができるようにアラーム状態をオペレー
タに伝達することができる。
本発明の特徴の1つとして、出口マニホルドに至る放出
管それぞれにおける放出水の温度値を得るため、公知装
置の場合同様に複数の温度センサを設ける。センサを走
査し、平均温度値を得るための回路手段を設ける。各セ
ンサ値を初期値設定プロセス中の平均と比較することに
より、すべてのセンサの平均温度値AVGから個々のセ
ンサ温度値Tを差し引いた値に等しい補正率CFを求め
る。
管それぞれにおける放出水の温度値を得るため、公知装
置の場合同様に複数の温度センサを設ける。センサを走
査し、平均温度値を得るための回路手段を設ける。各セ
ンサ値を初期値設定プロセス中の平均と比較することに
より、すべてのセンサの平均温度値AVGから個々のセ
ンサ温度値Tを差し引いた値に等しい補正率CFを求め
る。
これを示すのが次式(1)である。
CF −AVG −T (1)
従って、センサの個数がnなら、特定の平均温度ごとに
n通りの補正率が発生する。
n通りの補正率が発生する。
全センサについて補正率を求める基準となる別の初期平
均温度値を得るため、例えば負荷を増大させることによ
って発電機システムの動作条件を変化させる。このプロ
セスで一連の初期平均温度を選択し、選択したそれぞれ
の初期平均的温度ごとに各センサの補正率を計算する。
均温度値を得るため、例えば負荷を増大させることによ
って発電機システムの動作条件を変化させる。このプロ
セスで一連の初期平均温度を選択し、選択したそれぞれ
の初期平均的温度ごとに各センサの補正率を計算する。
発電機を駆動するタービンがオンライン状態である開発
電機負荷レベルを徐々に増大させることによって初期平
均温度を徐々に高めることができる。負荷レベルが一定
なら、他のパラメータ、例えばコイルを通過する冷却水
流量や流入冷却水温度を変化させることによって初期平
均温度を変化させることができる。こうして、初期設定
プロセスで、複数の異なる平均温度のそれぞれについて
個々のセンサごとに補正率が求められる。
電機負荷レベルを徐々に増大させることによって初期平
均温度を徐々に高めることができる。負荷レベルが一定
なら、他のパラメータ、例えばコイルを通過する冷却水
流量や流入冷却水温度を変化させることによって初期平
均温度を変化させることができる。こうして、初期設定
プロセスで、複数の異なる平均温度のそれぞれについて
個々のセンサごとに補正率が求められる。
センサがn個、初期平均温度の選択がm通りなら、nx
m通りの補正率が得ら−れ、以後のオンライン・モニタ
ーに利用するため記憶される。
m通りの補正率が得ら−れ、以後のオンライン・モニタ
ーに利用するため記憶される。
オンライン温度モニター中に、それぞれのセンサごとに
関係式 に基づいて相対温度指示値Rを求める。ただし、Tは特
定センサ温度指示値、CFは補正率、AVGは特定オン
ライン条件下の現時平均値である。比較し易いように、
この値に100を乗じて次式(2)のように平均コイル
温度百分率値を得る。
関係式 に基づいて相対温度指示値Rを求める。ただし、Tは特
定センサ温度指示値、CFは補正率、AVGは特定オン
ライン条件下の現時平均値である。比較し易いように、
この値に100を乗じて次式(2)のように平均コイル
温度百分率値を得る。
T + CF
平均コイル湯温度の百分率−−X 100 (2)
AVG オンライン・モニター中に平均温度がすでに選択された
初期平均温度上偏差δ℃に等しし現時平均温度がこの条
件に合致しない場合には、簡単な補間プロセスによって
補正率を発生させることができる。
AVG オンライン・モニター中に平均温度がすでに選択された
初期平均温度上偏差δ℃に等しし現時平均温度がこの条
件に合致しない場合には、簡単な補間プロセスによって
補正率を発生させることができる。
以下余白
表−λ
S、 36.2 −2.5 33.
7 1005フ 35.3 −L
、6 33.7 to。
7 1005フ 35.3 −L
、6 33.7 to。
5331.1 ÷2.6 33.7
to。
to。
5435.2 −1.5 :13.7
10O5,30,2+3.s 33
.7 10O5,32,1◆1.8
33.7 100Sフ34.4−0ニア33
.7.10O5,33,3+0.4 33.7
1G。
10O5,30,2+3.s 33
.7 10O5,32,1◆1.8
33.7 100Sフ34.4−0ニア33
.7.10O5,33,3+0.4 33.7
1G。
5、 33.4 令0.3 33.
7 10O5,035,5−1,833,7
100平均 337 従来の高低方式と比較するため、表2の欄(2)は表1
の従来例に示したものと全く同じ10個のセンサに対応
する温度を含む。
7 10O5,035,5−1,833,7
100平均 337 従来の高低方式と比較するため、表2の欄(2)は表1
の従来例に示したものと全く同じ10個のセンサに対応
する温度を含む。
10通りの指示値の平均温度は33.7℃である。式(
1)に従って求められた各センサ指示値の補正率を欄(
3)に示した。従フて、初期値設定中に補正率を実測温
度に加算すれば、平均値に等しい補正値が得られ、式(
2)に従って平均温度値で除算し、100を乗ずれば、
欄(5)に示すように各センサについて平均コイル温度
の百分率が得られる。
1)に従って求められた各センサ指示値の補正率を欄(
3)に示した。従フて、初期値設定中に補正率を実測温
度に加算すれば、平均値に等しい補正値が得られ、式(
2)に従って平均温度値で除算し、100を乗ずれば、
欄(5)に示すように各センサについて平均コイル温度
の百分率が得られる。
下表3において、欄(1)、(2)及び(3)は表2の
欄(1)(2)及び(5)を転載して誤動作前の正常な
状態を表わし、欄(4)及び(5)は誤動作中の値を示
す。
欄(1)(2)及び(5)を転載して誤動作前の正常な
状態を表わし、欄(4)及び(5)は誤動作中の値を示
す。
以下余白
去−ユ
(1) (2) (31(41、(
5)a度センサ 温度(℃) 平均コイル温度体)
温度(℃) 平均コイル温度像)5、 36.2
100.0 36.2
98.5S、 3SJ 10(1
,[l 35.3 98.5S、
31.1 100.0 3
1.1 98.5S435.2 1
00.0 35.2 98.5si
3L2 1(10,0:lS、4
113.7Ss 32.1
100.0 32.1 98.5S、
34.4 1110.fl
34.4 1+1.5S、
33.3 100.0 33.3
98.5Ss 33.4
10G、0 33.4 9B、
S5.0’35.5 100.0
35.5 98.5平均 33.7
平均 34.2この例では、誤動作中に
センサS、の出力値が5.2℃の上昇を示し、この上昇
で平均値が33.7℃から34.2℃まで0.5℃だけ
変化している。0.5℃が偏差δ°以下であり、初期平
均値33,7℃について計算した補正率をそのまま利用
できるとする。この場合、表2、欄(3)の補正率を現
時平均値34.2℃及び表3、欄(4沖実測温度値と共
に利用することにより、式(2)に従って、表3、欄(
5)に示すような平均コイル温度百分率を算出すること
ができる。センサSSによる5、2℃の上昇で、残りの
センサに関連の平均コイル温度百分率が100零から9
8.596に低下するのに対し、センサS5の値は10
096から113.7零に増加するから、このセンサを
識別し、従ってこれと関連の誤動作半コイルを識別する
ことができる。
5)a度センサ 温度(℃) 平均コイル温度体)
温度(℃) 平均コイル温度像)5、 36.2
100.0 36.2
98.5S、 3SJ 10(1
,[l 35.3 98.5S、
31.1 100.0 3
1.1 98.5S435.2 1
00.0 35.2 98.5si
3L2 1(10,0:lS、4
113.7Ss 32.1
100.0 32.1 98.5S、
34.4 1110.fl
34.4 1+1.5S、
33.3 100.0 33.3
98.5Ss 33.4
10G、0 33.4 9B、
S5.0’35.5 100.0
35.5 98.5平均 33.7
平均 34.2この例では、誤動作中に
センサS、の出力値が5.2℃の上昇を示し、この上昇
で平均値が33.7℃から34.2℃まで0.5℃だけ
変化している。0.5℃が偏差δ°以下であり、初期平
均値33,7℃について計算した補正率をそのまま利用
できるとする。この場合、表2、欄(3)の補正率を現
時平均値34.2℃及び表3、欄(4沖実測温度値と共
に利用することにより、式(2)に従って、表3、欄(
5)に示すような平均コイル温度百分率を算出すること
ができる。センサSSによる5、2℃の上昇で、残りの
センサに関連の平均コイル温度百分率が100零から9
8.596に低下するのに対し、センサS5の値は10
096から113.7零に増加するから、このセンサを
識別し、従ってこれと関連の誤動作半コイルを識別する
ことができる。
例として10個のセンサについて説明するが、実際の発
電機は48個のスロットを備え、従って、96個のセン
サを必要とする場合が多く、この場合、1つのセンナに
5.2℃の上昇があっても平均値の変化は極めて小さく
、残りのセンサの平均コイル温度百分率は例の場合より
も100!に値に近くになる。
電機は48個のスロットを備え、従って、96個のセン
サを必要とする場合が多く、この場合、1つのセンナに
5.2℃の上昇があっても平均値の変化は極めて小さく
、残りのセンサの平均コイル温度百分率は例の場合より
も100!に値に近くになる。
第5A図は本発明の初期値設定プロセスを説明するため
のブロックダイヤグラムである。走査ユニット80はn
個の温度センサS。
のブロックダイヤグラムである。走査ユニット80はn
個の温度センサS。
〜Snを走査し、すべてのセンサ出力の平均に相当する
単一の温度値を算出する平均値演算回路82に対して出
力信号を送る。選択回路84により、オペレータは複数
の異なる温度平均値を選んでセンサ補正率を計算するこ
とができる。第1の温度平均を選択し、回路82によっ
て計算された平均温度が回路84によって選択された温
度平均と等しくなるように負荷を調節するなどして発電
機を作動させ゛る。両平均値が等しいことを比較回路8
6が判定すると、演算回路88はライン90に現われる
平均値信号及びライン91に現われる。
単一の温度値を算出する平均値演算回路82に対して出
力信号を送る。選択回路84により、オペレータは複数
の異なる温度平均値を選んでセンサ補正率を計算するこ
とができる。第1の温度平均を選択し、回路82によっ
て計算された平均温度が回路84によって選択された温
度平均と等しくなるように負荷を調節するなどして発電
機を作動させ゛る。両平均値が等しいことを比較回路8
6が判定すると、演算回路88はライン90に現われる
平均値信号及びライン91に現われる。
個々のセンサ信号に応答して、第1の選択温度平均値に
関し、式(1)に従ってn個の異なる補正率を計算する
ことができる。計算結果及び平均値は以後の使用に備え
て記憶装置94に入力される。
関し、式(1)に従ってn個の異なる補正率を計算する
ことができる。計算結果及び平均値は以後の使用に備え
て記憶装置94に入力される。
オペレータは次に温度平均値を選択し、上記プロセスを
繰返せばよい。初期値設定プロセス中、オペレータはm
通りの異なる温度平均値を選択するから、合計nxm
通りの補正率がこれと関連の平均値と共に記憶される
ことになる。
繰返せばよい。初期値設定プロセス中、オペレータはm
通りの異なる温度平均値を選択するから、合計nxm
通りの補正率がこれと関連の平均値と共に記憶される
ことになる。
温度センサの分解能が例えば0.1 tであれば、温度
平均値は1/10°の増分で選択され、増分ごとにn通
りの補正率が計算される。このような演算を行なうとす
れば膨大な記憶量が必要であるが、実際には不要である
。簡単な補間法を利用することにより、選択すべき温度
平均値の数を大幅に減らすことができる。例えば、運転
中の典型的な温度平均値は0〜70℃であり、この範囲
を10個の等しい増分(m −10)に分割すれば、7
℃ごとに新しい温度平均値が選択される。ただしこの値
はあくまでも−例に過ぎず、増分の数をもっと多くして
も、少なくとも誤動作コイルを識別するという装置の能
力を損ねることはない。
平均値は1/10°の増分で選択され、増分ごとにn通
りの補正率が計算される。このような演算を行なうとす
れば膨大な記憶量が必要であるが、実際には不要である
。簡単な補間法を利用することにより、選択すべき温度
平均値の数を大幅に減らすことができる。例えば、運転
中の典型的な温度平均値は0〜70℃であり、この範囲
を10個の等しい増分(m −10)に分割すれば、7
℃ごとに新しい温度平均値が選択される。ただしこの値
はあくまでも−例に過ぎず、増分の数をもっと多くして
も、少なくとも誤動作コイルを識別するという装置の能
力を損ねることはない。
第5B図は初期値を設定し、すべての補正率を記憶した
のちの本発明装置のオンライン動作を説明するブロック
ダイヤグラムである。動作中、走査回路80がすべての
センサの出力を温度平均値演算回路82に送る。その結
果、特定オンライン状態に対応の温度平均値が得られる
。回路82からの平均値に応答して選択回路100が走
査された各センサごとの適正補正率を選択する。もし温
度平均値が初期値設定の際に選択された温度平均値の1
つと等しければ、この平均値と連携の補正率を利用して
、ライン104を介して平均値を、ライン105を介し
て個々のセンサ値をも受信する回路102において平均
コイル温度百分率を計算する。
のちの本発明装置のオンライン動作を説明するブロック
ダイヤグラムである。動作中、走査回路80がすべての
センサの出力を温度平均値演算回路82に送る。その結
果、特定オンライン状態に対応の温度平均値が得られる
。回路82からの平均値に応答して選択回路100が走
査された各センサごとの適正補正率を選択する。もし温
度平均値が初期値設定の際に選択された温度平均値の1
つと等しければ、この平均値と連携の補正率を利用して
、ライン104を介して平均値を、ライン105を介し
て個々のセンサ値をも受信する回路102において平均
コイル温度百分率を計算する。
もし温度平均値が初期値設定の際に選択された値の1つ
の所定範囲内なら、同じ補正率を利用すればよい。もし
平均温度が前記所定範囲外なら、以下に触れる第6図に
示すように、公知の補間法に基き、回路100が補正率
を計算する。
の所定範囲内なら、同じ補正率を利用すればよい。もし
平均温度が前記所定範囲外なら、以下に触れる第6図に
示すように、公知の補間法に基き、回路100が補正率
を計算する。
第6図では平均温度を横軸に、補正率を縦軸にそれぞれ
示しである。温度TA及びTCは補正率が計算された初
期値設定プロセスにおいて選択された2つの温度平均値
を表わし、第6図は1個のセンサに関する補正値を示し
たものである。平均温度TAにおけるこのセンサの補正
率はCFCであり、平均温度TCにおけるこのセンサの
補正率はCFCである。今仮に、運転中の平均温度がT
AとTCの間のTnであり、CFAまたはCFCを利用
できる範囲からはみ出しているとする。温度TBに対応
する未知の補正率をCF、とすれば、相似三角形の関係
式から下記のように表わされる。
示しである。温度TA及びTCは補正率が計算された初
期値設定プロセスにおいて選択された2つの温度平均値
を表わし、第6図は1個のセンサに関する補正値を示し
たものである。平均温度TAにおけるこのセンサの補正
率はCFCであり、平均温度TCにおけるこのセンサの
補正率はCFCである。今仮に、運転中の平均温度がT
AとTCの間のTnであり、CFAまたはCFCを利用
できる範囲からはみ出しているとする。温度TBに対応
する未知の補正率をCF、とすれば、相似三角形の関係
式から下記のように表わされる。
従って、再び第5B図に戻って、選択回路100はすで
に記憶されている値または右側の項がすべて既知である
式(3)に従って計算された値に基づき、各センサ値に
対応の適正補正を選択する。
に記憶されている値または右側の項がすべて既知である
式(3)に従って計算された値に基づき、各センサ値に
対応の適正補正を選択する。
必要に応じ、ライン110を介して個々の温度センサ信
号及び回路102による平均コイル温度百分率計算結果
を表示するため、表示装置108を設ける。表示に先立
って、所定値を超えていないかどうかを確認するため、
これらの値をチェックできる。このため、アラーム・チ
ェック回路112を設け、回路102から提供されるそ
れぞれの値を第1または警告発生限界値及び第2または
停止アラーム限界値と比較させる。いずれか一方の限界
値を超えている場合には特定値を点滅させるか、または
、表示装置がカラー・モニターを含むならカラー変化に
よってこのことを表示すればよい。最大最小警告発生限
界値は式(4)及び(5)に従って計算することができ
、最大最小停止アラーム限界値は式(6)及び(7)に
従って計算することができる。
号及び回路102による平均コイル温度百分率計算結果
を表示するため、表示装置108を設ける。表示に先立
って、所定値を超えていないかどうかを確認するため、
これらの値をチェックできる。このため、アラーム・チ
ェック回路112を設け、回路102から提供されるそ
れぞれの値を第1または警告発生限界値及び第2または
停止アラーム限界値と比較させる。いずれか一方の限界
値を超えている場合には特定値を点滅させるか、または
、表示装置がカラー・モニターを含むならカラー変化に
よってこのことを表示すればよい。最大最小警告発生限
界値は式(4)及び(5)に従って計算することができ
、最大最小停止アラーム限界値は式(6)及び(7)に
従って計算することができる。
平均温度
平均温度
平均温度
平均温度
例えばX及びYに対応の典型的なアラーム限界値は
X−3,0℃
Y −6,0℃
である。
回路82によって計算された温度平均値を回路116に
よるアラーム・チェック後、表示装置110にも供給す
ることにより、特定の負荷、冷却水流量、及び流入水の
温度条件に対応の温度平均値が限界値人力117によっ
て指示される所定限界以内であるかどうかを確認するこ
とができる。
よるアラーム・チェック後、表示装置110にも供給す
ることにより、特定の負荷、冷却水流量、及び流入水の
温度条件に対応の温度平均値が限界値人力117によっ
て指示される所定限界以内であるかどうかを確認するこ
とができる。
第5A図及び第5B図では動作を機能ブロック別に図示
しであるが、初期値設定及びオンライン・モニターはデ
ジタル・コンピュータで行なうことができ、その場合、
公知のアナログ/デジタル変換回路が組込まれる。
しであるが、初期値設定及びオンライン・モニターはデ
ジタル・コンピュータで行なうことができ、その場合、
公知のアナログ/デジタル変換回路が組込まれる。
第1図は発電機の簡単な断面図、第2図は発電機固定子
のスロットに配設された2つの半コイルを示す断面図、
第3図はマニホルドと固定子コイル部分との間の冷却水
通路を示す斜視図、第4図は温度センサの取り付けを友 示す説明図、第5A図乃び5B図は本発明の詳細な説明
するためのブロックダイヤグラム、第6図は第5B図に
示す動作に現われ、かつ利用される曲線を示すグラフで
ある。 10・・・・発電機 12・・・・回転子 14・・・・固定子 16.17.18.19・・・・コイル部分20・・・
・入口マニホルド 26・・・・出口マニホルド 30・・・・熱交換器 40・・・・下半コイル 41・・・・上手コイル 42・・・・スロット 44・・・・中実素線 45・・・・中空素線 66・・・・ニップル 68・・・・熱電対 80・・・・走査回路 82・・・・温度平均値演算回路 84.100・・・・選択回路 86・・・・比較回路 88・・・・演算回路 108・・表示器 112〜116・・・・アラーム・チェックに\(4と
、配立
のスロットに配設された2つの半コイルを示す断面図、
第3図はマニホルドと固定子コイル部分との間の冷却水
通路を示す斜視図、第4図は温度センサの取り付けを友 示す説明図、第5A図乃び5B図は本発明の詳細な説明
するためのブロックダイヤグラム、第6図は第5B図に
示す動作に現われ、かつ利用される曲線を示すグラフで
ある。 10・・・・発電機 12・・・・回転子 14・・・・固定子 16.17.18.19・・・・コイル部分20・・・
・入口マニホルド 26・・・・出口マニホルド 30・・・・熱交換器 40・・・・下半コイル 41・・・・上手コイル 42・・・・スロット 44・・・・中実素線 45・・・・中空素線 66・・・・ニップル 68・・・・熱電対 80・・・・走査回路 82・・・・温度平均値演算回路 84.100・・・・選択回路 86・・・・比較回路 88・・・・演算回路 108・・表示器 112〜116・・・・アラーム・チェックに\(4と
、配立
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、固定子コイルが複数部分に分割され、冷却水が前記
コイルを通過して共通マニホルドに放出される発電機の
温度監視装置におい て、前記コイル部分のそれぞれから放出される冷却水の
温度を示す出力信号を発生する複数の温度センサと、発
電機の動作条件に応じて変化する平均温度指示を得るた
め前記温度センサ信号のすべてを結合する手段と、前記
平均温度指示が第1の所定値を取るとまずそれぞれの前
記出力に関する補正率を、また前記平均温度指示がその
他の所定値を取るとそれぞれに対応する複数のその他の
補正率を発生し記憶する手段と、前記発電機のオンライ
ン動作中、前記温度センサ出力信号を周期的にサンプリ
ングし、それぞれの平均温度指示を求める手段と、サン
プリング周期中に得られた前記平均温度指示及び前記記
憶された補正率に応答して、それぞれの前記センサ出力
に関して適正な補正率を求める手段と、前記サンプリン
グの結果、Rが相対温度指示値、Tが特定センサによる
温度指示、CFが前記特定センサに関する前記適正な補
正率、AVGが前記サンプリング周期の前記平均温度指
示であるとして、関係式 R=(T+CF)/(AVG) に基づいて、それぞれの前記センサ出力に関して前記相
対温度指示値を発生させる手段 と、前記センサのそれぞれの相対温度指示値を表示する
手段とから成ることを特徴とする発電機用温度監視装置
。 2、発生する相対温度指示値が平均コイル温度の百分率 =(T+CF)/(AVG)×100 であることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
装置。 3、個々のセンサ出力信号が前記表示手段において加算
的に表示されることを特徴とする特許請求の範囲第2項
に記載の装置。 4、特定のオンライン平均温度指示が初期平均温度指示
の所定範囲±δ°以内ならば前記オンライン平均温度指
示に対する前記適正率が前記初期平均温度指示に関して
記憶されている補正率と同じであることを特徴とする特
許請求の範囲第1項から第3項までのいずれかに記載の
装置。 5、T_A及びT_Cが2つの初期平均温度指示、CF
_A及びCF_CがT_A及びT_Cに関してそれぞれ
記憶されている補正率、T_Bがオンライン平均温度指
示、CF_BがT_Bのための適正補正率であるとして
、関係式 CF_B=[(T_C−T_A)CF_C−(T_C−
T_B)(CF_C−CF_A)]/(T_C−T_A
)に基づく補間値であることを特徴とする特許請求の範
囲第4項に記載の装置。 6、それぞれ前記平均コイル温度百分率を平均温度に基
づく複数の所定アラーム限界値と比較する手段を含むこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項から第5項までの
いずれかに記載の装置。 7、前記複数の所定アラーム限界値が最大及び最小の警
告発生限界値を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
6項に記載の装置。 8、前記複数の所定アラーム限界値が最大及び最小の停
止アラーム限界値を含むことを特徴とする特許請求の範
囲第6項または第7項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/698,488 US4602872A (en) | 1985-02-05 | 1985-02-05 | Temperature monitoring system for an electric generator |
US698488 | 1985-02-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61180546A true JPS61180546A (ja) | 1986-08-13 |
JPH0624415B2 JPH0624415B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=24805469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61021097A Expired - Lifetime JPH0624415B2 (ja) | 1985-02-05 | 1986-01-31 | 発電機用温度監視装置 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4602872A (ja) |
EP (1) | EP0192373B1 (ja) |
JP (1) | JPH0624415B2 (ja) |
KR (1) | KR940004778B1 (ja) |
CN (1) | CN1007931B (ja) |
CA (1) | CA1245767A (ja) |
DE (1) | DE3676514D1 (ja) |
ES (1) | ES8707035A1 (ja) |
IN (1) | IN162429B (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011223866A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | General Electric Co <Ge> | 固定子コイルの冷媒流量減少監視 |
WO2013031982A1 (ja) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | 株式会社 東芝 | 水冷式風力発電装置、及び風力発電装置の発電機冷却方法 |
Families Citing this family (41)
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US4875176A (en) * | 1987-10-22 | 1989-10-17 | Curtis L. Harsch | Method and apparatus for measuring surface temperatures |
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US4969749A (en) * | 1988-11-10 | 1990-11-13 | Hasselmann Detlev E M | Apparatus and method for measurement of average temperature change in a storage tank |
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DE4326680C1 (de) * | 1993-08-09 | 1995-02-16 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturüberwachung eines elektrischen Generators |
US7216064B1 (en) | 1993-09-21 | 2007-05-08 | Intel Corporation | Method and apparatus for programmable thermal sensor for an integrated circuit |
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