KR101345099B1 - An apparatus for monitoring fault of air-cooled rotary machine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기 냉각 방식을 사용하고 있는 발전기나 전동기 등의 회전기 내부에서 운전중 발생하는 이상을 조기에 검출하고 진단하기 위한 공랭식 회전기의 이상 감시 장치에 관한 것이다.
본 발명의 공랭식 회전기의 이상 감시 장치는 운전중인 공냉식 회전기 내부의 이상 발생을 조기에 감지하기 위한 것으로, 회전기 일측에 연결된 흡기관; 일단이 상기 흡기관 단부에 결합되어 배출되는 냉각공기 중의 입자상 물질을 제거하는 필터; 상기 필터 타단부에 결합되어 배출되는 냉각공기를 흡입하는 흡입펌프; 상기 흡입펌프에 결합되어 흡입펌프에서 배출되는 냉각공기의 양을 조절하는 유량계; 상기 유량계 일측에 결합되어 냉각공기 중의 오존 농도를 검출하는 오존 센서; 상기 오존 센서의 일측에 결합되어 냉각공기 중의 가스상 유기화합물의 농도를 검출하는 유기화합물 센서; 상기 오존 센서 및 유기화합물 센서에 전력을 공급하는 전력공급부; 상기 오존 센서 및 유기화합물 센서로부터 아날로그 신호를 받아 검출된 값을 소정의 기준치와 비교하는 제어부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 운전중인 발전기나 전동기 등 회전기의 내부에서 발생하는 이상을 조기에 감지하여, 운전자가 이상 종류와 정도에 따라 적절한 보수 계획을 수립하여 대처할 수 있다. 따라서 돌발적인 회전기의 사고를 예방하여 발전소나 산업체에서 설비의 안정적인 운영과 운영유비지의 절감에 기여할 수 있다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an abnormality monitoring device for an air-cooled rotary machine for detecting and diagnosing abnormality occurring during operation in a rotor such as a generator or an electric motor using an air cooling system at an early stage.
The abnormality monitoring device of the air-cooled rotor of the present invention is for early detection of abnormality in the air-cooled rotor in operation, the intake pipe connected to one side of the rotor; A filter having one end coupled to the end of the intake pipe to remove particulate matter in the cooling air; A suction pump for sucking cooling air discharged by being coupled to the other end of the filter; A flow meter coupled to the suction pump to adjust an amount of cooling air discharged from the suction pump; An ozone sensor coupled to one side of the flow meter and detecting an ozone concentration in the cooling air; An organic compound sensor coupled to one side of the ozone sensor to detect a concentration of the gaseous organic compound in the cooling air; A power supply unit supplying power to the ozone sensor and the organic compound sensor; A controller which receives an analog signal from the ozone sensor and the organic compound sensor and compares the detected value with a predetermined reference value; .
According to the present invention, by detecting an abnormality occurring inside the rotating machine such as a generator or a motor in operation at an early stage, the driver can cope with by establishing an appropriate maintenance plan according to the type and degree of the abnormality. Therefore, it is possible to prevent accidental rotor accident, contributing to the stable operation of facilities and reduction of operating costs in power plants or industries.

Description

공랭식 회전기의 이상 감시 장치{AN APPARATUS FOR MONITORING FAULT OF AIR-COOLED ROTARY MACHINE}Anomaly monitoring device of air-cooled rotary machine {AN APPARATUS FOR MONITORING FAULT OF AIR-COOLED ROTARY MACHINE}

본 발명은 공기 냉각 방식을 사용하고 있는 발전기나 전동기 등의 회전기 내부에서 운전중 발생하는 이상을 조기에 검출하고 진단하기 위한 공랭식 회전기의 이상 감시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전기나 전동기 등의 회전기에서 배출되는 냉각공기 중에 포함되어 있는 오존 가스와 가스상 유기화합물(VOCs, Volatile Organic Compounds)을 감지하여 회전기의 이상 여부를 화학적인 방법으로 검출하는 공랭식 회전기의 이상 감시 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an abnormality monitoring device for an air-cooled rotor for detecting and diagnosing abnormalities occurring during operation in a rotor such as a generator or an electric motor using an air cooling system. The present invention relates to an abnormality monitoring device of an air-cooled rotary machine that detects ozone gas and gaseous organic compounds (VOCs) contained in cooling air discharged from a rotary machine and chemically detects an abnormality of the rotary machine.

운전중인 발전기나 전동기 등 회전기 내부의 이상을 감시하는 방법으로는 이상 전류, 전압, 전자파를 검출하는 전기적인 방법, 초음파 센서에 의한 진동을 검출하는 기계적인 방법, 온도나 음향을 검출하는 물리적인 방법, 이상시 동반하는 고열에 의해 발생하는 분해생성물의 종류와 농도를 검출하는 화학적인 방법 등이 있다. As a method of monitoring an abnormality in a rotating machine such as a generator or a motor in operation, an electrical method of detecting abnormal current, voltage, or electromagnetic waves, a mechanical method of detecting vibration by an ultrasonic sensor, or a physical method of detecting temperature or sound For example, there are chemical methods for detecting the type and concentration of decomposition products generated by high heat accompanying abnormalities.

이중 전기적인 방법, 기계적인 방법 및 물리적인 방법은 주변에 많은 간섭원이 방해 요인으로 작용하는데 반하여, 화학적인 방법은 비교적 간섭원에 의한 영향이 적어 신뢰성 높은 방법으로 인정받고 있다.While the electrical, mechanical, and physical methods cause many interference sources to interfere with the surroundings, the chemical method is recognized as a reliable method because it is relatively less affected by the interference sources.

통상 운전중인 공랭식 회전기의 내부에서 접속 불량이나 순환 전류 등에 의하여 국부적인 과열을 동반하는 이상이 발생하면, 과열부 주위에 있는 에폭시, 에나멜, 페인트, 바니쉬, 절연재, 공기 등과 같은 물질이 분해되어 입자상 또는 가스상 유기화합물의 분해생성물을 발생한다. 또한, 운전중인 공랭식 회전기의 내부에서 절연저하로 인한 부분 방전 또는 아크 방전이 발생하면, 공기 중의 산소가 화학반응을 하여 오존 가스가 발생한다. If an abnormality accompanied by local overheating occurs due to a poor connection or a circulating current in the air-cooled rotor in normal operation, substances such as epoxy, enamel, paint, varnish, insulating material, air, etc. around the overheated part are decomposed to form a particulate or Produces decomposition products of gaseous organic compounds. In addition, when a partial discharge or an arc discharge occurs due to the lowering of insulation in the air-cooled rotor in operation, oxygen in the air undergoes a chemical reaction to generate ozone gas.

이러한 입자상 또는 가스상의 분해생성물이나 오존 가스는 냉각공기 중에 포함되어 배출된다. 따라서 회전기에서 배출되는 냉각 가스 중에 포함된 입자상 또는 가스상의 분해생성물이나 오존 가스를 검출하여 회전기 내부의 이상 발생 여부를 알 수 있다. Such particulate or gaseous decomposition products or ozone gas are contained in the cooling air and discharged. Therefore, it is possible to determine whether an abnormality occurs in the rotor by detecting the decomposition product or ozone gas contained in the particulate or gas phase contained in the cooling gas discharged from the rotor.

종래의 기술로 미국 GE(General Electric)사에서는 회전기의 이상시 발생하는 입자상 분해생성물을 검출하기 위하여, ICD(Ion Chamber Detector)를 사용한 제품(GCM, Generator Condition Monitor)을 개발하여 판매하고 있다. In the prior art, General Electric (GE) in the United States develops and sells a product (GCM, Generator Condition Monitor) using an ion chamber detector (ICD) to detect particulate decomposition products that occur when a rotor is abnormal.

이 방법은 방사선원(토륨 242)을 이용하여 입자상 물질을 하전시켜 검출하며, 정상적인 상태에서 센서의 출력을 풀 스케일(Full Scale)의 80% 정도가 되도록 조정하고, 입자상 물질의 농도가 증가하여 센서 출력이 50% 이하가 되면 경보를 발령하도록 설계되어 있다.This method charges and detects particulate matter using a radiation source (thorium 242), adjusts the output of the sensor to about 80% of full scale under normal conditions, and increases the concentration of particulate matter so that the sensor output It is designed to issue an alarm when it is below 50%.

또한, 회전기의 이상시에는 고온의 열에 의하여 입자상 물질과 함께 표 1에 나타난 다양한 가스상의 유기화합물 분해생성물이 생성된다. 표 1은 회전기 내부 발생 가스상의 유기화합물 분해생성물을 나타낸다.
In addition, in the case of abnormality of the rotary machine, decomposition products of various gaseous organic compounds shown in Table 1 are produced together with particulate matter by high temperature heat. Table 1 shows the decomposition products of organic compounds in the gas generated inside the rotor.

구분division 가스상 유기화합물 Gaseous organic compounds 구분division 가스상 유기화합물Gaseous organic compounds 1One HeptaneHeptane 88 DecaneDecane 22 DioxaneDioxane 99 MethyldecaneMethyldecane 33 TolueneToluene 1010 MethylphenolMethylphenol 44 OctaneOctane 1111 UndecaneUndecane 55 XyleneXylene 1212 BenzothiazoleBenzothiazole 66 BenzaldehydeBenzaldehyde 1313 Bisphenol-ABisphenol-A 77 TrimethylbenzeneTrimethylbenzene

이들 가스상 유기화합물 분해생성물은 회전기의 이상 정도에 따라서 발생량이 다르므로, 이들 농도에 따라 운전중인 발전기나 전동기의 이상 여부를 알 수 있다.Since these gaseous organic compound decomposition products generate different amounts depending on the degree of abnormality of the rotor, it is possible to know whether the generator or the motor in operation is abnormal depending on these concentrations.

가스상 유기화합물 분해생성물을 검출하는 데에는 PID(Photo Ionization Detector) 센서 방식 또는 반도체 센서 방식이 이용되고 있다. PID (Photo Ionization Detector) sensor or semiconductor sensor method is used to detect decomposition products of gaseous organic compounds.

상기 PID 센서 방식은 짧은 파장의 빛(Ultra Violet)을 내는 광원과 두 개의 전극을 포함하여 구성되는데, 가스상 물질에 짧은 파장의 빛을 조사하면 가스상 물질이 전자를 방출하고 하전되며, 양으로 하전된 분자와 방출된 전자는 각각 음극과 양극으로 끌려 전류가 흐르게 된다. 이때 흐르는 전류는 가스상 유기화합물의 농도에 비례하게 되므로, 가스상 유기화합물의 농도를 측정할 수 있다. The PID sensor method includes a light source emitting two short wavelengths (Ultra Violet) and two electrodes. When a short wavelength of light is irradiated onto the gaseous substance, the gaseous substance emits electrons and is charged, and is positively charged. Molecules and emitted electrons are attracted to the cathode and anode, respectively, for the current to flow. At this time, the current flowing in proportion to the concentration of the gaseous organic compound, it is possible to measure the concentration of the gaseous organic compound.

상기 반도체 센서 방식은 센서 표면에 가스상 유기화합물이 접촉하면 저항이 변하는 것을 이용하여, 가스상 유기화합물의 농도를 측정한다. The semiconductor sensor method measures the concentration of the gaseous organic compound by using a change in resistance when the gaseous organic compound contacts the sensor surface.

한편, 부분 방전이나 아크 방전이 발생하면 공기 중의 산소가 화학반응을 하여 오존이 발생한다.On the other hand, when partial discharge or arc discharge occurs, oxygen in air reacts chemically and ozone is generated.

상기 오존을 검출하는 방법에는 오존의 자외선(254㎚) 흡수 특성을 측정하여 대기 중의 오존농도를 측정하는 광학적인 방법(2B Technologies의 model 202 Ozone monitor)과 오존의 전기화학적인 반응시 발생하는 전류를 측정하는 전기화학적인 방법이 있다. The ozone detection method includes an optical method (model 202 Ozone monitor of 2B Technologies) and an electric current generated during an electrochemical reaction of ozone by measuring ultraviolet (254 nm) absorption characteristics of ozone. There is an electrochemical method of measurement.

그러나 종래 ICD를 이용하여 입자상 물질을 검출하는 방법은 센서에 도입되는 가스 유량이 저하되거나 가스 중에 수분이나 유분이 혼입되는 경우, 잘못된 경보를 발령하는 경우가 빈번하여 운전 신뢰도가 낮다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 검출기 전단에 유분을 제거하는 트랩을 설치하기도 하였으나, 이때 입자상 물질도 함께 제거될 수 있어 오히려 측정의 정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다. However, in the conventional method of detecting particulate matter using ICD, when the gas flow rate introduced into the sensor is lowered or water or oil is mixed in the gas, false alarms are frequently issued and operation reliability is low. In order to solve this problem, there was also installed a trap to remove the oil in front of the detector, this time there was a problem that the precision of the measurement is deteriorated since the particulate matter can also be removed together.

그리고 가스상 물질을 검출하는 방법이나 오존을 검출하는 방법 또한 측정의 신뢰도가 낮고, 설치 및 유지보수 면에서 비경제적이며, 입자상, 가스상의 분해생성물과 오존을 동시에 진단하기 어려워 회전기의 이상 종류를 파악하기 어려운 단점이 있었다.
In addition, the method of detecting gaseous substances or ozone is also low in reliability, uneconomical in terms of installation and maintenance, and difficult to diagnose both particulate and gaseous decomposition products and ozone at the same time. There was a hard disadvantage.

미국등록특허 제3427880호U.S. Patent # 3427880 미국등록특허 제4436699호U.S. Patent # 4436699

"Understanding ozone distribution inside stator core measurements inside air-cooled generator to access partial discharges problems", Louis Lepine, Iris ratating machine conference, 2007"Understanding ozone distribution inside stator core measurements inside air-cooled generator to access partial discharges problems", Louis Lepine, Iris ratating machine conference, 2007 "Ozone sensor for application in medium voltage switchboard", Letizia De Maria, Journal of sensor, 2009"Ozone sensor for application in medium voltage switchboard", Letizia De Maria, Journal of sensor, 2009 "Condition monitoring of rotating electrical machines", Peter Tavner, Power and energy series 56, 2006"Condition monitoring of rotating electrical machines", Peter Tavner, Power and energy series 56, 2006

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 운전중인 발전기나 전동기 등 회전기의 내부에서 발생하는 이상을 조기에 감지하고, 이상의 종류를 진단할 수 있는 공랭식 회전기의 이상 감시 장치를 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention provides an abnormality monitoring device for an air-cooled rotary machine that detects an abnormality occurring inside a rotating machine such as a generator or an electric motor in operation and diagnoses a kind of abnormality.

아울러 본 발명은 회전기에서 배출되는 냉각공기를 직접 흡입하여 주변의 간섭원에 의한 영향이 적고, 가스상 유기화합물과 오존의 농도를 함께 검출할 수 있는 공랭식 회전기의 이상 감시 장치를 제공한다.
In addition, the present invention provides an abnormal air monitoring device for the air-cooled rotor that can directly inhale the cooling air discharged from the rotor to detect the concentration of gaseous organic compounds and ozone with little influence by surrounding sources of interference.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 운전중인 공랭식 회전기(1) 내부의 이상 발생을 조기에 감지하기 위한 것으로, 회전기(1) 일측에 연결된 흡기관(2)과 일단이 상기 흡기관(2) 단부에 결합되어 배출되는 냉각공기 중의 입자상 물질을 제거하는 필터(3)와, 상기 필터(3) 타단부에 결합되어 배출되는 냉각공기를 흡입하는 흡입펌프(4)와, 상기 흡입펌프(4)에 결합되어 흡입펌프(4)에서 배출되는 냉각공기의 양을 조절하는 유량계(5)와, 상기 유량계(5) 일측에 결합되어 냉각공기 중의 오존 농도를 검출하는 오존 센서(6)와, 상기 오존 센서(6)의 일측에 결합되어 냉각공기 중의 가스상 유기화합물의 농도를 검출하는 유기화합물 센서(7)와, 상기 오존 센서(6) 및 유기화합물 센서(7)에 전력을 공급하는 전력공급부와, 상기 오존 센서(6) 및 유기화합물 센서(7)로부터 아날로그 신호를 받아 검출된 값을 소정의 기준치와 비교하는 제어부(9)와, 상기 제어부(9)는 검출된 오존 농도와 가스상 유기화합물의 농도를 표시하는 표시부로 이루어지는 공랭식 이상감시 장치에 있어서, 상기 표시부에 검출된 오존 농도와 가스상 유기화합물 농도를 소정의 기준치를 비교하여 회전기(1)의 이상 종류와 이상 정도를 더 표시하되, 상기 회전기(1)의 이상 종류는 검출된 오존 농도에 따른 방전인지 또는 가스상 유기화합물 농도에 따른 국부 과열인지 여부이고, 상기 회전기(1)의 이상 정도는 검출된 오존 농도와 가스상 유기화합물 농도가 각각 정상, 주의, 경고 중 어느 하나에 해당하는지 여부인지를 특징으로 하며, 상기 검출된 오존 농도 또는 가스상 유기화합물의 농도가 경고 이상의 농도인 경우, 이를 알리는 경보장치(10); 상기 유기화합물 센서(7)는 PID(Photo Ionization Detector) 센서; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to solve the above problems, the present invention is for early detection of the occurrence of abnormalities in the air-cooled rotor (1) in operation, the intake pipe (2) and one end connected to one side of the rotor (1) the intake pipe (2) A filter 3 for removing particulate matter in the cooling air discharged by being coupled to an end portion, a suction pump 4 for sucking cooling air discharged by being coupled to the other end of the filter 3, and the suction pump 4 Is coupled to the flow rate meter (5) for controlling the amount of cooling air discharged from the suction pump (4), the ozone sensor (6) coupled to one side of the flow meter (5) to detect the ozone concentration in the cooling air, and An organic compound sensor (7) coupled to one side of the ozone sensor (6) for detecting the concentration of gaseous organic compounds in the cooling air, and a power supply unit for supplying power to the ozone sensor (6) and the organic compound sensor (7); , The ozone sensor 6 and the organic compound sensor (7) In the air-cooled abnormality monitoring device comprising a control unit (9) for receiving an analog signal and comparing the detected value with a predetermined reference value, and the control unit (9) for displaying the detected ozone concentration and the concentration of the gaseous organic compound. By comparing the detected ozone concentration and the gaseous organic compound concentration with a predetermined reference value, the abnormality type and the abnormality degree of the rotor 1 are further displayed, and the abnormality type of the rotor 1 depends on the detected ozone concentration. Whether it is discharge or local overheating according to the gaseous organic compound concentration, and the degree of abnormality of the rotor 1 is characterized by whether the detected ozone concentration and the gaseous organic compound concentration correspond to one of normal, caution and warning, respectively. When the detected ozone concentration or the concentration of the gaseous organic compound is a warning or higher concentration, the alarm device for notifying this; The organic compound sensor 7 includes a PID (Photo Ionization Detector) sensor; And a control unit.

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상기와 같은 본 발명에 따르면 운전중인 발전기나 전동기 등 회전기 내부에서 발생하는 이상을 조기에 감지하여, 이상의 종류와 정도를 알 수 있다. According to the present invention as described above can detect the abnormality occurring inside the rotor, such as a generator or motor in operation early, it is possible to know the type and degree of the abnormality.

따라서 운전자가 이상 종류와 정도에 따라 적절한 보수 계획을 수립하여 대처할 수 있으므로, 돌발적인 사고를 예방하여 안정적인 전력공급과 운영유지비의 절감이 가능하다.Therefore, the driver can set up an appropriate maintenance plan according to the type and the degree of the abnormality, so that it can prevent accidental accidents and reduce the stable power supply and operation maintenance cost.

아울러 본 발명은 회전기에서 배출되는 냉각공기를 직접 흡입하여 이상시 발생하는 분해생성물의 농도를 검출하는 방법으로 주변의 간섭원에 의한 영향이 적고, 오존의 농도를 같이 검출할 수 있어 신뢰성 및 경제성 있는 설비의 제공이 가능하다.
In addition, the present invention is a method for detecting the concentration of decomposition products generated by abnormally inhaling the cooling air discharged from the rotary machine is less influenced by the interference source of the surroundings, it is possible to detect the concentration of ozone together with reliability and economical Provision of equipment is possible.

도 1은 본 발명의 공랭식 회전기의 이상 감시 장치의 일실시예를 도시하는 구성도이다.1 is a block diagram showing an embodiment of the abnormality monitoring device of the air-cooled rotary machine of the present invention.

이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.

도 1은 본 발명의 공랭식 회전기(1)의 이상 감시 장치의 일실시예를 도시하는 구성도이다.1 is a configuration diagram showing an embodiment of an abnormality monitoring device of an air-cooled rotary machine 1 of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 공랭식 회전기(1)의 이상 감시 장치는 운전중인 공냉식 회전기(1) 내부의 이상 발생을 조기에 감지하기 위한 것으로, 회전기(1) 일측에 연결된 흡기관(2); 일단이 상기 흡기관(2) 단부에 결합되어 배출되는 냉각공기 중의 입자상 물질을 제거하는 필터(3); 상기 필터(3) 타단부에 결합되어 배출되는 냉각공기를 흡입하는 흡입펌프(4); 상기 흡입펌프(4)에 결합되어 흡입펌프(4)에서 배출되는 냉각공기의 양을 조절하는 유량계(5); 상기 유량계(5) 일측에 결합되어 냉각공기 중의 오존 농도를 검출하는 오존 센서(6); 상기 오존 센서(6)의 일측에 결합되어 냉각공기 중의 가스상 유기화합물의 농도를 검출하는 유기화합물 센서(7); 상기 오존 센서(6) 및 유기화합물 센서(7)에 전력을 공급하는 전력공급부; 상기 오존 센서(6) 및 유기화합물 센서(7)로부터 아날로그 신호를 받아 검출된 값을 소정의 기준치와 비교하는 제어부(9); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
As shown in FIG. 1, the abnormality monitoring device of the air-cooled rotary machine 1 of the present invention is for early detection of an abnormal occurrence of an internal air-cooled rotary machine 1, and includes an intake pipe connected to one side of the rotary machine 1. 2); A filter (3) having one end coupled to the end of the intake pipe (2) to remove particulate matter in the cooling air discharged; A suction pump 4 coupled to the other end of the filter 3 to suck cooling air discharged; A flow meter (5) coupled to the suction pump (4) for adjusting the amount of cooling air discharged from the suction pump (4); An ozone sensor (6) coupled to one side of the flow meter (5) for detecting ozone concentration in cooling air; An organic compound sensor 7 coupled to one side of the ozone sensor 6 to detect a concentration of the gaseous organic compound in the cooling air; A power supply unit supplying power to the ozone sensor 6 and the organic compound sensor 7; A controller 9 for receiving an analog signal from the ozone sensor 6 and the organic compound sensor 7 and comparing the detected value with a predetermined reference value; .

상기 흡기관(2)은 전동기, 발전기 등의 회전기(1) 일측에 연결되어 회전기(1)에서 배출되는 냉각공기를 흡입한다.The intake pipe 2 is connected to one side of the rotor 1 such as an electric motor, a generator, and sucks cooling air discharged from the rotor 1.

상기 필터(3)는 일단이 상기 흡기관(2) 단부에 결합되며, 흡기관(2)을 통하여 배출되는 냉각공기 중의 분진과 같은 입자상 물질을 제거하여 이동시킨다. One end of the filter 3 is coupled to the end of the intake pipe 2, and removes and moves particulate matter such as dust in the cooling air discharged through the intake pipe 2.

상기 흡입펌프(4)는 입자상 물질이 제거된 냉각공기를 흡입하여 유량계(5)로 전달한다.The suction pump 4 sucks the cooling air from which the particulate matter is removed and delivers it to the flow meter 5.

상기 유량계(5)는 흡입펌프(4)에서 배출되는 냉각공기의 양을 조절하여, 일정량의 배출 냉각공기가 오존 센서(6)와 유기화합물 센서(7) 측으로 유입되도록 한다. 즉, 유량계(5)는 센서에 도입되는 배출 냉각공기의 양을 조절한다.The flow meter 5 controls the amount of cooling air discharged from the suction pump 4 so that a predetermined amount of exhaust cooling air flows into the ozone sensor 6 and the organic compound sensor 7. That is, the flow meter 5 regulates the amount of exhaust cooling air introduced into the sensor.

상기 오존 센서(6)와 유기화합물 센서(7)는 배출 냉각공기 중에 포함된 오존과 가스상 유기화합물에 감응하여, 냉각공기 중의 오존 농도와 가스상 유기화합물의 농도를 검출할 수 있도록 한다. The ozone sensor 6 and the organic compound sensor 7 can detect the ozone concentration and the gaseous organic compound concentration in the cooling air in response to the ozone and gaseous organic compounds contained in the exhaust cooling air.

특히, 상기 유기화합물 센서(7)는 수명이 길고, 감도가 우수한 PID(Photo Ionization Detector) 센서를 사용할 수 있다.In particular, the organic compound sensor 7 may use a PID (Photo Ionization Detector) sensor having a long life and excellent sensitivity.

상기 전력공급부는 상기 오존 센서(6) 및 유기화합물 센서(7)에 전력을 공급하며, 표시부와 경보장치(10)에도 전력을 공급할 수 있다.The power supply unit may supply power to the ozone sensor 6 and the organic compound sensor 7, and may also supply power to the display unit and the alarm device 10.

상기 제어부(9)는 상기 오존 센서(6) 및 유기화합물 센서(7)로부터 아날로그 신호를 받아 처리하여 오존 가스의 농도와 가스상 유기화합물 농도를 계산하고, 계산된 검출값을 소정의 기준치와 비교한다.
The control unit 9 receives and processes analog signals from the ozone sensor 6 and the organic compound sensor 7, calculates the concentration of ozone gas and the concentration of the gaseous organic compound, and compares the calculated detection value with a predetermined reference value. .

본 발명에서 상기 제어부(9)는 검출된 오존 농도와 가스상 유기화합물의 농도를 표시하는 표시부; 를 포함하여 구성 가능하다.In the present invention, the control unit 9 includes a display unit for displaying the detected ozone concentration and the concentration of the gaseous organic compound; It can be configured to include.

상기 표시부에는 검출된 오존 농도와 가스상 유기화합물 농도를 소정의 기준치를 비교하여 회전기(1)의 이상 종류와 이상 정도를 더 표시하되, 상기 회전기(1)의 이상 종류는 검출된 오존 농도에 따른 방전인지 또는 가스상 유기화합물 농도에 따른 국부 과열인지 여부이고, 상기 회전기(1)의 이상 정도는 검출된 오존 농도와 가스상 유기화합물 농도가 각각 미리 설정된 농도의 기준값인 정상, 주의, 경고 중 어느 하나에 해당하는지 여부인지를 특징으로 한다.The display unit further displays the abnormality type and the degree of abnormality of the rotor 1 by comparing the detected ozone concentration and the gaseous organic compound concentration to a predetermined reference value, and the abnormality type of the rotor 1 is discharged according to the detected ozone concentration. Whether or not local overheating according to the concentration of the gas phase organic compound, the degree of abnormality of the rotor 1 corresponds to any one of the normal, caution, warning that the detected ozone concentration and the gaseous organic compound concentration, respectively, the reference value of the preset concentration; Whether or not.

즉, 본 발명에서는 오존과 가스상 유기화합물을 동시에 검출하여 운전 중인 공랭식 발전기나 전동기 등 회전기(1)의 이상 여부와 이상의 종류 및 정도를 진단할 수 있다.That is, in the present invention, it is possible to diagnose ozone and gaseous organic compounds at the same time and diagnose the abnormality, type and degree of abnormality of the rotary machine 1 such as an air-cooled generator or an electric motor in operation.

일례로 도 1에서 검출된 오존 농도와 가스상 유기화합물의 농도를 표시부의 LCD 화면에 표시하고, 오존이나 가스상 유기화합물 농도가 미리 설정한 소정의 정상치, 주의치, 경고치의 기준치와 비교하여 정상치 이내이면, LCD 화면의 "Fault"를 "None"으로 나타내고 상태표시 LED 중 "정상" LED(녹색)를 점등하도록 할 수 있다. For example, if the ozone concentration and the gaseous organic compound concentration detected in FIG. 1 are displayed on the LCD screen of the display unit, and the ozone or gaseous organic compound concentration is within the normal value compared with the predetermined normal value, warning value, and warning value preset , "Fault" of LCD screen is displayed as "None", and "normal" LED (green) of the status LED can be turned on.

그리고 오존 농도가 주의치 범위 내이면, LCD 화면의 "Fault"를 부분방전(Partial Discharge)을 의미하는 "PD"로 나타내고 "주의" LED(황색)를 점등하며, 오존 농도가 경고치 이상이면, LCD 화면의 "Fault"를 "PD"로 나타내고 "경고" LED(적색)를 점등하고 경보를 발령하도록 할 수 있다. When the ozone concentration is within the caution range, the LCD screen displays Fault, PD, which means partial discharge, lights the caution LED (yellow), and when the ozone concentration is above the warning level. "Fault" on the LCD screen can be indicated as "PD", and the "Warning" LED (red) can be turned on to trigger an alarm.

또한, 오존 농도는 정상치 이내이고, 가스상 유기화합물 농도가 주의치 범위이면, LCD 화면의 "Fault"를 국부 과열(Hot Spot)을 의미하는 "HS"로 나타내고 "주의" LED(황색)을 점등하고, 오존 농도와 가스상 유기화합물 농도가 주의치 이상의 농도이면, LCD 화면의 "Fault"에 "PD/HS"를 나타내고, 더 높은 농도에 해당하는 해당 LED를 점등하고 경보를 발령하도록 할 수 있다.In addition, when the ozone concentration is within the normal value and the gaseous organic compound concentration is within the warning range, "Fault" on the LCD screen is represented by "HS", which means local hot spot, and the "Caution" LED (yellow) lights up. When the ozone concentration and the gaseous organic compound concentration are higher than or equal to the noticeable value, "PD / HS" may be displayed on the LCD screen, and the corresponding LED corresponding to the higher concentration may be turned on and an alarm may be issued.

이를 위하여 본 발명은 상기 검출된 오존 농도 또는 가스상 유기화합물의 농도가 경고 이상의 농도인 경우, 이를 알리는 경보장치(10)를 더 포함할 수 있으며, 이때, 경보장치(10)로는 LED의 점등을 반복하거나, 경보음을 알리는 것 등의 수단을 택할 수 있다.
To this end, the present invention may further include an alarm device 10 for notifying when the detected ozone concentration or the concentration of the gaseous organic compound is a warning or higher concentration, in which case, the alarm device 10 repeats the lighting of the LED. Or an alarm sound.

본 발명에서 회전기(1)에서 배출되는 냉각공기의 흐름을 설명하면, 냉각공기는 흡입펌프(4)에 의하여 흡기관(2)으로 유입되고, 필터(3)에 의하여 분진과 같은 입자상의 물질이 제거된 다음, 유량계(5)에 의해서 일정 유량으로 조절되어 오존 센서(6) 및 유기화합물 센서(7)를 거쳐 배기관(8)을 통하여 배출된다.Referring to the flow of the cooling air discharged from the rotor 1 in the present invention, the cooling air is introduced into the intake pipe 2 by the suction pump 4, the particulate matter such as dust by the filter (3) After being removed, it is adjusted to a constant flow rate by the flow meter 5 and discharged through the exhaust pipe 8 via the ozone sensor 6 and the organic compound sensor 7.

본 발명은 상기 유기화합물 센서(7)의 일측에 연결된 배기관(8); 을 더 포함하여 구성될 수 있다.
The present invention is an exhaust pipe (8) connected to one side of the organic compound sensor (7); It may be configured to include more.

1: 회전기 2: 흡기관
3: 필터 4: 흡입펌프
5: 유량계 6: 오존 센서
7: 유기화합물 센서 8: 배기관
9: 제어부 10: 경보장치
1: rotator 2: intake pipe
3: filter 4: suction pump
5: flow meter 6: ozone sensor
7: organic compound sensor 8: exhaust pipe
9: control unit 10: alarm device

Claims (4)

운전중인 공랭식 회전기(1) 내부의 이상 발생을 조기에 감지하기 위한 것으로, 회전기(1) 일측에 연결된 흡기관(2)과 일단이 상기 흡기관(2) 단부에 결합되어 배출되는 냉각공기 중의 입자상 물질을 제거하는 필터(3)와, 상기 필터(3) 타단부에 결합되어 배출되는 냉각공기를 흡입하는 흡입펌프(4)와, 상기 흡입펌프(4)에 결합되어 흡입펌프(4)에서 배출되는 냉각공기의 양을 조절하는 유량계(5)와, 상기 유량계(5) 일측에 결합되어 냉각공기 중의 오존 농도를 검출하는 오존 센서(6)와, 상기 오존 센서(6)의 일측에 결합되어 냉각공기 중의 가스상 유기화합물의 농도를 검출하는 유기화합물 센서(7)와, 상기 오존 센서(6) 및 유기화합물 센서(7)에 전력을 공급하는 전력공급부와, 상기 오존 센서(6) 및 유기화합물 센서(7)로부터 아날로그 신호를 받아 검출된 값을 소정의 기준치와 비교하는 제어부(9)와, 상기 제어부(9)는 검출된 오존 농도와 가스상 유기화합물의 농도를 표시하는 표시부로 이루어지는 공랭식 이상감시 장치에 있어서,
상기 표시부에 검출된 오존 농도와 가스상 유기화합물 농도를 소정의 기준치를 비교하여 회전기(1)의 이상 종류와 이상 정도를 더 표시하되, 상기 회전기(1)의 이상 종류는 검출된 오존 농도에 따른 방전인지 또는 가스상 유기화합물 농도에 따른 국부 과열인지 여부이고, 상기 회전기(1)의 이상 정도는 검출된 오존 농도와 가스상 유기화합물 농도가 각각 정상, 주의, 경고 중 어느 하나에 해당하는지 여부인지를 특징으로 하며,
상기 검출된 오존 농도 또는 가스상 유기화합물의 농도가 경고 이상의 농도인 경우, 이를 알리는 경보장치(10);
상기 유기화합물 센서(7)는 PID(Photo Ionization Detector) 센서;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 공랭식 회전기의 이상 감지 장치.
It is for early detection of abnormality in the inside of the air-cooled rotary machine (1) in operation, and the intake pipe (2) connected to one side of the rotary machine (1) and one end of the particulate in the cooling air discharged coupled to the end of the intake pipe (2) A filter 3 for removing a substance, a suction pump 4 for sucking cooling air discharged by being coupled to the other end of the filter 3, and a suction pump 4 coupled to the suction pump 4 and discharged from the suction pump 4 Flow rate meter (5) for controlling the amount of cooling air that is to be combined, ozone sensor (6) coupled to one side of the flow meter (5) detects the ozone concentration in the cooling air, and coupled to one side of the ozone sensor (6) and cooled An organic compound sensor 7 for detecting the concentration of gaseous organic compounds in the air, a power supply unit for supplying power to the ozone sensor 6 and the organic compound sensor 7, the ozone sensor 6 and the organic compound sensor (7) Receives an analog signal and determines the detected value In the air-cooled abnormality monitoring device comprising a control unit (9) comparing the reference value of the control unit and the display unit for displaying the detected ozone concentration and the concentration of the gaseous organic compound,
The ozone concentration detected by the display unit and the gaseous organic compound concentration are compared with a predetermined reference value to further display the abnormality type and the degree of abnormality of the rotor 1, wherein the abnormality type of the rotor 1 is discharged according to the detected ozone concentration. Perception or local overheat according to the gas phase organic compound concentration, the degree of abnormality of the rotor (1) is characterized by whether the detected ozone concentration and the gaseous organic compound concentration corresponds to any one of normal, caution, warning ,
An alarm device 10 for notifying when the detected ozone concentration or the concentration of the gaseous organic compound is a warning or higher concentration;
The organic compound sensor 7 includes a PID (Photo Ionization Detector) sensor;
Abnormality detection device of the air-cooled rotor, characterized in that it comprises a.
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