專利名稱：自動(dòng)監(jiān)控發(fā)電機(jī)運(yùn)行的方法
自動(dòng)監(jiān)控發(fā)電mii行的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)監(jiān)控發(fā)電機(jī)運(yùn)行的方法以及涉及相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)。
發(fā)電機(jī)、也即從動(dòng)能產(chǎn)生電能的設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中通常是己知的。施加于 發(fā)電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)矩在發(fā)電機(jī)內(nèi)部使線圈在可通過(guò)電動(dòng)原理所激勵(lì)的磁場(chǎng)中旋
轉(zhuǎn)，并且M感應(yīng)產(chǎn)生電壓。如果負(fù)載連接在發(fā)電ai:，則電流流動(dòng)。
大型發(fā)電機(jī)基本包括定子、轉(zhuǎn)子以及容納轉(zhuǎn)子的軸承座。fflil其軸將例如 來(lái)自渦輪機(jī)或者內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械功率提供給轉(zhuǎn)子，由此4吏轉(zhuǎn)子保持在工作轉(zhuǎn)速，
并且在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)，由itkii過(guò)感應(yīng)在三極定子繞組的每一相中產(chǎn)生交變電壓。
M使定子線圈分別偏置120。來(lái)產(chǎn)生相應(yīng)的三相交流電。
發(fā)電機(jī)可以被實(shí)施成同步發(fā)電機(jī)或者異步發(fā)電機(jī)。在同步發(fā)電機(jī)的情況 下，轉(zhuǎn)子具有/A^卜部m滑動(dòng)接觸供應(yīng)直流電的勵(lì)磁繞組。而在異步發(fā)電機(jī)的 情況下，轉(zhuǎn)子被實(shí)施成鼠籠式轉(zhuǎn)子。
當(dāng)此數(shù)電豐腿轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)電機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)可能發(fā)生變化。但在此并不育拉 即識(shí)別出變化是歸因于為變化了的邊界條件還是歸因于發(fā)電機(jī)自身中的故障， 因?yàn)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)和許多邊界條件有關(guān)，例如負(fù)荷、電網(wǎng)數(shù)據(jù)、y賴卩劑數(shù)據(jù) 諸如此類。
在發(fā)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)劇烈變化時(shí)，通常情況下運(yùn)行方首先會(huì)轉(zhuǎn)向發(fā)電機(jī)供應(yīng) 商，其中發(fā)電機(jī)供應(yīng)商使通過(guò)專家對(duì)發(fā)生變化的發(fā)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以
便確定是否發(fā)電機(jī)本身受損。如果確系如此，貝U必須關(guān)閉發(fā)電機(jī)用于檢查，并 且必要時(shí)進(jìn)行修理。相反如果分析得出，發(fā)電機(jī)自身并沒(méi)有故障，則可以繼續(xù) 運(yùn)行該發(fā)電機(jī)。這種實(shí)施方式的缺點(diǎn)在于這種專家分析費(fèi)時(shí)并且昂貴。
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提供措施，所述措施保證只有當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù) 的劇烈變化確實(shí)歸因于發(fā)電機(jī)本身中的故障時(shí)，才須由專家來(lái)分析發(fā)電機(jī)。
為了解決該任務(wù)，本發(fā)明提供一種權(quán)利要求i所述的用于自動(dòng)監(jiān)控發(fā)電機(jī)
運(yùn)4亍的方法、以及禾又利要求7所述的相應(yīng)系統(tǒng)。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明方法
以及本發(fā)明系統(tǒng)的單獨(dú)的擴(kuò)展方案。在根據(jù)本發(fā)明所述的用于自動(dòng)監(jiān)控發(fā)電機(jī)運(yùn)行的方法中，首先借助于適當(dāng)
的傳繊系統(tǒng)檢觀撥電機(jī)輸入M。
"發(fā)電機(jī)輸入體"當(dāng)前被理解為定義 邊界斜牛的發(fā)電機(jī)運(yùn)行 ，其中在所3^i^(牛下運(yùn)行發(fā)電機(jī)。屬于此的例 如有定子電壓、定子電流、電網(wǎng)頻率、定子繞組溫度、冷卻水入口溫度、密封 油入口、鵬等等。因此，發(fā)電機(jī)輸入變量囊括了可能,從卜部對(duì)發(fā)電機(jī)施加影響 的所有影響。
基于所檢測(cè)的這些發(fā)電機(jī)輸入a^計(jì)^l員定發(fā)電機(jī)輸出變量。描述發(fā)電 機(jī)部件載荷的那些發(fā)電t腿行值落入概念'發(fā)電機(jī)輸出變量'之下，例如定子繞 組^Jt、軸承纟鵬、軸振動(dòng)幅度、繞組端部振動(dòng)幅度等等。因此，發(fā)電機(jī)輸出 變量囊括了可能對(duì)發(fā)電機(jī)本身具有影響且有時(shí)在發(fā)電機(jī)中引起故障的那些影 響。
有利地借助于例如根據(jù)數(shù)學(xué)方程式描述發(fā)電機(jī)輸入變量和發(fā)動(dòng)機(jī)輸出變量
之間的邏輯連接的適當(dāng)軟件來(lái)計(jì)^^頁(yè)定發(fā)電機(jī)輸出變量?？梢曰蛘進(jìn)OT論研 究、或者fflil相應(yīng)測(cè)量來(lái)確定這些邏輯連接(Verkntlpfimg)。為此在完好無(wú)損 的發(fā)電機(jī)的情況下，改變發(fā)電機(jī)輸入變量，并EJ1察發(fā)電機(jī)輸出變量。以這種 方式可以計(jì)算額定發(fā)電機(jī)輸出變量，優(yōu)選地具有相應(yīng)的容差范圍。
此外，根據(jù)本發(fā)明方法，借助于適當(dāng)?shù)膫鞲衅飨到y(tǒng)檢測(cè)實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出變 量，并且與所計(jì)算的額定發(fā)電機(jī)輸出變量進(jìn)行比較。如飄比較結(jié)果的分析得 出，實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出變量處在額定發(fā)電機(jī)輸出變量的容差范圍之內(nèi)，則在發(fā)電 機(jī)自身中顯然沒(méi)有故障。而如果實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出變量與額定發(fā)電機(jī)輸出M相 偏差，貝撥電機(jī)有缺陷并且必須經(jīng)受相應(yīng)的檢查。
用于自動(dòng)監(jiān)控發(fā)電機(jī)運(yùn)行的本發(fā)明方法的重要優(yōu)點(diǎn)在于可以在發(fā)電機(jī)的 所有工作點(diǎn)自動(dòng)化地檢查所述發(fā)電機(jī)的功能是否完全正常。i力驗(yàn)已經(jīng)表明在 一些額定發(fā)電機(jī)輸出變量中可以允許非常大的容差范圍，而不危及發(fā)電機(jī)本身 的功能。相應(yīng)地，甚至強(qiáng)烈波動(dòng)的發(fā)電mit行數(shù)據(jù)仍可能處在允許的范圍內(nèi)， 其中按照迄今的實(shí)施方式已經(jīng)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行了檢查。因而在許多情況下，基于 本發(fā)明方法可以放棄由相應(yīng)的專家對(duì)變化了的發(fā)電機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，由此節(jié) 約時(shí)間和成本。
此外，本發(fā)明還涉及一種用于自動(dòng)監(jiān)控發(fā)電機(jī)運(yùn)行的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)在執(zhí) 行本發(fā)明方法時(shí)可被使用。該系統(tǒng)包括用來(lái)檢測(cè)發(fā)電機(jī)輸入 的傳感器、被設(shè)置用以基于借助傳感器所檢測(cè)至啲發(fā)電機(jī)輸入體來(lái)計(jì)算額定發(fā)電機(jī)輸出變 量的計(jì)算機(jī)單元、用來(lái)檢測(cè)實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出變量的傳感器、被設(shè)置用以將所檢 測(cè)的實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出變量與所計(jì)算的額定發(fā)電機(jī)輸出變量進(jìn)行比較的比較單
元、以朋來(lái)評(píng)價(jià)(auswerten)比較結(jié)果的刑介單元。計(jì)^t幾單元、比較單元 和評(píng)價(jià)單元m地被構(gòu)造為一體，例如以傳統(tǒng)PC的形式，所淑C包括相應(yīng)的 計(jì)算、比較和評(píng)價(jià)程序。
以下將參照附圖
對(duì)本發(fā)明的示例性擴(kuò)展方^iS行更詳細(xì)說(shuō)明，所述附圖示 意性地示出本發(fā)明系統(tǒng)的示例性擴(kuò)展方案。
系統(tǒng)10具有發(fā)電機(jī)12、計(jì)算機(jī)單元14、比較單元16以及i刊介單元18。 發(fā)電機(jī)12包括(在附圖中并未詳細(xì)繪出的)堅(jiān)固的固定部分、即在原理上表 示具有鐵心的大感應(yīng)線圈的定子、保持在轉(zhuǎn)子軸上的轉(zhuǎn)子、以及兩Wft承座， 其中所述軸承座用作轉(zhuǎn)子軸用的軸承。通過(guò)同樣沒(méi)有繪出的內(nèi)燃機(jī)給轉(zhuǎn)子供應(yīng) 機(jī)械功率，由此使設(shè)置在定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子達(dá)到預(yù)先確定的工作轉(zhuǎn)速。發(fā)電機(jī)12 被構(gòu)造為異步發(fā)電機(jī)，并且包括鼠籠式轉(zhuǎn)子。M31感應(yīng)在三極定子繞組的每一 相中產(chǎn)生交變電壓。ffl51使定子線圈分別偏置120°，由在定子內(nèi)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子產(chǎn) 生三相交流電。
發(fā)電機(jī)輸入MiSA發(fā)電機(jī)12，所述發(fā)電機(jī)輸入變量以組合的方式標(biāo)為 帶有附圖標(biāo)記20的箭頭。這些輸入變量是定義運(yùn)行發(fā)電機(jī)的邊H^^牛的發(fā)電
豐;Ui行值。當(dāng)前發(fā)電機(jī)輸入M: 20包括定子電壓、定子電流、電網(wǎng)頻率、定 子繞組溫度、^i口7K入口纟鵬以及密封油入口、鵬。fflM3S當(dāng)?shù)膫鱏I檢測(cè)這 些發(fā)電機(jī)輸入變量20，其中M帶有附圖標(biāo)記22的箭頭概括表示所確定的發(fā) 電機(jī)輸入體。將所檢測(cè)的發(fā)電機(jī)輸入變量22供應(yīng)纟^i十^m單元14。根據(jù) 所檢測(cè)的發(fā)電機(jī)輸入變量22，在計(jì)^D1單元14中借助于適當(dāng)?shù)挠?jì)嶽幾禾將來(lái) 計(jì)算額定發(fā)電機(jī)輸出變量，其在附圖中M帶有附圖標(biāo)記24的箭頭概括表示 所計(jì)算的額定發(fā)電機(jī)輸出變量。當(dāng)前所計(jì)算的額定發(fā)電機(jī)輸出變量24是額定 定子繞組溫度、額定軸承溫度、額定軸振動(dòng)幅度以及額定繞組端部振動(dòng)幅度。在 計(jì)算單元14中用來(lái)計(jì)^l員定發(fā)電機(jī)輸出iK使用的軟fHS述發(fā)電機(jī)輸入變量 與發(fā)電機(jī)輸出變量之間的邏輯連接。可以或者ffiil理論研究或者ffl51測(cè)4^確 定所,輯連接。例如在完整無(wú)損的發(fā)電機(jī)盼瞎況下改變其輸入變量并且觀察
輸出變量，以便^:所，輯連接。以這種方式可以針對(duì)每一發(fā)電機(jī)輸入M組合來(lái)確定額定發(fā)電機(jī)輸出變量容差范圍，在所述額定發(fā)電機(jī)輸出M容差范
圍內(nèi)可確定發(fā)電機(jī)12無(wú)故障。
可以通過(guò)相應(yīng)的傳感器在發(fā)電機(jī)12處檢測(cè)發(fā)電機(jī)輸出變量，所述發(fā)電機(jī) 輸出M:ffl51標(biāo)有附圖標(biāo)記26的箭頭 示。在附圖中fflil標(biāo)有附圖標(biāo)記28
的箭頭來(lái)表示以這種方^ff檢觀啲實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出變量。發(fā)電機(jī)輸出M這里
應(yīng)該被理解為描述發(fā)電機(jī)部件載荷的發(fā)電機(jī)運(yùn)行值，所述載荷有時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)電
機(jī)12故障。當(dāng)前所檢測(cè)的實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出體28是實(shí)際定子繞赴鵬、實(shí) 際軸承M^、實(shí)際軸振動(dòng)幅度以及實(shí)際繞組端部振動(dòng)幅度。
將所計(jì)算的額定發(fā)電機(jī)輸出變量24以及所檢測(cè)的實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出變量 28供應(yīng)給比較單元16，并且在該比較單元16中進(jìn)行相互比較。然后將ilil 標(biāo)有附圖標(biāo)記30的箭頭所表示的比較結(jié)果供應(yīng)纟^i平價(jià)單元18，在所述i刊介單 元中確定所檢測(cè)的實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出變量28與所計(jì)算的額定發(fā)電機(jī)輸出變量 24之差是否仍處于所定義的容差范圍之內(nèi)。如果確系如此，則不存在發(fā)電機(jī) 12故障，發(fā)電機(jī)12可以毫無(wú)問(wèn)題地繼續(xù)運(yùn)行。而如果所檢測(cè)的實(shí)際發(fā)電機(jī)輸 出變量28與所計(jì)算的額定發(fā)電機(jī)輸出變量24不符，則可以認(rèn)為發(fā)電機(jī)12以 某種方式受損，據(jù)此促使檢查發(fā)電機(jī)。
為了便于在附圖中更好船見(jiàn)看，計(jì)算機(jī)單元14、比較單元16和評(píng)價(jià)單元 18被標(biāo)成相互3拉的單元。當(dāng)然可以將其集鵬共同的單元之中。
應(yīng)該清楚的是，在附圖中所示的本發(fā)明系統(tǒng)10的示例性擴(kuò)展方式以及根 據(jù)所述示例性系統(tǒng)10戶廂 釋的方法不受限制。更確切地說(shuō)，在不偏離M31所 附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明保護(hù)范圍的情況下，也可進(jìn)行修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種用于自動(dòng)監(jiān)控發(fā)電機(jī)運(yùn)行的方法，所述方法包括下列步驟-檢測(cè)發(fā)電機(jī)輸入變量，-根據(jù)所檢測(cè)的發(fā)電機(jī)輸入變量來(lái)計(jì)算額定發(fā)電機(jī)輸出變量，-檢測(cè)實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出變量，-將所檢測(cè)的實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出變量與所計(jì)算的額定發(fā)電機(jī)輸出變量進(jìn)行比較，并且-評(píng)價(jià)比較結(jié)果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述發(fā)電機(jī)輸入M包括定子電壓和/或者定子電流和/或者電網(wǎng)頻率和/或者定子繞組^J^和/或教物水鵬和/或者密封油入口溫度。
3. 根據(jù)J^權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述發(fā)電機(jī)輸出^S:包括定 子繞組驗(yàn)和/或者軸衝驢和/或者軸振動(dòng)幅度和/或#^組端部振動(dòng)幅度。
4. 根據(jù)，豐又利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中借助于適當(dāng)?shù)能浖?jì)算額定 發(fā)電機(jī)輸出體。
5. 根據(jù)±^權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中額定發(fā)電機(jī)輸出錢(qián)至少部分地具有容差范圍。
6. 用來(lái)自動(dòng)監(jiān)控發(fā)電纟脆行的系統(tǒng)，包括 -用來(lái)^t測(cè)發(fā)電機(jī)輸入變量的傳SI，-計(jì)^m單元，其如此被體，使得根據(jù)借助于傳感器所檢測(cè)的發(fā)電機(jī)輸入M:來(lái)計(jì)^I頁(yè)定發(fā)電機(jī)輸出M，-用來(lái)檢測(cè)實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出M的傳感器，-比較單元，其如此被設(shè)置，使得將所檢測(cè)的實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出變量和所計(jì)算的額定發(fā)電機(jī)輸出變量進(jìn)行比較，以及 隱用來(lái)i刊介比較結(jié)果的評(píng)價(jià)單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中計(jì)^m單元、比較單元和評(píng)價(jià)單元被 構(gòu)成整體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)監(jiān)控發(fā)電機(jī)運(yùn)行的方法，所述方法包括下列步驟檢測(cè)發(fā)電機(jī)輸入變量，根據(jù)所檢測(cè)的發(fā)電機(jī)輸入變量來(lái)計(jì)算額定發(fā)電機(jī)輸出變量，檢測(cè)實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出變量，將所檢測(cè)的實(shí)際發(fā)電機(jī)輸出變量與額定發(fā)電機(jī)輸出變量進(jìn)行比較，并且評(píng)價(jià)比較結(jié)果。
文檔編號(hào)G01K1/00GK101300726SQ200680040715
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2006年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者C·萊曼 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司