Устройство для определени нагрева электрической машины

О П И С А Н И Е (и) 479965ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(51) М. Кл. С 011 с 7/ исоединением заявкиосударствеинын комитет авета Министров СССР(23) Приорите Опубликовано 5.08.75. Бюллетень2 делам изобретении и открытий УД 21,313,004.5 21,3,017,71088,8) Дата опубликования описания 17.11.7 2) Автор изобретени В. В. Кузык 1) Заявител 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРЕВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ2 Э Изобретение относится к области электро- машиностроения и касается определения напрева электрических машии, обмотки которых уложены в пазы магнитопровода.Известны устройства с датчиками температуры, прилегающими к варужпой поверхности изоляции слоев обмоши, установленными в многослойной обмотке между ее слоями, а в однослойной - под пазовым кливом,Недостатком таких устройств заключается в большой погрешности измерения температуры меди обмотки, возникающей за счет того, что датчики температуры отделены от поверхности меди, находящейся под высоким напряжением, толстым слоем электрической изоляции, на котором происходит существенное (до 20 - 30 С) падение температуры при прохождении теплового потока от меди к магпитопроводу.Для повышения точности измерения температуры меди обмотки электрической машины устройство дополнительно содержит датчики температуры, расположенные вблизи боковых поверхностей паза магнитопровода, нагрев которых является основным источником погрешности измерения, а для упрощения процесса определения температуры меди обмотки дополнительные датчики температуры расположены симметрично относительно датчика, прилегающего к наружной, поверхности изоляции обмотки, и имеют с ним одинаковые координаты по высоте паза и по длине машины, Учет влияния температуры охлаждающего газа, омывающего пазовый клишин, на результаты измерения температуры однослойной обмотки достигается установкой в пазовый клин, вблизи его наружной поверхности, дополнительного датчика температуры, а для исключения влияния расположения датчиков температуры относительно пакетов магнитопровода с радиальной системой вентиляции на результат измерений чувствительные элементы датчиков имеют размеры в направлении длины машины, кратные расстоянию между плоскостями симметрии соседних пакетов матнитопровода, причем для повышения эксплуатационной надежности устройства, в особенности его устойчивости к действию больших механических нагрузок, датчики вместе с термопроводкой к ним на всем протяжении до выхода из паза помещены в общий неразъемный изоляционный корпус.На фиг. 1 изображен схематически паз электрической машины с описываемым устройством, установленньвм в двухслойной обмотке, в разрезе; на фиг, 2 - то же, в однослойной обмотке.Между нижним 1 и верхним 2 слоями обмотки, в центре общего изоляционного корпуса 3, установлен датчик температуры 4,прплегающий к наружным поверхностям изоляции слоев, а симметрично относительно него, вблизи стенок матнитопровода 5 расположены дополнительно два датчика температуры 6.В однослойной обмотке (фиг. 2) кроме аналогичных датчиков 4 и 6, расположенных между обмоткой 7 и пазовым клином 8, в последний вмонтирован дополнительный датчик 9 для учета влияния температуры охлаждающего газа, омывающего пазовый клин.Результаты совместных измерений температуры по ансамблю датчиков в каждой зоне контроля представляют достаточный объем информации для определения действительной температуры меди обмотки. Взаимосвязь этих результатов с искомой температурой меди получает наиболее простой вид при соблюдении требований к взаимному расположению датчиков (симметрия датчиков 6 относительно датчика 4, одинаковые псоординаты всех датчиков по высоте паза и по длине машины, кратность длин чувствительных элементов длине пакетного деления маппитопровода).Т= А Т - В (Т+ Тз) для устройства по фиг. 1;Т=АТ - В (Т+Тз) - СТо для устройства по фиг. 2, где Т - искомая температура меди обмотки;Т - температура по датчику 4;Тг и Т, - температура по каждому из датчиков 6;То - температура по датчику 9;А, В и С - константы, величина которых определяется конструкцией ,пазовой части электрической машины, выключая и конструктивные особенности примененных датчиков температуры.Так, например, для предлагаемого устройства, заложенного между слоями обмотки статора турбогенератора мощностью 200 Мвт, экапериментальным путем определены следующие значения констант:А = 1,61 В = 0,31Процесс определения температуры меди обмотки по приведенным выше формулам легко поддается автоматизациями известными средствами как аналоговой измерительной, так и дискретной вычислителыной техники.Использование предлатаемого устройства позволяет на порядок онизить погрешность измерения температуры меди обмотки в усло 15 20 25 30 35 40 45 50 виях эксплуатации, Там, где применяемые в настоящее время устройства имеют погрешность 20 - 30 С, погрешность предлагаемого устройства не превысит 3 С. Поэтому применение предлагаемого устройства в элвктрических машинах, у которых зона максимального нагрева обмотки локализуется в пазовой части, позволяет получить достоверную информацию о нагреве обмоток в процессе работы машины. Предмет изобретения 1, Устройство для определения нагрева электрической машины, содержащее датчики температуры, прилегающие к наружной оверхности изоляции обмотки в ее пазовой части, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения температуры меди обмотки, устройство дополнительно содержит датчики температуры, расположенные вблизи боковых поверхностей магнитопровода, образующих паз.2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения процесса определения температуры меди обмотки, дополнительные датчики температуры расположены симметрично относительно датчика, прилегающего к,поверхности изоляции обмотки и имеют с ним одинаковые координаты по высоте паза и по длине машины.3. Устройство по пп. 1 - 2, отл ич а ющ е е с я тем, что, с целью учета влияния температуры охлаждающего газа, омывающего пазовый клин, на результаты измерения температуры однослойной обмотки, в пазовый клин, вблизи его наружной поверхности, установлен дополнительный датчик температуры.4. Устройство по оп. 1 - 3, отл ич ающеес я тем, что, с целью исключения влияния расположения датчиков относительно:пакетов магнитопровода с радиальной системой вентиляции на результаты измерений, чувствителыные элементы, датчиков имеют размеры в направлении длины машины, кратные расстоянию между плоскостями симметрии соседних пакетов м атнитопровода.5. Устройство по пп. 1 - 4, отл ича ющееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, датчики вместе с термопроводкой к ним на всем протяжении до,выхода из паза помещены в общий неразъемный изоляционный корпус.479965 Подпис Тираж 740тета Совета Министров Сий и открытийская наб д. 4/5 Редактор В. Фельдман аказ 2803/17ЦНИИ Составитель Г. ЕрмакТелред 3. Тараненко Изд. Ма 941 Государственного коми по делам изобретен Москва, Ж, Рауш