旋轉(zhuǎn)電機的絕緣監(jiān)視的溫度補償?shù)闹谱鞣椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及監(jiān)視電機內(nèi)繞組的絕緣。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如發(fā)電機或電動機等特定電力機械使用金屬繞組來將機械旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電能，或者反向轉(zhuǎn)換。每個繞組由一個或多個絕緣層絕緣，以免短路、最大限度地減少漏電流并且提高耐久性。由于使用電機，因此繞組絕緣體可能自然退化，在特定時間，可能更換或維修(例如，保養(yǎng))。保養(yǎng)繞組可能需要不希望有的時間，并且增加運行成本。因此，最好只在繞組絕緣體達到特定退化程度時對其進行保養(yǎng)。但是，監(jiān)視各個繞組絕緣體材料的健康狀況以確定何時保養(yǎng)該絕緣體可能十分困難。每個繞組可能暴露于可能影響絕緣體退化速率的特定運行狀況下。處理運行狀況(例如，溫度、環(huán)境狀況、絕緣材料)的差異可能十分困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]下文概述了與最初提出權(quán)利要求的本發(fā)明的范圍相符的某些實施例。這些實施例并不意圖限制提出權(quán)利要求的本發(fā)明的范圍，相反，這些實施例僅概述本發(fā)明的可能形式。實際上，本發(fā)明可涵蓋可以與下述實施例類似或不同的各種形式。
[0004]在第一實施例中，本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括監(jiān)視和/或保護系統(tǒng)，所述監(jiān)視和/或保護系統(tǒng)包括絕緣推導(dǎo)電路。所述絕緣推導(dǎo)電路被配置成基于第一溫度和第一電流推導(dǎo)第一溫度補償曲線，并且監(jiān)視和/或保護系統(tǒng)被配置成以通信方式連接到第一電流傳感器，所述第一電流傳感器被配置成感測穿過電動機、發(fā)電機或者它們的組合的定子繞組的第一相位的所述第一電流。所述絕緣推導(dǎo)電路還被配置成以通信方式連接到第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器被配置成感測當所述定子獲得供能時，所述定子的所述第一溫度，并且所述溫度補償曲線被配置成將溫度映射到漏電耗損因數(shù)。
[0005]在第二實施例中，本發(fā)明提供一種設(shè)備，所述設(shè)備包括非瞬時性計算機可讀介質(zhì)，所述非瞬時性計算機可讀介質(zhì)包括指令，所述指令被配置成基于穿過電動機、發(fā)電機或者它們的組合的定子繞組的第一相位的信號，推導(dǎo)原始電流測量。所述指令還被配置成基于溫度傳感器發(fā)出的溫度信號推導(dǎo)原始溫度測量，所述溫度傳感器設(shè)置在所述定子中并且被配置成在所述定子獲得供能時感測溫度；并且被配置成基于所述原始電流測量和所述原始溫度測量推導(dǎo)原始絕緣狀況。
[0006]在第三實施例中，本發(fā)明提供一種方法，所述方法包括基于穿過電動機、發(fā)電機或者它們的組合的定子繞組的第一相位的信號，確定原始電流測量。所述方法還包括基于溫度傳感器發(fā)出的溫度信號推導(dǎo)原始溫度測量，所述溫度傳感器設(shè)置在所述定子中并且被配置成在所述定子獲得供能時感測溫度；并且包括基于所述原始電流測量和所述原始溫度測量推導(dǎo)原始絕緣狀況。
【附圖說明】
[0007]在參考附圖閱讀以下詳細說明后，將更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點，在附圖中，類似的符號代表所有附圖中類似的部分，其中:
[0008]圖1是旋轉(zhuǎn)電機的實施例的示意圖，所述旋轉(zhuǎn)電機包括用于監(jiān)視繞組內(nèi)的漏電流的傳感器。
[0009]圖2是旋轉(zhuǎn)電機的實施例的示意圖，所述旋轉(zhuǎn)電機包括連接到中央監(jiān)視站的傳感器。
[0010]圖3是可用于確定絕緣體退化量的補償曲線的圖形實施例。
[0011]圖4示出了根據(jù)特定實施例的用于實施本發(fā)明各方面的實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0012]下文將描述本發(fā)明的一個或多個具體實施例。為了提供這些實施例的簡明描述，說明書中可能不會描述實際實施方案中的所有特征。應(yīng)了解，在任何工程或設(shè)計項目中開發(fā)任何此類實際實施方案時，均應(yīng)當做出與實施方案特定相關(guān)的各種決定，以實現(xiàn)開發(fā)人員的特定目標，例如，是否要遵守與系統(tǒng)相關(guān)以及與業(yè)務(wù)相關(guān)的限制，這些限制可能會因?qū)嵤┓桨傅牟煌兴煌?。另外，?yīng)當了解，此類開發(fā)工作可能復(fù)雜而且耗時，但對所屬領(lǐng)域中受益于本發(fā)明的普通技術(shù)人員而言，這將仍是設(shè)計、制造以及生產(chǎn)中的常規(guī)任務(wù)。
[0013]在介紹本發(fā)明的各實施例中的元件時，冠詞“一”、“一個”、“該”以及“所述”旨在表示有一個或多個這種元件。術(shù)語“包括”和“具有”旨在表示包括性含義，且表示除了所列元件外，可能還有其他元件。
[0014]本發(fā)明涉及一種用于通過監(jiān)視和/或分析特定運行狀況，例如在特定固定或可變時間段內(nèi)的絕緣體漏電流，推導(dǎo)諸如定子繞組等特定設(shè)備的狀況的技術(shù)。所述繞組包括在機器自然壽命期間退化的各層之間的絕緣體。需要了解絕緣體在何時已充分改變，需要更換機器中的繞組；以及/或者提供有關(guān)機器性能的更準確信息。本說明書中所述的技術(shù)包括:傳感器，所述傳感器與機器監(jiān)視和/或保護系統(tǒng)通信；以及由所述機器監(jiān)視和/或保護系統(tǒng)執(zhí)行的步驟，所述步驟用于基于傳感器數(shù)據(jù)推導(dǎo)設(shè)備磨損，例如絕緣體退化。所述監(jiān)視和/或保護系統(tǒng)可以使用預(yù)置退化比例進行編程，具體取決于繞組絕緣體的材料。也就是說，每種絕緣體材料將具有經(jīng)過測試的泄漏電流，具體取決于絕緣體的退化程度。此外，對于使用未知材料絕緣的繞組而言，所述監(jiān)視和/或保護系統(tǒng)可以相對于依賴于溫度的漏電流學習所述繞組的特性。例如，所述監(jiān)視和/或保護系統(tǒng)可以通過測量特定線路電壓、漏電流和/或溫度來學習所述特性。數(shù)據(jù)測量可以動態(tài)地存儲和/或處理，以計算補償模型。所述模型可以在機器壽命中更新多次。初始補償模型可以建立基準測量，其用于推導(dǎo)所需的標準化溫度范圍。額外的模型可以在擴展溫度范圍內(nèi)更新所述測量。所述監(jiān)視和/或保護系統(tǒng)隨后可以在學習期之后執(zhí)行聯(lián)機測量的溫度補償，從而給出設(shè)備磨損的更詳細狀況。
[0015]圖1是旋轉(zhuǎn)電機10的實施例的示意圖，例如，所述旋轉(zhuǎn)電機包括傳感器12，所述傳感器用于監(jiān)視漏電流14，以確定定子18的繞組16內(nèi)的絕緣狀況。繞組16構(gòu)成設(shè)置在機器10的外殼20內(nèi)的相位17。如圖所示，定子18可以包括三個相位17，但是在其他實施例中，定子18可以包含更多或更少相位17。相位17可以布置成三角形構(gòu)造、Y形構(gòu)造或者一些其他構(gòu)造。在大多數(shù)情況下，旋轉(zhuǎn)電機10將為電動機或發(fā)電機。在機器10為電動機的情況下，電流在接點處(例如，接點Va、Vb、V。)從外部來源傳輸?shù)綑C器/電動機10，在接點處，電流穿過繞組16。繞組16產(chǎn)生用于轉(zhuǎn)動提供旋轉(zhuǎn)力的轉(zhuǎn)子的磁場。在機器10為發(fā)電機的情況下，機械扭矩傳遞到在繞組16內(nèi)旋轉(zhuǎn)的磁鐵，從而在接點(例如，接點Va、Vb、V。)處產(chǎn)生電壓。在機器10的運行期間，繞組16的不良接觸狀況(以及其他狀況)可能允許漏電流14從繞組16的電路轉(zhuǎn)向。例如，漏電流14可以流向地面，例如，接地的外殼20。每個繞組16的線圈以絕緣體作襯里，以絕緣導(dǎo)電導(dǎo)管并且最大限度地減少漏電流14。
[0016]在圖示的實施例中，漏電流14可以由傳感器12檢測。例如，傳感器12可以包括下文詳述的多種類型的傳感器，所述傳感器被配置成監(jiān)視從接點(例如，接點va、Vb、V。)流出的輸入電流22以及電流穿過繞組16之后的輸出電流24。傳感器12可以置于電路的任何位置，包括距離外殼20幾厘米到距離外殼20幾百米?？赡苄枰獙鞲衅?2置于外殼20附近(或者外殼20內(nèi))，以明確測量從繞組16泄漏的漏電流14的量。
[0017]漏電流14取決于多個因素，這些因素彼此關(guān)聯(lián)，可用于確定絕緣狀況。例如，這些因素包括絕緣材料、齡期和運行狀況(例如，機器10的溫度、濕度、電壓、電流、旋轉(zhuǎn)速度)。在所公開的實施例中，相對于多個因素，包括在機器10的特定運行期間內(nèi)收集的溫度來分析漏電流14，以確定繞組絕緣體的狀況。如上所述，繞組絕緣體主要負責避免漏電流14漏出繞組16，但是機器10的繞組16本身、外殼20、轉(zhuǎn)子或其他部件的材料也可能影響漏電流14的量。當機器10是嶄新的時，這些因素可以允許第一電平的漏電流14，而在其他時候，這些因素可以允許不同(例如，較高)電平的漏電流14。也就是說，在機器10