JPS6111540B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6111540B2 JPS6111540B2 JP53140417A JP14041778A JPS6111540B2 JP S6111540 B2 JPS6111540 B2 JP S6111540B2 JP 53140417 A JP53140417 A JP 53140417A JP 14041778 A JP14041778 A JP 14041778A JP S6111540 B2 JPS6111540 B2 JP S6111540B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- stator core
- core
- monitor
- detection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は回転電機の局部過熱診断装置に係り、
特にガス冷却式回転電機において、熱的に劣化す
る有機絶縁材で被覆される部分、例えば固定子鉄
心の局部過熱を診断する装置に関する。
特にガス冷却式回転電機において、熱的に劣化す
る有機絶縁材で被覆される部分、例えば固定子鉄
心の局部過熱を診断する装置に関する。
従来、発電機特に大容量水素冷却タービン発電
機において、その局部過熱を早期に発見するため
に、微粒子モニタを設けることが知られている。
機において、その局部過熱を早期に発見するため
に、微粒子モニタを設けることが知られている。
一般に固定子鉄心の焼損の初期段階では、鉄心
の一部が過熱し、鉄心に付着されている有機絶縁
物、および鉄心の近傍に配置されている有機絶縁
物、例えば鉄心に塗布されているワニス、コイル
の絶縁物などが熱分解し、機内に微粒子として浮
遊する。従つて、機内の冷媒ガス中に含まれる微
粒子は、鉄心の異常加熱の際には勿論のこと、そ
の初期段階でも増加するので、機内の冷媒ガス中
の微粒子濃度を測定することにより、鉄心の異常
加熱を監視することができる。
の一部が過熱し、鉄心に付着されている有機絶縁
物、および鉄心の近傍に配置されている有機絶縁
物、例えば鉄心に塗布されているワニス、コイル
の絶縁物などが熱分解し、機内に微粒子として浮
遊する。従つて、機内の冷媒ガス中に含まれる微
粒子は、鉄心の異常加熱の際には勿論のこと、そ
の初期段階でも増加するので、機内の冷媒ガス中
の微粒子濃度を測定することにより、鉄心の異常
加熱を監視することができる。
第１図はこのような微粒子モニタによる従来の
診断装置を示すもので、発電機１内の冷媒ガス
は、回転子に取付けられたフアン２により循環さ
れており、その一部がフアン２の高圧側に設けら
れたガス出口４より微粒子モニタ３に導入され、
ここで微粒子濃度をチエツクされた後、低圧側に
設けられたガス戻り口５より戻される。
診断装置を示すもので、発電機１内の冷媒ガス
は、回転子に取付けられたフアン２により循環さ
れており、その一部がフアン２の高圧側に設けら
れたガス出口４より微粒子モニタ３に導入され、
ここで微粒子濃度をチエツクされた後、低圧側に
設けられたガス戻り口５より戻される。
このように微粒子モニタで監視される冷媒ガス
は、機内を循環している平均的な微粒子濃度を有
するガスであり、鉄心の異常加熱の初期段階のよ
うに、加熱面積が小さく、温度も比較的低く、発
生微粒子が少ないときは、大量の機内循環ガスで
希釈され、微粒子濃度の増加をバツクグランドノ
イズなどのじよう乱と区別することがむずかし
く、局部加熱の早期発見が困難であつた。
は、機内を循環している平均的な微粒子濃度を有
するガスであり、鉄心の異常加熱の初期段階のよ
うに、加熱面積が小さく、温度も比較的低く、発
生微粒子が少ないときは、大量の機内循環ガスで
希釈され、微粒子濃度の増加をバツクグランドノ
イズなどのじよう乱と区別することがむずかし
く、局部加熱の早期発見が困難であつた。
また、ごく最近本発明者らは、有機絶縁材の熱
分解時に炭化水素等が生成していることを突きと
め、冷媒ガス中の炭化水素濃度を赤外線吸収波長
を利用した分析計などで測定する炭化水素モニタ
により、回転電機の局部過熱を監視する方式を提
案したが、この炭化水素モニタによる監視方式
や、微粒子モニタにこの炭化水素モニタを併用し
た監視方式でも、前記と同様な問題が生じる。
分解時に炭化水素等が生成していることを突きと
め、冷媒ガス中の炭化水素濃度を赤外線吸収波長
を利用した分析計などで測定する炭化水素モニタ
により、回転電機の局部過熱を監視する方式を提
案したが、この炭化水素モニタによる監視方式
や、微粒子モニタにこの炭化水素モニタを併用し
た監視方式でも、前記と同様な問題が生じる。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除
き、冷媒ガス中の微粒子又は炭化水素の検出感度
を高めて、局部過熱を早期に発見することのでき
る回転電機の局部過熱診断装置を提供するにあ
る。
き、冷媒ガス中の微粒子又は炭化水素の検出感度
を高めて、局部過熱を早期に発見することのでき
る回転電機の局部過熱診断装置を提供するにあ
る。
この目的を達成するため、本発明は、回転電機
の局部過熱の大部分が固定子鉄心端部で発生して
いることに着目し、冷媒ガスを検出装置に導入す
るガス出口を固定子鉄心端部外周付近まで延ばし
て設け、この固定子鉄心端部付近を通過する微粒
子や炭化水素を多く含んでいる冷媒ガスを、その
他の循環ガスと区別して検出装置に導入するよう
にしたことを特徴とする。
の局部過熱の大部分が固定子鉄心端部で発生して
いることに着目し、冷媒ガスを検出装置に導入す
るガス出口を固定子鉄心端部外周付近まで延ばし
て設け、この固定子鉄心端部付近を通過する微粒
子や炭化水素を多く含んでいる冷媒ガスを、その
他の循環ガスと区別して検出装置に導入するよう
にしたことを特徴とする。
一般に発電機の固定子鉄心端部は、回転子で発
生する界磁磁束が集中するため、他の部分より温
度が高くなる傾向にある。これを防ぐため、第２
図に示すように、鉄心端部の20cm程度の範囲にわ
たり、鉄心の内径を端部に近付くに従つて、多段
に順次大きくする、いわゆる段落しを行ない、こ
の部分の磁気抵抗を増大して磁束の集中を避けた
り、あるいは鉄心端部の10cm程度の範囲にわた
り、鉄心６のテイース部にスリツト７を切り、渦
電流の流れる鉄心部分範囲を狭くして損失や温度
上昇の低下を図る対策を施こしている。なお第２
図中、８はエンドダクト、９はエアーダクトであ
る。
生する界磁磁束が集中するため、他の部分より温
度が高くなる傾向にある。これを防ぐため、第２
図に示すように、鉄心端部の20cm程度の範囲にわ
たり、鉄心の内径を端部に近付くに従つて、多段
に順次大きくする、いわゆる段落しを行ない、こ
の部分の磁気抵抗を増大して磁束の集中を避けた
り、あるいは鉄心端部の10cm程度の範囲にわた
り、鉄心６のテイース部にスリツト７を切り、渦
電流の流れる鉄心部分範囲を狭くして損失や温度
上昇の低下を図る対策を施こしている。なお第２
図中、８はエンドダクト、９はエアーダクトであ
る。
しかし、このようにスリツト７を切つた場合に
は、鉄心の剛性が低下して鉄心の機械的、電磁的
な振動により、各鉄板間の絶縁被膜が損傷し、各
鉄板で短絡を起こす危険性が高い。通常、スリツ
トを切つた鉄心は接着剤で鉄心全体を一体化して
固め、剛性を高めるようにしているが、それでも
スリツトが切られた鉄心端部はその他の鉄心部分
よりも、鉄板間短絡を起こし易い。また、前記の
ように鉄心端部に段落しを行なうと、締付面圧が
低下し、これによつても機械的、電磁的な振動が
発生して、鉄板間の絶縁被膜の劣化、鉄板間短絡
を起こし易い原因となる。なお、これらの対策を
施こさなければ、鉄心端部の温度が上昇して、鉄
板間の絶縁被膜の劣化を促し、やはり、鉄板間短
絡を起こし易くなる。
は、鉄心の剛性が低下して鉄心の機械的、電磁的
な振動により、各鉄板間の絶縁被膜が損傷し、各
鉄板で短絡を起こす危険性が高い。通常、スリツ
トを切つた鉄心は接着剤で鉄心全体を一体化して
固め、剛性を高めるようにしているが、それでも
スリツトが切られた鉄心端部はその他の鉄心部分
よりも、鉄板間短絡を起こし易い。また、前記の
ように鉄心端部に段落しを行なうと、締付面圧が
低下し、これによつても機械的、電磁的な振動が
発生して、鉄板間の絶縁被膜の劣化、鉄板間短絡
を起こし易い原因となる。なお、これらの対策を
施こさなければ、鉄心端部の温度が上昇して、鉄
板間の絶縁被膜の劣化を促し、やはり、鉄板間短
絡を起こし易くなる。
以下、本発明の一実施例を第３図について説明
する。
する。
第３図において、１は発電機、２はフアン、３
は微粒子モニタ、４は水素ガス出口、５は水素ガ
ス戻り口、６は固定子鉄心、８はエンドダクト、
１０は回転子、１１は熱交換器である。
は微粒子モニタ、４は水素ガス出口、５は水素ガ
ス戻り口、６は固定子鉄心、８はエンドダクト、
１０は回転子、１１は熱交換器である。
発電機１内に充填された水素ガスは、回転子１
０に取付けられたフアン２により、固定子鉄心６
や回転子１０に設けられたダクトを通つて、破線
矢印で示すように、循環され、各部分を冷却した
後、暖められたガスは熱交換器１１で冷やされ
て、再びフアン２により循環される。
０に取付けられたフアン２により、固定子鉄心６
や回転子１０に設けられたダクトを通つて、破線
矢印で示すように、循環され、各部分を冷却した
後、暖められたガスは熱交換器１１で冷やされ
て、再びフアン２により循環される。
ところで、この実施例では、水素ガス出口４
が、固定子鉄心６端部付近を通過した水素ガスの
排出される固定子鉄心６端部の外周付近まで、内
方に延び、固定子鉄心６端部付近を通過した水素
ガスを他の部分を通過してきた水素ガスと区別し
て微粒子モニタ３に導入するように構成されてい
る。
が、固定子鉄心６端部付近を通過した水素ガスの
排出される固定子鉄心６端部の外周付近まで、内
方に延び、固定子鉄心６端部付近を通過した水素
ガスを他の部分を通過してきた水素ガスと区別し
て微粒子モニタ３に導入するように構成されてい
る。
したがつて、固定子鉄心６端部で局部過熱が起
こり（回転電機の局部過熱の大半はこの固定子鉄
心端部で起こることは、すでに述べたとおりであ
る。）、有機絶縁材の熱分解によつて微粒子が発生
した場合、この鉄心端部を通過して微粒子を含ん
だ水素ガスは、その他の機内に正常部分を通過し
てきた大量の水素ガスと混じり合わず、希釈され
ることなく、高濃度のまま微粒子モニタ３に導入
されるので、微粒子濃度を感度よく検出し、局部
過熱を早期にかつ確実に発見することができる。
また、微粒子モニタに導入される水素ガスは、従
来のように熱交換器１１を通過した後のものでは
ないので、水素ガス中に含まれている微粒子が熱
交換器１１により吸着されて、その濃度が低下す
ることもない。
こり（回転電機の局部過熱の大半はこの固定子鉄
心端部で起こることは、すでに述べたとおりであ
る。）、有機絶縁材の熱分解によつて微粒子が発生
した場合、この鉄心端部を通過して微粒子を含ん
だ水素ガスは、その他の機内に正常部分を通過し
てきた大量の水素ガスと混じり合わず、希釈され
ることなく、高濃度のまま微粒子モニタ３に導入
されるので、微粒子濃度を感度よく検出し、局部
過熱を早期にかつ確実に発見することができる。
また、微粒子モニタに導入される水素ガスは、従
来のように熱交換器１１を通過した後のものでは
ないので、水素ガス中に含まれている微粒子が熱
交換器１１により吸着されて、その濃度が低下す
ることもない。
なお、前記実施例では、局部過熱を監視するモ
ニタとして微粒子モニタを用いた場合について説
明したが、本発明はこれに限らず、前述の如き炭
化水素モニタを用いた場合、あるいは微粒子モニ
タと炭化水素モニタを併用した場合にも、同様に
適用することができる。
ニタとして微粒子モニタを用いた場合について説
明したが、本発明はこれに限らず、前述の如き炭
化水素モニタを用いた場合、あるいは微粒子モニ
タと炭化水素モニタを併用した場合にも、同様に
適用することができる。
また、固定子鉄心の端部は軸方向の両側にある
ので、その両側よりガスをモニタするのが望まし
く、さらには、固定子鉄心端部だけでなく、その
他の部分を通過してきたガスについても、他の別
個に設けたモニタにより監視するようにするのが
望ましい。
ので、その両側よりガスをモニタするのが望まし
く、さらには、固定子鉄心端部だけでなく、その
他の部分を通過してきたガスについても、他の別
個に設けたモニタにより監視するようにするのが
望ましい。
以上説明したように、本発明によれば、局部過
熱の発生頻度が高い固定子鉄心端部付近を通過す
る冷媒ガスをその他の循環ガスと区別して検出装
置へ導入するようにしたので、局部過熱が起こつ
た場合、冷媒ガス中の微粒子又は炭化水素の検出
感度を高めて、局部過熱を早期にかつ確実に発見
し、その信頼性を向上することができる。
熱の発生頻度が高い固定子鉄心端部付近を通過す
る冷媒ガスをその他の循環ガスと区別して検出装
置へ導入するようにしたので、局部過熱が起こつ
た場合、冷媒ガス中の微粒子又は炭化水素の検出
感度を高めて、局部過熱を早期にかつ確実に発見
し、その信頼性を向上することができる。
第１図は微粒子モニタによる従来の局部過熱診
断装置の概略構成図、第２図は回転電機の固定子
鉄心端部を示す斜視図、第３図は本発明の一実施
例に係る局部過熱診断装置を備えた発電機の概略
構成図である。 １……発電機、２……フアン、３……微粒子モ
ニタ、４……水素ガス出口、５……水素ガス戻り
口、６……固定子鉄心。
断装置の概略構成図、第２図は回転電機の固定子
鉄心端部を示す斜視図、第３図は本発明の一実施
例に係る局部過熱診断装置を備えた発電機の概略
構成図である。 １……発電機、２……フアン、３……微粒子モ
ニタ、４……水素ガス出口、５……水素ガス戻り
口、６……固定子鉄心。
Claims (1)
- １ 高温にさらされると熱分解して冷媒ガス中に
微粒子および炭化水素を発生する有機絶縁材で被
覆された固定子鉄心を有するガス冷却式回転電機
と、この回転電機の冷媒ガス中の微粒子および炭
化水素の少なくともいずれか一方の濃度を検出す
る検出装置とを備え、この検出装置の検出濃度が
所定値以上になつたとき、回転電機に局部過熱が
生じたと診断するものにおいて、冷媒ガスを前記
検出装置に導入するガス出口を前記固定子鉄心の
端部外周付近まで延ばして設けたことを特徴とす
る回転電機の局部過熱診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14041778A JPS5568842A (en) | 1978-11-16 | 1978-11-16 | Diagnostic device for local overheating of rotary machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14041778A JPS5568842A (en) | 1978-11-16 | 1978-11-16 | Diagnostic device for local overheating of rotary machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5568842A JPS5568842A (en) | 1980-05-23 |
| JPS6111540B2 true JPS6111540B2 (ja) | 1986-04-03 |
Family
ID=15268227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14041778A Granted JPS5568842A (en) | 1978-11-16 | 1978-11-16 | Diagnostic device for local overheating of rotary machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5568842A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62113201U (ja) * | 1986-12-24 | 1987-07-18 |
-
1978
- 1978-11-16 JP JP14041778A patent/JPS5568842A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62113201U (ja) * | 1986-12-24 | 1987-07-18 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5568842A (en) | 1980-05-23 |
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