專利名稱：用于跟蹤旋轉(zhuǎn)機(jī)器中的絕緣體的劣化的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于跟蹤旋轉(zhuǎn)機(jī)器中的絕緣體的劣化的方法、一種使用該跟蹤對(duì)這些機(jī)器進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)的方法以及一種利用該跟蹤方法的裝置。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)機(jī)器的制造商和用戶常常面臨在這些設(shè)備構(gòu)件中的定子和轉(zhuǎn)子(當(dāng)它們被繞線圈時(shí))中存在絕緣體老化問題。該絕緣體老化問題形成促進(jìn)該絕緣體中或其附近出現(xiàn)局部放電的狀態(tài)并且可因此加快絕緣體的損壞。所有這些最終會(huì)導(dǎo)致電氣故障，由此引起操作停機(jī)、損失或間接費(fèi)用、重新卷繞定子和轉(zhuǎn)子的成本或甚至部分或完全更換設(shè)備。目前，存在一些用于監(jiān)控局部放電現(xiàn)象和/或絕緣體的狀態(tài)的解決方案。特別是可以列舉-通過電容式耦合器對(duì)局部放電進(jìn)行電氣測(cè)量，這是最普遍的。其基于測(cè)量繞組中由于局部放電所引起的瞬時(shí)電流。通常，該方法使用安裝在馬達(dá)中的耦合器，這些耦合器測(cè)量與這些瞬時(shí)電流相對(duì)應(yīng)的頻率和電荷。該方法可以在不必使機(jī)器停機(jī)的情況下評(píng)估旋轉(zhuǎn)機(jī)器的定子中的局部放電水平。通過該方法獲得的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行解析，因此需要充分了解局部放電現(xiàn)象。該方法僅給出對(duì)局部放電的次數(shù)和振幅的評(píng)估，而未給出它們對(duì)絕緣的影響的指示。-稱為絕緣電阻測(cè)量的測(cè)量該測(cè)量在馬達(dá)停機(jī)的情況下進(jìn)行。其在于在導(dǎo)體繞組與定子或轉(zhuǎn)子的金屬接地物之間施加直流電壓并測(cè)量這兩個(gè)元件之間的電絕緣電阻。理想地，該電阻為無窮大，但在實(shí)踐中并非如此。絕緣電阻越弱，存在絕緣問題的可能性就越大。該測(cè)量不能在馬達(dá)操作時(shí)進(jìn)行且對(duì)溫度極為敏感。-極化指數(shù)的測(cè)量該測(cè)量為絕緣電阻的測(cè)量的變型，其在于計(jì)算已對(duì)絕緣體施加電壓十分鐘之后的絕緣電阻與對(duì)絕緣體施加電壓一分鐘之后所獲得的電阻之間的比值。 低極化指數(shù)通常標(biāo)志著絕緣體的污染(油、脂等)。該測(cè)量與絕緣電阻測(cè)量相比對(duì)溫度不敏感。-高壓測(cè)試其在于對(duì)繞組施加高直流電壓。如果絕緣體存在缺陷，則它將由于所施加的電壓而導(dǎo)致在該點(diǎn)的絕緣中斷。該測(cè)試只能在馬達(dá)停機(jī)的情況下執(zhí)行并且可為破壞性的。-檢測(cè)通過由電暈或表面放電使空氣電離所形成的特定類型的氣體。這些方法主要涉及臭氧和NOx。-歐姆定律差的測(cè)量。-delta的正切的測(cè)量。-Terase 標(biāo)準(zhǔn)。所有這些方法具有一定值，但它們需要馬達(dá)的系統(tǒng)性停機(jī)，或者需要對(duì)局部放電現(xiàn)象對(duì)絕緣體的影響進(jìn)行十分困難的解釋。該解釋通常是有風(fēng)險(xiǎn)的，因?yàn)榫植糠烹姷奶卣鲀H與絕緣體的狀態(tài)存在間接聯(lián)系。
也可以列舉可以確定局部放電特征的其它方法，但它們看上去并不適合于旋轉(zhuǎn)機(jī)器的情形-熱波測(cè)量，該測(cè)量利用由各種現(xiàn)象(電離、極化等)所產(chǎn)生的被捕捉在絕緣體中的空間電荷。該方法在于施加溫差，該溫差感生出依賴于源自這些空間電荷的電場的電流。 該方法通常應(yīng)用于絕緣電纜。-聲學(xué)測(cè)量，其檢測(cè)在放電時(shí)所產(chǎn)生的超聲波排放。該方法特別適合于變壓器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于減少上面列舉的現(xiàn)有技術(shù)的所有或部分缺點(diǎn)。首先，本發(fā)明涉及一種用于跟蹤旋轉(zhuǎn)機(jī)器中的絕緣體的劣化的方法，該旋轉(zhuǎn)機(jī)器至少包括置于封殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子和定子，該封殼限定出包括至少90%的體積(體積百分比)的空氣的內(nèi)部氣氛，并且該旋轉(zhuǎn)機(jī)器可選地包括用于冷卻該氣氛的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，該方法包含以下步驟(a)測(cè)量位于形成所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的內(nèi)部氣氛的氣體中或與其接觸的一個(gè)或多個(gè)隨機(jī)位置處的CO ( 一氧化碳)的濃度和NO2 ( 二氧化氮)和/或O3 (臭氧)的濃度，以及(b)觀察、用信號(hào)告知和/或存儲(chǔ)所述測(cè)量的結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器可為產(chǎn)生由轉(zhuǎn)子所施加的扭矩形式的機(jī)械能的耗電設(shè)備，和從傳輸至其轉(zhuǎn)子的機(jī)械能生成電能的設(shè)備。所述設(shè)備最常見地在至少3kV的電壓下操作。轉(zhuǎn)子和定子通常覆蓋有需要對(duì)其劣化進(jìn)行跟蹤的絕緣材料。根據(jù)一個(gè)特別的方面， 該旋轉(zhuǎn)機(jī)器為壓縮機(jī)或增壓機(jī)。該旋轉(zhuǎn)機(jī)器本身置于保護(hù)性封殼例如外殼內(nèi)。該封殼通常具有許多孔口，以便允許特定電纜、氣體等通過。然而，該封殼使得存在于轉(zhuǎn)子和定子周圍的氣體根本不會(huì)或極少與封殼外部的氣氛混合。該旋轉(zhuǎn)機(jī)器的內(nèi)部氣氛通常通過通風(fēng)口或通過較復(fù)雜的系統(tǒng)來冷卻，所述系統(tǒng)可包括用于使該氣氛運(yùn)動(dòng)的裝置以及形成該氣氛的氣體在其中循環(huán)的熱交換
ο內(nèi)部氣氛主要包括空氣，也就是說超過90%的體積(體積百分比)為空氣。發(fā)明人已注意到，該氣氛具有特定組分，不僅包括源于空氣電離的氣體類型，而且在特定時(shí)間包括可檢測(cè)到的量的一氧化碳。他們還已確定，該CO的量以能夠與絕緣體的劣化狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的方式變化，其與通過利用源于空氣電離的類型的量與絕緣體的劣化狀態(tài)相關(guān)聯(lián)相比更恰當(dāng)。特別地，他們已揭示CO的量在絕緣體失效之前顯著增加。具體地，從以下、特別是對(duì)圖2的說明中將看出，測(cè)量CO必須與測(cè)量NO2和/或臭氧相關(guān)聯(lián)。測(cè)量NO2和/或臭氧采用類似于測(cè)量CO的方法進(jìn)行。測(cè)量這些新類型的傳感器可為新型傳感器，與測(cè)量CO的傳感器不同，或可為相同的傳感器。這些傳感器于是被稱為“多類型”傳感器，其能夠同時(shí)或相繼地測(cè)量若干所考慮的氣體類型。為了執(zhí)行用于測(cè)量CO的步驟(a)，可將CO傳感器放置在形成或源于所述內(nèi)部氣氛的氣體中或與該氣體接觸的隨機(jī)位置處。如果測(cè)量不通過接觸進(jìn)行，則所述傳感器也可位于氣體周圍。所述傳感器根據(jù)它們的幾何形狀、它們相應(yīng)的操作(電化學(xué)、輻射等)定位， 以便在各種部位或區(qū)域不論是否同時(shí)但優(yōu)選連續(xù)地獲得一個(gè)或多個(gè)CO濃度的值，并且不妨礙旋轉(zhuǎn)機(jī)器的平穩(wěn)運(yùn)行。
在步驟(b)中，可以通過如下方式使用這些結(jié)果例如在靠近旋轉(zhuǎn)機(jī)器或在控制室中的屏幕上觀察這些結(jié)果或通過例如利用與預(yù)定情況對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)可聽信號(hào)來通過信號(hào)告知這些結(jié)果和/或?yàn)榱诉h(yuǎn)程和/或后續(xù)處理的目的而存儲(chǔ)這些結(jié)果。根據(jù)一個(gè)特別的實(shí)施例，本發(fā)明可包含以下特征中的任一個(gè)或其它-在一個(gè)或多個(gè)傳感器的協(xié)助下進(jìn)行所述測(cè)量，所述一個(gè)或多個(gè)傳感器位于-所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的氣隙中或其定子上的隨機(jī)位置處，或-所述封殼的內(nèi)壁上或所述封殼的孔口上的隨機(jī)位置處，或-所述壁上或用于冷卻所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的可選的冷卻系統(tǒng)內(nèi)，或-用于提取來自所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器內(nèi)部氣氛的一部分的泵送系統(tǒng)中的隨機(jī)位置處。有利于測(cè)量的位置特別是在機(jī)器的氣隙中，也就是說在轉(zhuǎn)子與定子之間，在該氣隙內(nèi)或直接在定子上。傳感器也可置于封殼的內(nèi)壁上或附近、置于用于冷卻旋轉(zhuǎn)機(jī)器的可選的冷卻系統(tǒng)中或置于用于吸入形成旋轉(zhuǎn)機(jī)器的內(nèi)部氣氛的氣體的一部分的專用泵中。上述最后兩個(gè)可能性的優(yōu)點(diǎn)在于它們提供了接近內(nèi)部氣氛的平均組分的氣體混合物。該測(cè)量不再是局部的，而是涉及整個(gè)內(nèi)部氣氛。還可以有利地使用本身已通過使用例如光學(xué)或光譜技術(shù)產(chǎn)生濃度平均值的傳感器。然后可以獲得代表例如進(jìn)入氣隙的光學(xué)路徑上的濃度平均值的測(cè)量。根據(jù)另一方面，本發(fā)明還涉及一種用于對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)器進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(i)根據(jù)上述方法中的任一種跟蹤所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的絕緣體的劣化，(ii)分析來自所述跟蹤的測(cè)量結(jié)果，例如檢測(cè)CO濃度的顯著增加，特別是在O3和 /或NO2的濃度并未同時(shí)增加的情況下，或檢測(cè)CO濃度的增加速度的變化，以及(iii)采取以至少結(jié)合有在步驟(ii)中作出的分析為基礎(chǔ)確定的維護(hù)動(dòng)作。對(duì)于本發(fā)明的該新穎方面，使用上面在第一步驟中限定的跟蹤方法作為用于旋轉(zhuǎn)機(jī)器的預(yù)防性維護(hù)的方法。當(dāng)前述測(cè)量已被收集時(shí)，在第二步驟期間分析它們隨時(shí)間推移的變化，以便檢測(cè)前述氣體類型的濃度變化和/或它們的變化速度，和/或這些標(biāo)準(zhǔn)的任何組合，所述變化是絕緣體劣化的標(biāo)志。特別是可以列舉伴隨有NO2的濃度和/或O3的濃度的停滯或減小的CO濃度的增加作為決定性的標(biāo)準(zhǔn)。由于各種類型的含量可取決于所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的細(xì)節(jié)、測(cè)量位置、氣體的混合程度或測(cè)量技術(shù)，因此該分析在性質(zhì)上可為相對(duì)的?？赏ㄟ^在分析之前引入校準(zhǔn)步驟來去除該相對(duì)性，以便適應(yīng)分析標(biāo)準(zhǔn)，特別是濃度或濃度的增加速度的閾值。也可使用非相對(duì)的分析標(biāo)準(zhǔn)，例如相對(duì)于歷史值的顯著增加，或所述類型之一的且與另一類型的增加不相關(guān)的急劇增加。通過其它方法收集的其它數(shù)據(jù)也可完成該結(jié)果。分析結(jié)果是，不論是否使旋轉(zhuǎn)機(jī)器停機(jī)以進(jìn)行更深入的檢查，均可選地接下來對(duì)機(jī)器進(jìn)行有效的維護(hù)操作。因此可以看出，該方法可以限制旋轉(zhuǎn)機(jī)器的不必要的停機(jī)次數(shù)和防止可能導(dǎo)致?lián)p壞定子和轉(zhuǎn)子的故障。特別地，維護(hù)動(dòng)作可包括以下步驟(iii-a)使所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器停機(jī)，(iii-b)執(zhí)行該機(jī)器的絕緣體的狀態(tài)的視覺檢查和/或一個(gè)或多個(gè)測(cè)試(例如，測(cè)量絕緣電阻或極化指數(shù))，和/或(iii-c)對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)器執(zhí)行可能的調(diào)節(jié)。根據(jù)前述方法的一種特別的模式，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器為-用于驅(qū)動(dòng)氣體、特別是空氣、氧氣、氮?dú)?、氬氣、氫氣、一氧化碳或二氧化碳、合成氣體的工業(yè)壓縮機(jī)的電動(dòng)馬達(dá)，或-形成用于電和熱流體例如蒸汽的聯(lián)產(chǎn)的單元或聯(lián)合循環(huán)的一部分的發(fā)電機(jī)，或-驅(qū)動(dòng)泵、特別是水泵的電動(dòng)馬達(dá)。該實(shí)施例涉及用于工業(yè)氣體領(lǐng)域中的主要旋轉(zhuǎn)機(jī)器、壓縮機(jī)馬達(dá)、發(fā)電機(jī)和泵、特別是水泵，對(duì)于它們來說重要的是使操作中斷最少。如今，用于這些機(jī)器的計(jì)劃維護(hù)的停機(jī)越來越少。日益有用的是能夠在計(jì)劃停機(jī)之間的增加的時(shí)間間隔期間檢測(cè)這些機(jī)器的絕緣體中的任何異常劣化。本發(fā)明還涉及一種用于跟蹤旋轉(zhuǎn)機(jī)器的絕緣體的劣化的裝置，該旋轉(zhuǎn)機(jī)器至少包括置于封殼中的轉(zhuǎn)子和定子，該封殼限定出包括至少90%的體積(體積百分比)的空氣的內(nèi)部氣氛，并且該旋轉(zhuǎn)機(jī)器可選地包括用于冷卻該氣氛的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，該裝置至少包括-一個(gè)或多個(gè)傳感器，各傳感器傳送代表CO濃度的信號(hào)并置于形成所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的內(nèi)部氣氛的氣體中或與其接觸，-用于感測(cè)NO2和/或O3的濃度的一個(gè)或多個(gè)傳感器，所述一個(gè)或多個(gè)傳感器置于形成所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的內(nèi)部氣氛的氣體中或與其接觸，-一個(gè)或多個(gè)電路板，所述一個(gè)或多個(gè)電路板與這些傳感器連接并用于適配傳感器的信號(hào)，所述電路板可選地與所述傳感器不同，-用于獲取和可能地存儲(chǔ)由電路板適配的信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)模塊，以及-用于通過電纜或通過無線電波用信號(hào)告知和/或觀察和/或傳輸這些經(jīng)處理的信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)模塊。在該裝置中，各傳感器傳送傳輸至一個(gè)或多個(gè)常規(guī)結(jié)構(gòu)的電路板的信號(hào)。例如，這些傳感器可具有與所述氣體類型之一的濃度相關(guān)聯(lián)的電阻。然后將它們的電阻與電路板電連接，該電路板然后將該可變電阻例如轉(zhuǎn)換成電壓，同時(shí)過濾并穩(wěn)定其信號(hào)。所述電路板可位于傳感器附近或與獲取模塊相隔一定距離，例如在共用殼體中。然后電力地或通過無線電波例如通過SMS觀察和/或傳輸這些信號(hào)。根據(jù)特別的模式，該裝置可具有以下特征中的一些-所述CO傳感器可以測(cè)量NO2和/或O3的濃度。-所述傳感器位于-所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的氣隙中或其定子上的隨機(jī)位置處，或-所述封殼的內(nèi)壁上或所述封殼的孔口上的隨機(jī)位置處，或-所述壁上或用于冷卻所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的可選的冷卻系統(tǒng)內(nèi)，或-用于提取形成所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的內(nèi)部氣氛的氣體的一部分的泵送系統(tǒng)中的隨機(jī)位置處。所述傳感器可為單類型(測(cè)量單個(gè)氣體類型的濃度)或多類型(測(cè)量若干類型的濃度，不論是否同時(shí)測(cè)量)。
本發(fā)明還涉及一種工業(yè)氣體、特別是空氣、氧氣、氮?dú)?、氬氣、氫氣、一氧化碳或二氧化碳、合成氣體的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)且特征在于所述馬達(dá)配設(shè)有上面限定的跟蹤裝置中的任何一個(gè)。類似地，本發(fā)明涉及一種形成用于電和熱流體例如蒸汽的聯(lián)產(chǎn)的單元或聯(lián)合循環(huán)的一部分的發(fā)電機(jī)，其特征在于該發(fā)電機(jī)配設(shè)有上面限定的跟蹤裝置中的任何一個(gè)。聯(lián)產(chǎn)流體可為蒸汽或其它“熱”流體，例如熱油。類似地，本發(fā)明涉及一種泵，特別是水泵，其由至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)且特征在于所述至少一個(gè)馬達(dá)配設(shè)有上面限定的跟蹤裝置中的任何一個(gè)。同樣，本發(fā)明延伸地涉及一種用于分離空氣或用于生產(chǎn)一種或多種工業(yè)氣體例如空氣、氧氣、氮?dú)?、氬氣、氫氣、一氧化碳或二氧化碳、合成氣體的方法，其特征在于，該方法利用了一個(gè)或多個(gè)上面限定的壓縮機(jī)。最后，本發(fā)明延伸地涉及一種用于電和熱流體例如蒸汽的聯(lián)產(chǎn)或聯(lián)合循環(huán)的方法，其特征在于，該方法利用了一個(gè)或多個(gè)上面限定的發(fā)電機(jī)。


在閱讀以下參照附圖進(jìn)行的描述后，本發(fā)明的其它特別的特征和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見，在附圖中-圖1表示裝配有根據(jù)本發(fā)明的裝置的旋轉(zhuǎn)機(jī)器，-圖2表示圖示出在承受增加的電壓的絕緣體附近測(cè)出的CO、NO2和O3的濃度之間的聯(lián)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式圖1以非限制性的方式示意性地示出了利用根據(jù)本發(fā)明的跟蹤方法的裝置，該方法也是預(yù)防性維護(hù)方法的基礎(chǔ)。該旋轉(zhuǎn)機(jī)器處于封殼或外殼1中。所述封殼限定出具有定子2和轉(zhuǎn)子3的內(nèi)部氣氛。在這兩個(gè)元件之間，存在被稱為“氣隙”的空間。該旋轉(zhuǎn)機(jī)器還設(shè)有-用于冷卻其內(nèi)部氣氛的冷卻系統(tǒng)5，其通過使形成所述內(nèi)部氣氛的氣體與冷源 (未示出)進(jìn)行熱交換而工作，-泵4，其可以抽吸所述內(nèi)部氣氛的一部分。傳感器6設(shè)置成位于形成該內(nèi)部氣氛的氣體中或與其接觸，以用于測(cè)量CO的濃度。所有這些傳感器還測(cè)量NO2和O3的濃度。這些傳感器是半導(dǎo)體氧化物傳感器。該技術(shù)特別是允許傳感器的小型化(直徑約為Icm且高度約為1cm)。此外，所述傳感器在高達(dá) 80°C以上的高溫下正常工作。也可使用其它類型的傳感器，例如基于光譜技術(shù)的傳感器，尤其是為了獲得傳感器的更好的化學(xué)選擇性。在圖1中，每個(gè)傳感器具有三個(gè)電阻器，各電阻器通過簡單的數(shù)學(xué)函數(shù)與所述氣體類型之一的濃度相關(guān)聯(lián)。在此示例中，這些傳感器因此是三類型傳感器。傳感器之一 6a在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的氣隙中定位在定子2上。傳感器6b定位成抵靠在封殼1的內(nèi)壁上；傳感器6c靠近封殼1并處于所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的氣隙中；傳感器6d抵靠在冷卻系統(tǒng)5的內(nèi)壁上，其監(jiān)視來自所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的內(nèi)部氣氛的氣體通過。6e處于所述冷卻系統(tǒng)5內(nèi)部，在源自所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的氣體的通路上。6f處于用于提取形成所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的內(nèi)部氣氛的氣體的一部分的所述泵4中。這些傳感器與電路板7電連接，電路板7借助于橋式電阻將各傳感器6a至6f的三個(gè)電阻轉(zhuǎn)換成許多模擬信號(hào)，例如電壓。這些電路板7還執(zhí)行過濾和穩(wěn)定這些信號(hào)的常規(guī)功能。電路板7所產(chǎn)生的模擬信號(hào)被發(fā)送至用于以數(shù)字形式采集和可能的存儲(chǔ)的一個(gè)或多個(gè)模塊8。這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的內(nèi)容然后由裝置9例如顯示在屏幕上，并通過SMS發(fā)送以便遠(yuǎn)程處理。所示的旋轉(zhuǎn)機(jī)器可為用于壓縮工業(yè)氣體例如空氣的馬達(dá)，或例如與燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)接的發(fā)電機(jī)，或工業(yè)水泵的馬達(dá)。然后根據(jù)上述預(yù)防性維護(hù)方法可選地分析所觀察或發(fā)送的結(jié)果?，F(xiàn)參照?qǐng)D2說明本發(fā)明所基于的測(cè)量的針對(duì)性。發(fā)明人已進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)來確定由于各種類型的絕緣體附近或其中的局部放電所出現(xiàn)的氣體類型以及最適合于檢測(cè)這些氣體類型的傳感器的類型的特征。圖2中的曲線圖歸納了這些實(shí)驗(yàn)之一的結(jié)果，其中-材料、優(yōu)選地絕緣材料——在該情形中為厚度為Imm的環(huán)氧樹脂盤——通過介質(zhì)阻擋以點(diǎn)-平面幾何形狀承受放電。-逐漸增大用于產(chǎn)生放電的電壓，這使放電功率逐漸升高，直到絕緣體失效，也就是說直到實(shí)際上使其絕緣能力喪失的介電材料發(fā)生不可逆的劣化，-在清潔空氣流中，通過受控的濕度收集在放電期間形成的穩(wěn)定的氣體類型，-通過各種裝置來測(cè)量這些氣體類型，所述裝置一方面是測(cè)量上述O3、n&和CO的濃度的傳感器，另一方面是采用傅里葉變換作為樣本測(cè)量的可視UV或紅外吸收光譜儀，
-將所有這些傳感器布置在放電下游的濕空氣中或與其接觸。在圖2中，X軸代表待進(jìn)行測(cè)試的絕緣體所承受的電壓U。這些值無量綱且一直升至在值18處的失效電壓，該失效電壓由閃電符號(hào)表示。左側(cè)的Y軸代表O3和CO的濃度， 而右側(cè)的Y軸(或第二軸)代表NO2W濃度。這些濃度以ppm(百萬分之幾)示出，也就是說以體積分?jǐn)?shù)示出。在該坐標(biāo)系中，三條曲線代表0)力02和03的濃度隨從零到失效電壓所施加至絕緣體的放電功率的變化。該曲線圖已被分為通過標(biāo)號(hào)為1至4的虛線矩形示出的四個(gè)區(qū)。起初，這三種氣體類型的濃度保持很低(區(qū)O)。然后，隨著放電功率增加，出現(xiàn)臭氧及很小量的一氧化碳(區(qū) )。當(dāng)放電功率已增加足夠大時(shí)，臭氧的濃度下降，而NO2的濃度形成峰值且一氧化碳的濃度增加(區(qū)Θ)。在失效之前不久，NO2的濃度轉(zhuǎn)而減小而一氧化碳的濃度出現(xiàn)峰值(區(qū) )。因此，通過多次進(jìn)行這種類型的實(shí)驗(yàn)，發(fā)明人已能夠證實(shí)一氧化碳的濃度的增加可以以極恰當(dāng)?shù)姆绞筋A(yù)期電介質(zhì)的失效，特別是在這種增加并未伴隨有NO2和/或O3的濃度的增加的情況下。鑒于以上說明和解釋，可以理解本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是-為目前使用的電氣測(cè)量提供了補(bǔ)充并使絕緣體狀態(tài)的診斷可靠，-提供了應(yīng)用于所有類型的絕緣體和任何類型的旋轉(zhuǎn)機(jī)器的通用方法，-限制了用于檢測(cè)的停機(jī)次數(shù)和旋轉(zhuǎn)機(jī)器的故障次數(shù)，
-由于CO、NO2和/或O3傳感器比較便宜，因此本發(fā)明可基于低成本的跟蹤裝置，-提供了易于根據(jù)氣體類型的占優(yōu)勢(shì)、出現(xiàn)和消失進(jìn)行解釋的測(cè)量結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種用于跟蹤旋轉(zhuǎn)機(jī)器中的絕緣體的劣化的方法，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器至少包括置于封殼 (1)內(nèi)的轉(zhuǎn)子C3)和定子O)，所述封殼限定出包括按體積計(jì)至少90%為空氣的內(nèi)部氣氛， 并且所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器可選地包括用于冷卻該氣氛的冷卻系統(tǒng)(5)，所述方法的特征在于包括以下步驟(a)在位于形成所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的所述內(nèi)部氣氛的所述氣體中的或與所述氣體接觸的一個(gè)或多個(gè)隨機(jī)位置處測(cè)量CO ( 一氧化碳)的濃度和NO2 ( 二氧化氮)和/或O3 (臭氧)的濃度，以及(b)觀察、用信號(hào)告知和/或存儲(chǔ)所述測(cè)量(7，8，9)的結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述測(cè)量在一個(gè)或多個(gè)傳感器(6)的協(xié)助下進(jìn)行，所述一個(gè)或多個(gè)傳感器置于-所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的氣隙中的或所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的定子上的隨機(jī)位置(6a，6c)處，或 -所述封殼(1)的內(nèi)壁上的或所述封殼的孔口上的隨機(jī)位置0 )處，或 -壁(6d)上或用于冷卻所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的所述可選的冷卻系統(tǒng)(5)內(nèi)(6e)，或 -用于提取來自所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的所述內(nèi)部氣氛的一部分的泵送系統(tǒng)中的隨機(jī)位置處。
3.一種用于旋轉(zhuǎn)機(jī)器的預(yù)防性維護(hù)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟 (i)根據(jù)權(quán)利要求1或2中所限定的方法跟蹤所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的絕緣體的劣化，( )分析來自所述跟蹤的測(cè)量結(jié)果，例如檢測(cè)CO濃度的顯著增加，特別是在O3和/或 NO2的濃度并未同時(shí)增加的情況下，或檢測(cè)CO濃度的增加速度的變化，以及 (iii)采取基于至少結(jié)合有在步驟(ii)中作出的分析所確定的維護(hù)動(dòng)作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述維護(hù)動(dòng)作包括以下步驟 (iii-a)使所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器停機(jī)，(iii-b)執(zhí)行該機(jī)器的所述絕緣體的狀態(tài)的視覺檢查和/或一個(gè)或多個(gè)測(cè)試(例如，測(cè)量絕緣電阻或極化指數(shù))，和/或(iii-c)對(duì)所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器執(zhí)行可能的調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器為-電動(dòng)馬達(dá)，該電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)氣體、特別是空氣、氧氣、氮?dú)?、氬氣、氫氣、一氧化碳或二氧化碳、合成氣體的工業(yè)壓縮機(jī)，或-形成用于電和熱流體例如蒸汽的聯(lián)產(chǎn)的單元或聯(lián)合循環(huán)的一部分的發(fā)電機(jī)，或 -驅(qū)動(dòng)泵、特別是水泵的電動(dòng)馬達(dá)。
6.一種用于跟蹤旋轉(zhuǎn)機(jī)器的絕緣體的劣化的裝置，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器至少包括置于封殼 (1)內(nèi)的轉(zhuǎn)子C3)和定子O)，所述封殼限定出包括按體積計(jì)至少90%為空氣的內(nèi)部氣氛， 并且所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器可選地包括用于冷卻該氣氛的冷卻系統(tǒng)(5)，其特征在于，所述裝置至少包括-一個(gè)或多個(gè)傳感器(6)，各傳感器傳送代表CO濃度的信號(hào)并置于形成所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的所述內(nèi)部氣氛的所述氣體中或與所述氣體接觸，-用于感測(cè)NO2和/或O3的濃度的一個(gè)或多個(gè)傳感器(6)，所述一個(gè)或多個(gè)傳感器(6) 置于形成所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的所述內(nèi)部氣氛的所述氣體中或與所述氣體接觸，-一個(gè)或多個(gè)電路板(7)，所述一個(gè)或多個(gè)電路板(7)與這些傳感器連接并用于適配所述傳感器(6)的信號(hào)，所述電路板(7)可選地與所述傳感器(6)不同，-用于獲取和可能地存儲(chǔ)由所述電路板(7)適配的信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)模塊(8)，以及-用于通過電纜或通過無線電波用信號(hào)告知和/或觀察和/或傳輸這些經(jīng)處理的信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)模塊(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)CO傳感器(6)還能夠測(cè)量NO2和/或O3的濃度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的裝置，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)傳感器位于-所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的氣隙中的或所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的定子上的隨機(jī)位置(6a，6c)處，或-所述封殼(1)的內(nèi)壁上的或所述封殼的孔口上的隨機(jī)位置(6b)處，或-壁(6d)上或用于冷卻所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的所述可選的冷卻系統(tǒng)(5)內(nèi)(6e)，或-用于提取形成所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的所述內(nèi)部氣氛的所述氣體的一部分的泵送系統(tǒng)中的隨機(jī)位置處。
9.一種氣體、特別是空氣、氧氣、氮?dú)?、氬氣、氫氣、一氧化碳或二氧化碳、合成氣體的工業(yè)壓縮機(jī)，所述工業(yè)壓縮機(jī)由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，且其特征在于所述馬達(dá)配設(shè)有根據(jù)權(quán)利要求7 至9中任一項(xiàng)所述的裝置。
10.一種形成用于電和熱流體例如蒸汽的聯(lián)產(chǎn)的單元或聯(lián)合循環(huán)的一部分的發(fā)電機(jī)， 其特征在于，所述發(fā)電機(jī)配設(shè)有根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的裝置。
11.一種泵，特別是水泵，所述泵由至少一個(gè)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，且其特征在于所述至少一個(gè)馬達(dá)配設(shè)有根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的裝置。
12.一種用于分離空氣或用于生產(chǎn)一種或多種工業(yè)氣體例如空氣、氧氣、氮?dú)?、氬氣、氫氣、一氧化碳或二氧化碳、合成氣體的方法，其特征在于，所述方法利用了一個(gè)或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓縮機(jī)。
13.一種用于電和熱流體例如蒸汽的聯(lián)產(chǎn)或聯(lián)合循環(huán)的聯(lián)產(chǎn)方法，其特征在于所述方法利用了一個(gè)或多個(gè)根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于跟蹤旋轉(zhuǎn)機(jī)器中的絕緣體的劣化的方法，該旋轉(zhuǎn)機(jī)器包括設(shè)置在殼體(1)中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子(3)和至少一個(gè)定子(2)，該殼體限定出含有至少90％的體積為空氣的內(nèi)部氣氛，并且該旋轉(zhuǎn)機(jī)器可選地包括用于所述氣氛的冷卻系統(tǒng)(5)，所述方法特征在于包括以下步驟(a)在位于限定出所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的內(nèi)部氣氛的氣體中的或與所述氣體接觸的一個(gè)或多個(gè)隨機(jī)位置處測(cè)量CO(一氧化碳)的濃度和NO2(二氧化氮)和/或O3(臭氧)的濃度；以及(b)顯示、用信號(hào)告知和/或存儲(chǔ)所述測(cè)量(7、8、9)的結(jié)果。
文檔編號(hào)H02K11/00GK102160264SQ200980136534
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者B·米納, D·勞倫, E·奧迪克, E·穆朗-雷諾阿德, G·弗雷德里希, M·亞伊萊特-戴爾克勞德 申請(qǐng)人:喬治洛德方法研究和開發(fā)液化空氣有限公司