DE2635044A1

DE2635044A1 - Anordnung zur ueberwachung des kuehlmitteldurchflusses

Info

Publication number: DE2635044A1
Application number: DE19762635044
Authority: DE
Inventors: Josko Dipl Ing Vlah
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1976-08-04
Filing date: 1976-08-04
Publication date: 1978-02-09
Also published as: SE7708772L; FR2361012A1; AT349563B; ATA557277A

Description

BBC

BROWN, BOVERI & CIE - AKTIENGESELLSCHAFT

MANNHEIM BROWN BOVERI

Mp.-Nr, 601/76 Mannheim, den 30. Juli 1976

ZFE/P 1, H/Hz

Anordnung zur Überwachung des Kühlmitteldurchflusses

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung des Kühlmitteldurchflusses durch die Wicklungen einer elektrischen Maschine.

Die Wicklungen großer Turbogeneratoren sind mit Hohlleitern versehen, welche von einer Kühlflüssigkeit durchflossen sind. Da man mit Rücksicht auf das Temperaturgefälle nicht alle Hohlleiter im Bezug auf das Kühlmittel in Reihe schalten kann, ist meist eine größere Anzahl von Kühlmittelkreisen, die parallel geschaltet sind, erforderlich, welche von einer Kühlmittelsammelleitung gespeist sind. Bei solchen Turbogeneratoren bekannter Art erfolgt entsprechend einem Vorschlag die Kontrolle der durchfließenden Flüssigkeitsmenge in einzelnen Zweigen mit Hilfe von im Nutenbereich in die Wicklung eingewickelten Thermometern, welche die Leitertemperatur messen und durch Vergleich der Temperaturwerte miteinander, sowie mit Wasserthermometern für die Wicklungsverbindungen. Die erforderliche große Anzahl von Wicklungsthermometern kompliziert die Fertigung der Wicklung. Weiterhin ist die Verlegung der Meßleitungen sehr kompliziert, und es ergeben sich zusätzliche Fehlerquellen dadurch, weil diese Meßleitungen im Hochspannungsbereich angeordnet sein müssen. Ein Austausch dieser

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Nutenthermometer ist nur möglich, wenn die gesamte Wicklung ausgebaut wird. Ein weiterer Nachteil dieser Art der Überwachung besteht z.B. darin, daß man vor der Inbetriebnahme zum Messen die Maschine belasten muß, um damit evtl. durch die Fabrikation bedingte Verunreinigungen, verursachte Ungleichmäßigkeiten in der Durchströmung der Hohlleiter festzustellen. Dazu muß die gesamte Turbogruppe einschließlich Kessel betriebsbereit sein. Bei der Feststellung eines Fehlers zu diesem Zeitpunkt bedeutet dies eine Verschiebung der Inbetriebnahme und damit entsprechend finanzielle Verluste. Die Meßwerte der in den Wicklungsverbindungen angeordneten Wasserthermometer geben schließlich keinen eindeutigen Aufschluß über eine Verstopfung eines der parallelen Kühlmittelkreise.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine einfache betriebssichere Einrichtung zur Überwachung der Strömung des Kühlmittelsin den Kühlmittelkreisläufen der Hohlleiter eines Turbogenerators großer Leistung anzugeben, welche sowohl im Betrieb als auch vor der Inbetriebnahme betriebsbereit ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß in jedem der parallelen Kühlmittelkreise einevon dem Kühlmittel umflossene Sonde angeordnet ist, welche ein Widerstandsthermometer enthält, welches mit einem elektrischen Heizkörper imWärmekontakt steht, daß im Speisestromkreis der Heizspiralen Einrichtungen vorgesehen sind, durch welche dem Heizkörper eine konstante elektrische Leistung zugeführt wird, und daß die Widerstandsthermometer an eine· Auswerte-Vorrichtung angeschlossen sind, durch welche deren Meßwerte zyklisch abfragbar und miteinander vergleichbar sind, wobei im Falle von voneinander abweichenden Meßwerten der einzelnen Widerstandsthermometer ein Signal ausgelöst wird. Die Erfindung baut auf der

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Erkenntnis·^daß je nach der Strömungsgeschwindigkeit an der Meßstelle die Wärmeentnahme von der Meßsonde verschieden groß sein muß, womit das in der Meßsonde eingebaute Widerstands-

* am Signalanzeigegerät - 3 -

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thermometer verschieden große Meßwerte an die Auswertevorrichtung überträgt. Bei gleich großen Meßwerten der verschiedenen Meßsonden muß die Strömungsgeschwindigkeit bzw. die Kühlflüssig· keitsmenge pro Zeiteinheit in den verschiedenen Kühlkreisen übereinstimmen. Bei einer Abweichung der gemessenen Werte muß einer der Kühlmittelkreisläufe eine von den anderen Kühlmittelkreisläufen abweichende Kühlmittelmenge pro Zeiteinheit führen. Mit dieser Anordnung sind außerdem exakte Messungen der Strömungsgeschwindigkeit dadurch möglich, indem die Widerstandswerte der Meßsonde in z.B. m/s geeicht werden. Die eventuelle Temperaturänderung des Kühlmediums ist dabei als zusätzliche Korrektur zu berücksichtigen.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Widerstandsthermometer innerhalb des Heizkörpers angeordnet ist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Widerstandsthermometer eine zylindrische Form aufweist und von dem spiralisch ausgebildeten Heizkörper umfaßt ist.

In zweckmäßiger Weise ist die Sonde in der Kühlmittelleitung zwischen Kühlmittel-Sammelleitung und dem Kühlmittelrohranschluß am Wickelkopf angeordnet.

Bei einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daB die Heizkörper in Reihe geschaltet sind und von einer Stromquelle gespeist sind» deren Leistung auf einen konstanten Wert geregelt ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Auswertevorrichtung einen Mittelwertbildner enthält, in welchem der Mittelwert der gemessenen Temperaturwerte gebildet wird, mit den einzelnen Meßwerten der Widerstandsthermometer verglichen wird, wobei erst bei einer bestimmten Abweichung eines der Meßwerte vom Mittelwert ein Signal ausgelöst wird.

- 4 * der Erfindung

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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt vor allem darin, daß keinerlei bewegliche Teile vorhanden sind und daß auch keine Dichtungsprobleme auftreten, so daß eine langfristige Funktionstüchtigkeit garantiert ist.

Weiter befinden sich die Leitungen und die Meßsonde außerhalb des Hochspannungsfeldes, wodurch zusätzliche Fehlermöglichkeiten ausgeschlossen sind. Weiterhin braucht vor der Inbetriebnahme nur der Kühlmittelkreislauf betriebsbereit zu sein, Kessel und Turbine brauchen also nicht betriebsbereit zu sein, so daß frühzeitig Verstopfungen in einem der Kühlmittelkreisläufe festgestellt und beseitigt werden können.

! Die Einrichtung kann auch zum Anzeigen der Temperatur der I Hohlleiter des Generators herangezogen werden. In diesem Falle j ist der Meßwert durch Berücksichtigung der Temperatur des I Kühlmediums zu korrigieren.

Bei der Überwachung des Kühlmittelkreislaufes spielt die Temperatur des Kühlmittels iceine Rolle, hier dreht es sich nur darum,! Abweichungen der Temperatur, welche auf eine Verstopfung des Kühlmittelkreislaufes zurückzuführen sind, festzustellen. ]

! Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Eri findung ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenen und in ! den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. j

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! Es zeigen: . I

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Fig, 1 einen Schnitt durch eine Meßsonde nach der Erfindung, {

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Schaltung nach der Erfindung.

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In den Zeichnungen ist mit 1 die VerMndungsleitung zwischen Kühlmittel- Sammelleitung und dem Kühlmittel-Rohranschluß am Wickelkopf, mit 2 die Meßsonde, mit 4 die Heizspirale und mit 3 das Widerstandsthermometer "bezeichnet. Meßsonde und Widerstandsthermometer stehen in gutem thermischen Kontakt. Die Heizspirale 4 und das Widerstandsthermometer 3 sind in einem einseitig geschlossenen Rohr 5 untergebracht, welches mit einer flüssigkeitsdichten Verschraubung 6 in die Verbindungsleitung 1 eingeschraubt ist. Die Anschlüsse der Heizspirale 4 sind mittels einer Verbindungsleitung 7 mit einer Stromquelle 8 verbunden, während die Anschlüsse des Widerstandsthermometers 3 durch Verbindungsleitungen 9 mit der Auswertevorrichtung 10 verbunden ist, an die eine Stromquelle 11 sowie das Signalanzeigegerät 12 angeschlossen ist.

Bei einer Abweichung der von den Widerstandsthermometern 3 gemessenen Widerstandswerten voneinander wird im Signalanzeigegerät 12 ein Signal ausgelöst.

Die Auswertevorrichtung 10 ist so ausgebildet, daß die Widerstandswerte bei eingeschaltetem Gerät laufend zyklisch abgefragt werden, wobei ein Mittelwert gebildet wird. Falls eine Abweichung eines einzelnen Meßwertes von dem Mittelwert festgestellt wird, wird bei Vorliegen einer bestimmten einstellbaren Abweichung eines der Meßwerte vom Mittelwert im Signalanzeigegerät 12 ein Signal ausgelöst.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche :

Anordnung zur überwachung des Kühlmitteldurchflusses durch
die Wicklungen einer elektrischen Maschine, dadurch
gekennzeichnet, daß in jedem der parallelen
Kühlmittelkreise eine von dem Kühlmittel umflossene Meßsonde (2) angeordnet ist, welche ein Widerstandsthermometer

(3) enthält, welches mit einem elektrischen Heizkörper (4)

in Wärmekontakt steht, daß im Speisestromkreis der Heizkörper¹'

(4) Einrichtungen vorgesehen sind, durch welche den Heizkörpern {4) eine konstante elektrische Leistung zugeführt
wird, und daß die Widerstandsthermometer (3) an einer
Auswerte-Vorrichtung (10) angeschlossen sind, durch welche
deren Meßwerte zyklisch abfragbar und miteinander vergleichbar sind, wobei im Falle von voneinander abweichenden Meß- j werten der einzelnen Widerstandsthermometer am Signalanzeige-j gerät (12) ein Signal ausgelöst wird. j
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Widerstandsthermometer (3) innerhalb des Heizkörpers (4) ■ angeordnet ist» j
3* Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn- j zeichnet, daß das Widerstandsthermometer^) eine zylind- j risehe Form aufweist und von dem spiralisch ausgebildeten i

Heizkörper (4) umfaßt ist. ί
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch j gekennzeichnet, daß die Meßsonde (2) in der Kühlmittel- ] leitung (1) zwischen Kühlmittel-Sammelleitung und dem Kühl- j jnittelrohranschluß am Wickelkopf angeordnet ist. -,

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ORIGINAL INSPECTED

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5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkörper (4) in Reihe geschaltet sind und von einer Stromquelle (8) gespeist sind, deren Leistung auf «inen konstanten Wert geregelt ist.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertevorrichtung (10) einen Mittelwertbildner enthält, in welchem der Mittelwert der gemessenen Temperaturwerte gebildet wird und mit den einzelnen Meßwerten der Widerstandsthermometer verglichen wird, wobei erst bei einer bestimmten Abweichung eines der Meßwerte vom Mittelwert ein Signal ausgelöst wird.
7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei geeichten Meßsonden diese an ein Anzeige-Instrument angeschlossen sind, welches die Strömungs-jgeschwindigkeit anzeigt»
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüchej dadurch Ifekennzeicnnet, daß die Auswerte-Vorrichtung {10} in Abhängigkeit der Kühlmitteltemperatur korrigiert wird.

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