JP2020507088A - 発電機における故障特定のための方法、並びに発電機検査システム - Google Patents
発電機における故障特定のための方法、並びに発電機検査システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020507088A JP2020507088A JP2019561359A JP2019561359A JP2020507088A JP 2020507088 A JP2020507088 A JP 2020507088A JP 2019561359 A JP2019561359 A JP 2019561359A JP 2019561359 A JP2019561359 A JP 2019561359A JP 2020507088 A JP2020507088 A JP 2020507088A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- generator
- stator
- magnetic field
- fault
- rotor
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
- G01R31/346—Testing of armature or field windings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
- G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
- Tests Of Circuit Breakers, Generators, And Electric Motors (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
102 タワー
104 ナセル
106 ロータ
108 ロータブレード
110 スピナ
200 発電機
210 発電機のロータ
211 プラス接続部
212 マイナス接続部
300 電流源(直流源又は交流源)
400 磁力計
E 接地(アース)
1U1 整流器接続部
1U2 中性点接続部
1V1 整流器接続部
1V2 中性点接続部
2U1 整流器接続部
2U2 中性点接続部
S1−S5 ステータコイル
P1−P5 ポールシュー
MP1−MP10 測定点
即ち本発明の第1の視点により、
発電機のステータ、又は風力発電装置の同期発電機のステータにおける故障特定のための方法であって、前記ステータは、複数のステータコイルを有し、
以下のステップ、即ち、
前記発電機の巻線を通る電流の流れを発生させるための電流源を接続するステップ、
前記発電機の前記ステータコイルにより発生される磁気的な場を、磁気的な場を検知するための手段により検知するステップ、及び、
磁気的な場を発生させない前記ステータコイルを特定することにより故障の位置を検出するステップ、を含むこと
を特徴とする方法が提供される。
更に本発明の第2の視点により、
発電機のロータ、又は風力発電装置の他励式の同期発電機のロータにおける故障特定のための方法であって、前記ロータは、複数のポールシューを有し、
以下のステップ、即ち、
直流電流源を、前記発電機の前記ロータのロータ巻線のプラス接続部に接続するステップ、
直流電流を前記プラス接続部へ供給するステップ、
前記ポールシューにより発生される磁場を、磁気的な場を検知するための手段により検知するステップ、及び、
検知された前記ポールシューの磁場の比較により故障箇所を特定するステップ、を含み、但し、故障は、磁場が検知されない前記ポールシューの前に存在すること
を特徴とする方法が提供される。
更に本発明の第3の視点により、
発電機のステータ、又は風力発電装置の同期発電機のステータ、又は発電機のロータ、又は風力発電装置の他励式の同期発電機のロータにおける故障特定のための発電機検査システムであって、
前記発電機の前記ステータのステータコイル又は前記発電機の前記ロータのポールシューを通る電流の流れを発生させるための電流源と、
前記ステータコイル又は前記ポールシューの機能のための指標器として前記ステータコイル又は前記ポールシューの磁場センサとを有すること
を特徴とする発電機検査システムが提供される。
更に本発明の第4の視点により、
発電機のステータ、又は風力発電装置の同期発電機のステータ、又は発電機のロータ、又は風力発電装置の他励式の同期発電機のロータにおける故障特定のための発電機検査システムの使用法であって、
前記発電機検査システムは、前記発電機の前記ステータのステータコイル又は前記発電機の前記ロータのポールシューを通る電流の流れを発生させるための電流源と、前記ステータコイル又は前記ポールシューの機能のための指標器として前記ステータコイル又は前記ポールシューの磁場センサとを有し、
磁気的な場を発生させない前記ステータコイル又は前記ポールシューを特定することにより故障の位置が特定されること
を特徴とする使用法が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲において場合により付記される図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。
(形態1)
発電機のステータ、特に風力発電装置の同期発電機のステータにおける故障特定のための方法であって、前記ステータは、複数のステータコイルを有し、
以下のステップ、即ち、
前記発電機の巻線を通る電流の流れを発生させるための電流源を接続するステップ、
前記発電機の前記ステータコイルにより発生される磁気的な場を、磁気的な場を検知するための手段により検知するステップ、及び、
磁気的な場を発生させない前記ステータコイルを特定することにより故障の位置を検出するステップ、を含むこと。
(形態2)
接地故障において、前記電流源は、接地と第1接続部の双方へ接続されており、
系故障において、前記電流源は、ステータ巻線の故障のある相の第1接続部の間に接続されており、
相故障において、前記電流源は、第1接続部の間に接続されていること、が好ましい。
(形態3)
発電機のロータ、特に風力発電装置の他励式の同期発電機のロータにおける故障特定のための方法であって、前記ロータは、複数のポールシューを有し、
以下のステップ、即ち、
直流電流源を、前記発電機の前記ロータのロータ巻線のプラス接続部に接続するステップ、
直流電流を前記プラス接続部へ供給するステップ、
前記ポールシューにより発生される磁場を、磁気的な場を検知するための手段により検知するステップ、及び、
検知された前記ポールシューの磁場の比較により故障箇所を特定するステップ、を含み、但し、故障は、磁場が検知されない前記ポールシューの前に存在すること。
(形態4)
磁気的な場を検知するための前記手段は、磁力計又はクランプ電流計として構成されていること、が好ましい。
(形態5)
発電機のステータ、特に風力発電装置の同期発電機のステータ、又は発電機のロータ、特に風力発電装置の他励式の同期発電機のロータにおける故障特定のための発電機検査システムであって、
前記発電機の前記ステータのステータコイル又は前記発電機の前記ロータのポールシューを通る電流の流れを発生させるための電流源と、
前記ステータコイル又は前記ポールシューの機能のための指標器として前記ステータコイル又は前記ポールシューの磁場センサとを有すること。
(形態6)
発電機のステータ、特に風力発電装置の同期発電機のステータ、又は発電機のロータ、特に風力発電装置の他励式の同期発電機のロータにおける故障特定のための発電機検査システムの使用であって、
前記発電機検査システムは、前記発電機の前記ステータのステータコイル又は前記発電機の前記ロータのポールシューを通る電流の流れを発生させるための電流源と、前記ステータコイル又は前記ポールシューの機能のための指標器として前記ステータコイル又は前記ポールシューの磁場センサとを有し、
磁気的な場を発生させない前記ステータコイル又は前記ポールシューを特定することにより故障の位置が特定されること。
Claims (6)
- 発電機のステータ、特に風力発電装置の同期発電機のステータにおける故障特定のための方法であって、前記ステータは、複数のステータコイル(S1−S5)を有し、
以下のステップ、即ち、
前記発電機の巻線を通る電流の流れを発生させるための電流源(300)を接続するステップ、
前記発電機の前記ステータコイル(S1−S5)により発生される磁気的な場を、磁気的な場を検知するための手段(400)により検知するステップ、及び、
磁気的な場を発生させない前記ステータコイル(S1−S5)を特定することにより故障の位置を検出するステップ、を含むこと
を特徴とする方法。 - 接地故障において、前記電流源(300)は、接地(E)と第1接続部(1U1)の双方へ接続されており、
系故障において、前記電流源(300)は、ステータ巻線の故障のある相の第1接続部(1U1、2U1)の間に接続されており、
相故障において、前記電流源(300)は、第1接続部(2U1、2V1)の間に接続されていること
を特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 発電機のロータ、特に風力発電装置の他励式の同期発電機のロータにおける故障特定のための方法であって、前記ロータは、複数のポールシュー(P1−P5)を有し、
以下のステップ、即ち、
直流電流源(300)を、前記発電機(200)の前記ロータ(210)のロータ巻線のプラス接続部(211)に接続するステップ、
直流電流を前記プラス接続部(211)へ供給するステップ、
前記ポールシュー(P1−P5)により発生される磁場を、磁気的な場を検知するための手段(400)により検知するステップ、及び、
検知された前記ポールシューの磁場の比較により故障箇所を特定するステップ、を含み、但し、故障は、磁場が検知されない前記ポールシューの前に存在すること
を特徴とする方法。 - 磁気的な場を検知するための前記手段(400)は、磁力計又はクランプ電流計として構成されていること
を特徴とする、請求項3に記載の方法。 - 発電機のステータ、特に風力発電装置の同期発電機のステータ、又は発電機のロータ、特に風力発電装置の他励式の同期発電機のロータにおける故障特定のための発電機検査システムであって、
前記発電機の前記ステータのステータコイル又は前記発電機の前記ロータのポールシューを通る電流の流れを発生させるための電流源(300)と、
前記ステータコイル又は前記ポールシューの機能のための指標器として前記ステータコイル又は前記ポールシューの磁場センサ(400)とを有すること
を特徴とする発電機検査システム。 - 発電機のステータ、特に風力発電装置の同期発電機のステータ、又は発電機のロータ、特に風力発電装置の他励式の同期発電機のロータにおける故障特定のための発電機検査システムの使用であって、
前記発電機検査システムは、前記発電機の前記ステータのステータコイル又は前記発電機の前記ロータのポールシューを通る電流の流れを発生させるための電流源(300)と、前記ステータコイル又は前記ポールシューの機能のための指標器として前記ステータコイル又は前記ポールシューの磁場センサ(400)とを有し、
磁気的な場を発生させない前記ステータコイル又は前記ポールシューを特定することにより故障の位置が特定されること
を特徴とする使用。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017101944.8A DE102017101944A1 (de) | 2017-02-01 | 2017-02-01 | Verfahren zur Fehlerbestimmung an einem Generator und Generatorprüfsystem |
DE102017101944.8 | 2017-02-01 | ||
PCT/EP2018/052235 WO2018141726A1 (de) | 2017-02-01 | 2018-01-30 | Verfahren zur fehlerbestimmung an einem generator und generatorprüfsystem |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020507088A true JP2020507088A (ja) | 2020-03-05 |
Family
ID=61132433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019561359A Pending JP2020507088A (ja) | 2017-02-01 | 2018-01-30 | 発電機における故障特定のための方法、並びに発電機検査システム |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190391207A1 (ja) |
EP (1) | EP3577476A1 (ja) |
JP (1) | JP2020507088A (ja) |
KR (1) | KR20190104606A (ja) |
CN (1) | CN110235011A (ja) |
BR (1) | BR112019014186A2 (ja) |
CA (1) | CA3048949A1 (ja) |
DE (1) | DE102017101944A1 (ja) |
WO (1) | WO2018141726A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102555046B1 (ko) * | 2023-04-07 | 2023-07-17 | 옵티멀에너지서비스 주식회사 | 양수발전기를 구성하는 회전자의 리액턴스를 측정하여 회전자의 지락 발생 여부를 진단하는 시스템 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009213346A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | General Electric Co <Ge> | 回転機械におけるロータ界磁の地絡を検出するための方法及びシステム |
JP2009247203A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | General Electric Co <Ge> | 外部線束密度を測定することによる電気機械の非侵襲的監視及び診断 |
US20120259563A1 (en) * | 2011-04-11 | 2012-10-11 | General Electric Company | Online monitoring system and method to identify shorted turns in a field winding of a rotor |
JP2015219229A (ja) * | 2014-05-13 | 2015-12-07 | 株式会社トーエネック | 巻線短絡箇所の診断システム |
JP2016116301A (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | 株式会社トーエネック | 磁界センサ |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3137838C1 (de) * | 1981-09-23 | 1983-02-24 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Verfahren zum Prüfen der Wicklung eines Ankers einer elektrischen Maschine sowie Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens |
US5017877A (en) * | 1989-11-01 | 1991-05-21 | Haus Jr Paul Z | Watthour meter open potential circuit detecting device |
US5252915A (en) * | 1992-01-23 | 1993-10-12 | Ontario Hydro | Method and apparatus for detecting stator faults in rotary dynamoelectric machines |
US5550477A (en) * | 1994-08-01 | 1996-08-27 | Axis Usa, Inc. | Methods and apparatus for testing armature coils and coil lead connections using resistance measurements |
US6064172A (en) * | 1997-02-11 | 2000-05-16 | Power Superconductor Applications Corporation | Method and apparatus for detection, classification and reduction of internal electrical faults in alternating current propulsion machinery using synchronous detection scheme |
CN2692689Y (zh) * | 2004-04-21 | 2005-04-13 | 王建新 | 发电机定子绕组接地故障检测装置 |
CH699666A1 (de) * | 2008-10-08 | 2010-04-15 | Alstom Technology Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Kurzschlüssen im Stator-Blechpaket von Elektromaschinen. |
CN101794984B (zh) * | 2010-03-18 | 2012-05-16 | 清华大学 | 基于多回路模型的发电机转子匝间故障分析方法 |
WO2013004285A1 (en) * | 2011-07-04 | 2013-01-10 | Abb Research Ltd | System for detecting internal winding faults of a synchronous generator, computer program product and method |
US10359473B2 (en) * | 2012-05-29 | 2019-07-23 | Nutech Ventures | Detecting faults in turbine generators |
CN105874344B (zh) * | 2013-12-30 | 2019-01-04 | Abb瑞士股份有限公司 | 用于电机的状态监测的***、移动电话机及其方法 |
WO2016112915A1 (en) * | 2015-01-13 | 2016-07-21 | Vestas Wind Systems A/S | Monitoring of a dc-link of a split wind-turbine-converter system |
US20160216333A1 (en) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | Brandon & Clark, Inc. | System and method for induction motor rotor bar magnetic field analysis |
BR102015011438B1 (pt) * | 2015-05-19 | 2020-08-18 | Universidade Federal De Santa Catarina | Sistema e método para identificar características de uma máquina elétrica |
-
2017
- 2017-02-01 DE DE102017101944.8A patent/DE102017101944A1/de active Pending
-
2018
- 2018-01-30 CA CA3048949A patent/CA3048949A1/en not_active Abandoned
- 2018-01-30 EP EP18702484.9A patent/EP3577476A1/de active Pending
- 2018-01-30 BR BR112019014186-3A patent/BR112019014186A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2018-01-30 US US16/480,959 patent/US20190391207A1/en not_active Abandoned
- 2018-01-30 WO PCT/EP2018/052235 patent/WO2018141726A1/de unknown
- 2018-01-30 JP JP2019561359A patent/JP2020507088A/ja active Pending
- 2018-01-30 CN CN201880009162.8A patent/CN110235011A/zh active Pending
- 2018-01-30 KR KR1020197024090A patent/KR20190104606A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009213346A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | General Electric Co <Ge> | 回転機械におけるロータ界磁の地絡を検出するための方法及びシステム |
JP2009247203A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | General Electric Co <Ge> | 外部線束密度を測定することによる電気機械の非侵襲的監視及び診断 |
US20120259563A1 (en) * | 2011-04-11 | 2012-10-11 | General Electric Company | Online monitoring system and method to identify shorted turns in a field winding of a rotor |
JP2015219229A (ja) * | 2014-05-13 | 2015-12-07 | 株式会社トーエネック | 巻線短絡箇所の診断システム |
JP2016116301A (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | 株式会社トーエネック | 磁界センサ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110235011A (zh) | 2019-09-13 |
BR112019014186A2 (pt) | 2020-02-11 |
WO2018141726A1 (de) | 2018-08-09 |
US20190391207A1 (en) | 2019-12-26 |
EP3577476A1 (de) | 2019-12-11 |
CA3048949A1 (en) | 2018-08-09 |
DE102017101944A1 (de) | 2018-08-02 |
KR20190104606A (ko) | 2019-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tallam et al. | A survey of methods for detection of stator-related faults in induction machines | |
Nandi et al. | Novel frequency-domain-based technique to detect stator interturn faults in induction machines using stator-induced voltages after switch-off | |
US10782351B2 (en) | Diagnosing a winding set of a stator | |
Antonino-Daviu et al. | Reliable detection of rotor winding asymmetries in wound rotor induction motors via integral current analysis | |
US9977085B2 (en) | Method and system for determining a synchronous machine fault condition | |
CN206975158U (zh) | 一种发电机转子绕组匝间短路状况的检测装置 | |
US10473708B2 (en) | Methods and systems for real-time monitoring of the insulation state of wind-powered generator windings | |
US6798210B2 (en) | Speed sensitive field ground detection mode for a generator field winding | |
CN104062587B (zh) | 励磁式发电机故障模拟*** | |
CN203981851U (zh) | 励磁式发电机故障模拟*** | |
Antonino-Daviu et al. | Electrical monitoring of damper bar condition in salient-pole synchronous motors without motor disassembly | |
JP2020507088A (ja) | 発電機における故障特定のための方法、並びに発電機検査システム | |
Pardo et al. | Detection and location of a ground-fault in the excitation circuit of a 106 MVA synchronous generator by a new on-line method | |
Alberto et al. | Experimental study on the external shaft axial stray flux in squirrel-cage induction motors | |
Drif et al. | The use of the stator instantaneous complex apparent impedance signature analysis for discriminating stator winding faults and supply voltage unbalance in three-phase induction motors | |
Iamamura et al. | Study of interturn short circuit in rotor windings of a synchronous generator using FEM | |
Neti et al. | Motor current signature analysis during accelerated life testing of form wound induction motors | |
Park et al. | Detection and classification of damper bar and field winding faults in salient pole synchronous motors | |
WO2010092204A1 (es) | Sistema y método de deteccion de faltas a tierra en sistemas de corriente continua alimentados mediante rectificadores | |
RU2766958C1 (ru) | Устройство защиты якорной обмотки машин переменного тока от коротких замыканий | |
Penrose | Evaluation of asynchronous wind generator stator magnetic slot wedge and coil movement using electrical signature analysis | |
Blánquez et al. | New on-line excitation-system ground-fault location method tested in a 106 MVA synchronous generator | |
Sahoo et al. | Damper Winding Fault Analysis in Synchronous Machines | |
CN114384442A (zh) | 发电机转子单点接地故障的接地定位方法 | |
Kumar | Interlaminar short circuits in slots of turbine generators: Detection and analysis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190913 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190913 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200811 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200825 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210316 |