旋转电机的绝缘监视的温度补偿的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及监视电机内绕组的绝缘。
【背景技术】
[0002]诸如发电机或电动机等特定电力机械使用金属绕组来将机械旋转转换成电能，或者反向转换。每个绕组由一个或多个绝缘层绝缘，以免短路、最大限度地减少漏电流并且提高耐久性。由于使用电机，因此绕组绝缘体可能自然退化，在特定时间，可能更换或维修(例如，保养)。保养绕组可能需要不希望有的时间，并且增加运行成本。因此，最好只在绕组绝缘体达到特定退化程度时对其进行保养。但是，监视各个绕组绝缘体材料的健康状况以确定何时保养该绝缘体可能十分困难。每个绕组可能暴露于可能影响绝缘体退化速率的特定运行状况下。处理运行状况(例如，温度、环境状况、绝缘材料)的差异可能十分困难。
【发明内容】
[0003]下文概述了与最初提出权利要求的本发明的范围相符的某些实施例。这些实施例并不意图限制提出权利要求的本发明的范围，相反，这些实施例仅概述本发明的可能形式。实际上，本发明可涵盖可以与下述实施例类似或不同的各种形式。
[0004]在第一实施例中，本发明提供了一种系统，所述系统包括监视和/或保护系统，所述监视和/或保护系统包括绝缘推导电路。所述绝缘推导电路被配置成基于第一温度和第一电流推导第一温度补偿曲线，并且监视和/或保护系统被配置成以通信方式连接到第一电流传感器，所述第一电流传感器被配置成感测穿过电动机、发电机或者它们的组合的定子绕组的第一相位的所述第一电流。所述绝缘推导电路还被配置成以通信方式连接到第一温度传感器，所述第一温度传感器被配置成感测当所述定子获得供能时，所述定子的所述第一温度，并且所述温度补偿曲线被配置成将温度映射到漏电耗损因数。
[0005]在第二实施例中，本发明提供一种设备，所述设备包括非瞬时性计算机可读介质，所述非瞬时性计算机可读介质包括指令，所述指令被配置成基于穿过电动机、发电机或者它们的组合的定子绕组的第一相位的信号，推导原始电流测量。所述指令还被配置成基于温度传感器发出的温度信号推导原始温度测量，所述温度传感器设置在所述定子中并且被配置成在所述定子获得供能时感测温度；并且被配置成基于所述原始电流测量和所述原始温度测量推导原始绝缘状况。
[0006]在第三实施例中，本发明提供一种方法，所述方法包括基于穿过电动机、发电机或者它们的组合的定子绕组的第一相位的信号，确定原始电流测量。所述方法还包括基于温度传感器发出的温度信号推导原始温度测量，所述温度传感器设置在所述定子中并且被配置成在所述定子获得供能时感测温度；并且包括基于所述原始电流测量和所述原始温度测量推导原始绝缘状况。
【附图说明】
[0007]在参考附图阅读以下详细说明后，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在附图中，类似的符号代表所有附图中类似的部分，其中:
[0008]图1是旋转电机的实施例的示意图，所述旋转电机包括用于监视绕组内的漏电流的传感器。
[0009]图2是旋转电机的实施例的示意图，所述旋转电机包括连接到中央监视站的传感器。
[0010]图3是可用于确定绝缘体退化量的补偿曲线的图形实施例。
[0011]图4示出了根据特定实施例的用于实施本发明各方面的实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0012]下文将描述本发明的一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简明描述，说明书中可能不会描述实际实施方案中的所有特征。应了解，在任何工程或设计项目中开发任何此类实际实施方案时，均应当做出与实施方案特定相关的各种决定，以实现开发人员的特定目标，例如，是否要遵守与系统相关以及与业务相关的限制，这些限制可能会因实施方案的不同而有所不同。另外，应当了解，此类开发工作可能复杂而且耗时，但对所属领域中受益于本发明的普通技术人员而言，这将仍是设计、制造以及生产中的常规任务。
[0013]在介绍本发明的各实施例中的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”以及“所述”旨在表示有一个或多个这种元件。术语“包括”和“具有”旨在表示包括性含义，且表示除了所列元件外，可能还有其他元件。
[0014]本发明涉及一种用于通过监视和/或分析特定运行状况，例如在特定固定或可变时间段内的绝缘体漏电流，推导诸如定子绕组等特定设备的状况的技术。所述绕组包括在机器自然寿命期间退化的各层之间的绝缘体。需要了解绝缘体在何时已充分改变，需要更换机器中的绕组；以及/或者提供有关机器性能的更准确信息。本说明书中所述的技术包括:传感器，所述传感器与机器监视和/或保护系统通信；以及由所述机器监视和/或保护系统执行的步骤，所述步骤用于基于传感器数据推导设备磨损，例如绝缘体退化。所述监视和/或保护系统可以使用预置退化比例进行编程，具体取决于绕组绝缘体的材料。也就是说，每种绝缘体材料将具有经过测试的泄漏电流，具体取决于绝缘体的退化程度。此外，对于使用未知材料绝缘的绕组而言，所述监视和/或保护系统可以相对于依赖于温度的漏电流学习所述绕组的特性。例如，所述监视和/或保护系统可以通过测量特定线路电压、漏电流和/或温度来学习所述特性。数据测量可以动态地存储和/或处理，以计算补偿模型。所述模型可以在机器寿命中更新多次。初始补偿模型可以建立基准测量，其用于推导所需的标准化温度范围。额外的模型可以在扩展温度范围内更新所述测量。所述监视和/或保护系统随后可以在学习期之后执行联机测量的温度补偿，从而给出设备磨损的更详细状况。
[0015]图1是旋转电机10的实施例的示意图，例如，所述旋转电机包括传感器12，所述传感器用于监视漏电流14，以确定定子18的绕组16内的绝缘状况。绕组16构成设置在机器10的外壳20内的相位17。如图所示，定子18可以包括三个相位17，但是在其他实施例中，定子18可以包含更多或更少相位17。相位17可以布置成三角形构造、Y形构造或者一些其他构造。在大多数情况下，旋转电机10将为电动机或发电机。在机器10为电动机的情况下，电流在接点处(例如，接点Va、Vb、V。)从外部来源传输到机器/电动机10，在接点处，电流穿过绕组16。绕组16产生用于转动提供旋转力的转子的磁场。在机器10为发电机的情况下，机械扭矩传递到在绕组16内旋转的磁铁，从而在接点(例如，接点Va、Vb、V。)处产生电压。在机器10的运行期间，绕组16的不良接触状况(以及其他状况)可能允许漏电流14从绕组16的电路转向。例如，漏电流14可以流向地面，例如，接地的外壳20。每个绕组16的线圈以绝缘体作衬里，以绝缘导电导管并且最大限度地减少漏电流14。
[0016]在图示的实施例中，漏电流14可以由传感器12检测。例如，传感器12可以包括下文详述的多种类型的传感器，所述传感器被配置成监视从接点(例如，接点va、Vb、V。)流出的输入电流22以及电流穿过绕组16之后的输出电流24。传感器12可以置于电路的任何位置，包括距离外壳20几厘米到距离外壳20几百米。可能需要将传感器12置于外壳20附近(或者外壳20内)，以明确测量从绕组16泄漏的漏电流14的量。
[0017]漏电流14取决于多个因素，这些因素彼此关联，可用于确定绝缘状况。例如，这些因素包括绝缘材料、龄期和运行状况(例如，机器10的温度、湿度、电压、电流、旋转速度)。在所公开的实施例中，相对于多个因素，包括在机器10的特定运行期间内收集的温度来分析漏电流14，以确定绕组绝缘体的状况。如上所述，绕组绝缘体主要负责避免漏电流14漏出绕组16，但是机器10的绕组16本身、外壳20、转子或其他部件的材料也可能影响漏电流14的量。当机器10是崭新的时，这些因素可以允许第一电平的漏电流14，而在其他时候，这些因素可以允许不同(例如，较高)电平的漏电流14。也就是说，在机器10