一种水轮发电机转子磁极间连线方法及电气电连接装置，包括：磁极间连线的冗余结构，所述磁极间连线的冗余结构包括至少两个连接线，且其中一条连接线断裂时仍能够保证设备正常运行；电压监测器，所述电压监测器用于监测所述每个连接线两端的电压，当任一上述连接线两端电压明显升高时发出报警，所述电压监测器还用于监测磁极的电气连接端到每一个连接线在固定点附近的电压，当任一电压的绝对值或有效值明显升高时发出报警；针对所述磁极间连线的冗余结构的设计方法，所述设计方法适于依据实际要求设计所述磁极间连线的冗余结构的特征参数，保证预警后有充足的时间维持机组可靠运行。行。
【技术实现步骤摘要】
一种水轮发电机转子磁极间连线方法及电气电连接装置
[0001]本专利技术涉及一种水轮发电机转子磁极间连线方法及电气电连接装置，属于大型电机
技术介绍
[0002]水轮发电机转子磁极在电机启动、停止及运转中磁极会因加速度作用产生一定的位移，导致电连接线受到应力作用，严重时发生疲劳断裂或固定螺栓松动，因此发生事故。目前解决这个问题的方法是改善磁极连线的设计提高抗疲劳断裂的能力，但并不能避免事故的发生。
技术实现思路
[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种水轮发电机转子磁极间连线方法及电气电连接装置。
[0004]一种水轮发电机转子电气电连接装置，包括冗余结构及电压监测器，冗余结构采用至少两个连接线，采取并联的方式连接部件，当其中一条连接线断裂时仍能够保证设备正常运行，电压监测器监测每个连接线两端电压，当任一所述连接线两端电压明显升高时发出报警。
[0005]一种水轮机转子电气电连接装置，包括冗余结构及电压监测器，冗余结构采用至少两个连接线，采取并联的方式连接部件，且每个连接线分别独立固定到磁极的电气连接端，当其中一条连接线与电器连接端的固定松动仍能够保证设备正常运行，电压监测器监测电气连接端到每一个连接线在固定点的附近的电压，当任一电压的绝对值或有效值明显升高时发出报警。
[0006]一种水轮发电机转子磁极间连线方法，含有以下步骤：有足够长的冗余时间的磁极间连线的冗余结构搭配实时电压监测器，实现磁极间连线断裂的实时监测诊断，保证当主连接线发生断裂后，及时做出应急处置，并在处置期间由冗余连接线继续保持电机的正常运转，将磁极间连线断裂故障的破坏降到最低。
[0007]一种水轮发电机转子磁极间连线方法，还含有以下步骤：通过试验和数学拟合的方法得到连接线的断裂时间预测模型；
[0008]利用断裂时间预测模型得到连接线的断裂时间比的最保守估值与连接线的结构特征参数间的函数关系；
[0009]借助静应力有限元仿真方法建立连接线的几何形状、尺寸参数与连接线的结构特征参数间的映射关系；
[0010]最终得到连接线的几何形状、尺寸参数与连接线的断裂时间比的映射关系；
[0011]基于连接线的几何形状、尺寸参数与连接线的断裂时间比的映射关系，确定连接线的断裂时间比的最小要求，调整连接线的几何形状或尺寸参数，使连接线的断裂时间比大于最小要求。
[0012]本专利技术的优点是：具有足够长的冗余时间的磁极间连线的冗余结构搭配实时电压监测器可以实现磁极间连线断裂的实时监测诊断，保证当主连接线发生断裂后及时做出应急处置并在处置期间由冗余连接线继续保持电机的正常运转，将磁极间连线断裂故障的破坏降到最低。
附图说明
[0013]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定，如图其中：
[0014]图1是本专利技术实施例提供的结构示意图。
[0015]图2是本专利技术实施例提供的磁极间连线的冗余结构的示意图。
[0016]图3是本专利技术实施例提供的电压监测器的监测位点的示意图。
[0017]图4是本专利技术实施例提供的电压监测器判断冗余结构是否发生断裂的原理示意图。
[0018]图5是本专利技术实施例提供的设计冗余结构的设计方法的流程图。
[0019]图6是本专利技术实施例中提及的名义应力的定义示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0021]显然，本领域技术人员基于本专利技术的宗旨所做的许多修改和变化属于本专利技术的保护范围。
[0022]本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0023]本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
[0024]为便于对实施例的理解，下面将结合做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术的限定。
[0025]实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，一种水轮发电机转子磁极间连线方法及电气电连接装置，在磁极连接断裂或固定螺栓松动造成实质危害之前进行预警，并在预警后有充足的时间维持机组可靠运行，为停机检修提供充足的准备时间。
[0026]一种水轮发电机转子电气电连接装置，包括：电压监测器的磁极的电气连接端，磁极的电气连接端至少有两个，处于每个磁极的端部；主连接线设于两个相邻的磁极之间，适于连接相邻的两个磁极的电气连接端；冗余连接线设于两个相邻的磁极之间，与主连接线
并联，冗余连接线与主连接线的材料相同，冗余连接线与主连接线的机械疲劳寿命不同；固定件适于使磁极的电气连接端、主连接线与冗余连接线固定。
[0027]电压监测器设于水轮发电机转子磁极间连线的冗余结构上，适于实时监测冗余结构的特征电压，用于判断冗余结构是否发生断裂。
[0028]实施例2：如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，一种水轮发电机转子磁极间连线方法，适于依据故障预警和故障后应急处置响应时间的要求设计冗余结构的几何结构特性，保证预警后有充足的时间维持机组的可靠运行，包括：
[0029]通过试验和数学拟合等方法得到主连接线与冗余连接线的断裂时间预测模型；
[0030]利用断裂时间预测模型得到冗余结构的冗余时间比的最保守估值与主连接线和冗余连接线的结构特征参数间的函数关系；
[0031]借助静应力有限元仿真建立主连接线和冗余连接线的几何形状、尺寸参数与其结构特征参数间的映射关系；
[0032]基于前述三个步骤，根据故障后应急响应处置的最短时间要求确定主连接线断裂时间和冗余连接线的断裂时间比的最小要求，调整主连接线与冗余连接线的几何形状或尺寸参数，改变结构特征参数，使主连接线和冗余连接线的断裂时间比大于最小要求。
[0033]实施例3：如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示，一种水轮发电机转子磁极间连线方法，包括磁极间连线的冗余结构1、电压监测器2及针对磁极间连线的冗余结构的设计方法。
[0034]经设计方法得到的具有足够长的冗余时间的磁极间连线的冗余结构搭配实时电压监测器，可以实现磁极间连线断裂的实时监测诊断，保证当主连接线发生断裂本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种水轮发电机转子电气电连接装置，包括冗余结构及电压监测器，其特征在于，冗余结构采用至少两个连接线，采取并联的方式连接部件，当其中一条连接线断裂时仍能够保证设备正常运行，电压监测器监测每个连接线两端电压，当任一所述连接线两端电压明显升高时发出报警。2.一种水轮机转子电气电连接装置，包括冗余结构及电压监测器，其特征在于，冗余结构采用至少两个连接线，电压监测器采取并联的方式连接部件，且每个连接线分别独立固定到磁极的电气连接端，当其中一条连接线与电器连接端的固定松动仍能够保证设备正常运行，电压监测器监测电气连接端到每一个连接线在固定点的附近的电压，当任一电压的绝对值或有效值明显升高时发出报警。3.根据权利要求1或者权利要求2所述的一种水轮发电机转子电气电连接装置，其特征在于，冗余结构包括：磁极的电气连接端、主连接线、冗余连接线，磁极的电气连接端至少有两个，处于每个磁极的端部；主连接线连接相邻的两个磁极的电气连接端，固定在磁极的电气连接端的内侧；冗余连接线连接相邻的两个磁极的电气连接端，固定在磁极的电气连接端的外侧，与主连接线并联。4.根据权利要求1或者权利要求2所述的一种水轮发电机转子电气电连接装置，其特征在于，电压监测器的每组电...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕铁良，张运涵，袁凯平，刘弢，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：
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