转子绕组匝间短路的诊断方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101988945A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101988945A(43)申请公布日2011.03.23(21)申请号200910056129.3(22)申请日2009.08.07(71)申请人华东电力试验研究院有限公司地址200437上海市虹口区邯郸路171号申请人上海明华电力技术工程有限公司(72)发明人李福兴苏磊(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人郑玮(51)Int.Cl.G01R31/06(2006.01)G01R31/34(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称转子绕组匝间短路的诊断方法(57)摘要本发明公开了一种诊断转子绕组匝间短路的方法，通过转子交流阻抗测试给出转子绕组存在匝间稳定性短路故障的判断，再结合电压振荡波试验，判断转子绕组是否存在匝间不稳定性或稳定性短路故障，揉合交流阻抗测试和振荡波试验结果，分析找出短路点的位置，从而及时对故障进行处理，恢复转子绕组绝缘。本发明具有测量简单方便、成本低、实用效果好的特点，可用于汽轮发电机、水轮发电机和电动发电机转子在静态下的匝间短路故障的检测和诊断。CN109845ACN101988945A权利要求书1/1页1.一种转子绕组匝间短路的诊断方法；其特征在于，包括如下步骤：(1)在发电机转子绕组正负端之间施加一个电流激励源，测量转子绕组的阻抗值，以该测量值与上一次测量值或原始值进行比较，得出发电机转子绕组是否存在稳定性短路故障；(2)对正负绕组或整个绕组施加一个电压振荡波，测录正负绕组末端的电压响应波形，对测录的响应波形进行比对分析，得出发电机转子绕组是否存在匝间短路故障。2.如权利要求1所述的转子绕组匝间短路的诊断方法，其特征在于，步骤(1)所述的以该测量值与上一次测量值或原始值进行比较，得出发电机转子绕组是否存在稳定性短路故障，即判断该测量值与上一次测量值或原始值的相对误差，若相对误差小于4％，则认为所述转子绕组无稳定性短路故障；若相对误差大于等于4％，则认为所述转子绕组存在稳定性短路故障。3.如权利要求1所述的转子绕组匝间短路的诊断方法，其特征在于，步骤(1)所述的测量转子绕组的阻抗值，即测量所述转子绕组两端的电压值，所述阻抗值等于所述电压值除以所述电流激励源的电流值。4.如权利要求1所述的转子绕组匝间短路的诊断方法，其特征在于，步骤(2)所述的对测录的响应波形进行比对分析，得出发电机转子绕组是否存在短路故障，即将测录的波形与初始波形进行比对，若峰值或相位相差10％以上，则认为转子绕组匝间存在短路现象。5.如权利要求1所述的转子绕组匝间短路的诊断方法，其特征在于，步骤(2)所述振荡波的电压为所述转子绕组额定电压的2～4倍。6.如权利要求1所述的转子绕组匝间短路的诊断方法，其特征在于，步骤(2)所述振荡波的频率为200Hz～50000Hz之间。2CN101988945A说明书1/3页转子绕组匝间短路的诊断方法技术领域[0001]本发明涉及一种电机转子绕组故障的诊断方法，具体涉及一种转子绕组匝间短路的诊断方法。背景技术[0002]大型同步电机(包括汽轮发电机、水轮机和电动发电机)转子一般采用绕线式结构，其匝间绝缘厚度仅0.3～0.5mm，匝间短路是一种较易产生的故障。转子绕组由于以下原因会发生匝间短路：a.制造原因：因制造工艺不良，在绕组下线、整形等工艺过程中损伤了匝间绝缘；或绕组铜导体边角毛刺未打光，导电金属屑等清理不彻底，极易造成匝间短路。b.运行原因：运行年久的发电机，在电、热和机械应力的作用下，使绕组导体产生移位、变形，导致匝间绝缘磨损、断裂；内冷转子通风孔堵塞导致在匝间绝缘过热烧损，转子绝缘因受潮、脏污等均能造成匝间短路。匝间短路形式一般表现为稳定性的匝间短路和不稳定的匝间短路。匝间短路后果引起转子每极磁通分步不均和磁拉力不等，另外转子绕组发热不均，造成热膨胀不均匀，引起机组剧烈振动。此外，部分线匝短路后，引起绕组温度升高，就会限制其无功出力，影响机组运行，甚至被迫停机。[0003]传统的检查转子匝间短路的测试方法一般采用：[0004]1.直流电阻法：利用转子绕组存在匝间短路时其直流电阻会减小，与[0005]历次测量值的变化不超过2％作为判断依据。由于转子绕组一般多超过100匝，如1～2匝短路，电阻值变化可能小于1％，其测量灵敏度就变得较低。[0006]2.空载及三相稳定短路特性法：利用空载特性呈下降趋势，短路特性曲线的斜率也将减小。但该方法与电阻法有相似的缺点，灵敏度低。[0007]3.交流阻抗和功率损耗法：利用匝间短路有明显去磁作用，形成绕组总阻抗的显著下降，功率损耗明显增加。该方法对稳定性短路检测灵敏度较高。但对不稳定匝间短路判断不灵