[發明專利]旋轉二極管故障檢測方法

有效

• 申請號: 200910183871.0
• 申請日: 2009-08-03
• 公開（公告）號: CN101644739A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 劉為群;吳龍
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;常州博瑞電力自動化設備有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01R31/02
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發明涉及一種旋轉二極管故障檢測判斷方法及使用該方法的裝置。

背景技術

無刷勵磁發電機中旋轉二極管故障的正確判斷，對發電機及旋轉二極管的安全運行來說非常重要。目前，判斷旋轉二極管故障的常規方法主要有兩種：突變量方法檢測^[1，2]和脈沖計數方法^[3，4]。突變量方法通常采用檢測故障旋轉二極管電流的突變量對電機鐵芯磁通的影響，檢測出鐵芯磁通的突變量，從而判斷旋轉二極管故障，這種方法適用范圍很小，對于多相整流旋轉二極管，由于相數較多，當某一相故障時，對電機鐵芯磁通影響較小，通常無法區分故障工況引起的磁通變化與勵磁電流正常調節引起的磁通變化，從而無法正確判斷旋轉二極管故障；脈沖計數方法采用在電機底座上安裝感應器，旋轉二極管支路有電流流過且旋轉經過感應器時，在感應器中感生脈沖波形，對感應器的脈沖進行計數，從而判斷旋轉二極管故障后沒有電流流過的情況，因為感應器穩定性差，包括感應器受碰撞移位，導致測量不準確，或感應器(霍爾器件等)本身受油污、灰塵污染而造成信號失真等等，因而該方法誤動率或拒動率較高。

參考文獻：[1]李基成.現代同步發電機勵磁系統設計及應用[M].北京：中國電力出版社，2002.

[2]黃耀群，李興源.同步電機現代勵磁系統及其控制[M].成都：成都科技大學出版社，1994.

[3]王索宇，王愛劍.勵磁機旋轉二極管故障檢測裝置輸出邏輯的改進[J].浙江電力，2003(4)：34-35.

[4]陳宇鋒.無刷勵磁機旋轉二極管非導通檢測系統分析[J].江西電力，2004，29(4)：34-36.

發明內容

本發明的目的是：提供一種旋轉二極管故障判斷方法，可以解決突變量方法在多相旋轉二極管整流故障的準確性難題。通過對勵磁機勵磁電流進行全面諧波的有效值分析，并與勵磁機勵磁電流調節因數、發電機工況因數相結合，正確判斷旋轉二極管整流系統中一只或多只旋轉二極管斷路及短路故障，保障發電機運行安全。

本發明的實施方案是：旋轉二極管故障判斷方法，本發明設置一種主判據和兩種輔助判據，第一種判據稱為主判據，根據該判據可以判斷旋轉二極管是否發生故障；第二種判據用于防止誤判；第三種判據用于判斷旋轉二極管故障嚴重程度的，結合以上三種判據即可判斷旋轉二極管故障：第二、三種判據為輔助判據；

第一種判據：檢測勵磁機勵磁電流諧波成份的有效值，旋轉二極管故障后，旋轉勵磁機電樞電流出現缺相，不對稱電樞電流產生的磁場出現負序及諧波分量，從而在勵磁機勵磁繞組中產生相應頻次的諧波電流，本發明采用檢測勵磁機勵磁繞組電流的1、2、3、4、5、6次諧波有效值和22次諧波有效值，從而判斷故障的發生。

表1多相無刷勵磁系統運行狀態識別閥值的整定

??運行狀態 ????判據描述 ??正常運行??一臂短路??一臂斷路???一相開路???多相開路 1、2、3、4、5、6次諧波有效值之和與22次諧波有效值比值小于0.11、3、5次諧波有效值之和與22次諧波有效值比值大于502、4次諧波有效值分別與22次諧波有效值相除，所得兩個比值相乘之后的值小于12、4次諧波有效值分別與22次諧波有效值相除，所得兩個比值相乘之后的值小于10大于12、4次諧波有效值分別與22次諧波有效值相除，所得兩個比值相乘積之后的值大于10