[發明專利]海上雙饋電機轉子繞組匝間短路故障辨識方法

有效

• 申請號: 201711348826.7
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108279362B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 魏書榮;任子旭;符楊;方陳;柳勁松;劉寧;王棟悅
• 申請（專利權）人: 上海電力學院;國網上海市電力公司
• 主分類號: G01R31/72
• 分類號: G01R31/72;G01R31/52
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;徐穎

1.一種海上雙饋電機轉子繞組匝間短路故障辨識方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

1)獲取待故障識別的海上雙饋電機定子、轉子三相電壓和三相電流以及轉速；

2)將轉子三相電壓和轉子三相電流經磁鏈提取法，計算得到轉子繞組匝間短路故障引起雙側磁鏈觀測差有效值ΔΨ：

其中

其中△ψ_s為定子繞組電流側磁鏈觀測值與電壓側磁鏈觀測值差值，△ψ_r為轉子繞組電流側磁鏈觀測值與電壓側磁鏈觀測值差值，μ為短路匝數與轉子繞組總匝數之比，L_ls為定子繞組漏感，L_lr為轉子繞組漏感，L_ms定轉子互感值，I_ar、I_br、I_cr分別為轉子a、b、c相電流，I_as、I_bs、I_cs分別為定子A、B、C相電流，θ為定轉子夾角，ω為轉子電流角速度，A為轉子電流幅值，θ_r為轉子電流t＝0時刻相角；

3)計算故障相與非故障相Δψ的差以濾除測量誤差，得到故障嚴重程度因子ξ，假定轉子a相為故障相，

4)判斷故障嚴重程度因子ξ是否到達故障預警值，若是則執行步驟5)，否則返回步驟1)；

5)該待故障識別的海上雙饋電機發生定子繞組匝間短路故障，進行故障處理。

2.根據權利要求1所述海上雙饋電機轉子繞組匝間短路故障辨識方法，其特征在于，所述步驟2)中磁鏈提取法具體步驟如下：

201)獲取待故障識別的海上雙饋電機的三相信號，包括定子三相電壓、轉子三相電壓、定子三相電流、轉子三相電流和轉子轉速；

202)根據定子、轉子三相電流和電機固有參數計算得到電流側磁鏈ψ₁；

其中定子自感陣

轉子自感陣

轉子對定子的互感陣

203)根據定子、轉子三相電壓、電流和電機阻抗參數計算得到電壓側磁鏈ψ₂：

公式中p為微分符號；

204)計算各相磁鏈觀測差值Δψ＝ψ₁-ψ₂；

205)其中202)由于計算復雜，在理論推導時引入轉子繞組匝間短路故障工況f，假定轉子a相為故障相，故障工況滿足雙饋電機故障方程：

ψ_f為由故障方程得出的磁鏈矩陣由于匝間短路部分繞組的電壓、電流U_ar1、I_ar1為匝間短路產生的內部電壓、電流且不易測得，磁鏈矩陣忽略ψ_ar1，電機發生故障時通過故障方程和正常方程計算出的各相磁鏈變化值可以由下式得出：

206)針對203)同樣引入中間過程轉子繞組匝間短路故障工況f，

設I_ar＝Asin(ωt+θ_r) (18)

則

207)通過205)、206)的結果相減即可消去中間過程f，得到所需的各相磁鏈差：