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[發(fā)明專(zhuān)利]一種大型電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障診斷方法及裝置在審

專(zhuān)利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201810146020.8 申請(qǐng)日: 2018-02-12
公開(kāi)(公告)號(hào): CN108318777A 公開(kāi)(公告)日: 2018-07-24
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 孫福春;王安東;孫善華;曹志偉;李明;辜超;趙富強(qiáng);許光可;張圍圍;許冬冬;王楠;袁韶璞 申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人: 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司
主分類(lèi)號(hào): G01R31/06 分類(lèi)號(hào): G01R31/06
代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221 代理人: 董雪
地址: 250003 山東*** 國(guó)省代碼: 山東;37
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 匝間短路故障 磁場(chǎng)線(xiàn)圈 診斷方法及裝置 大型電機(jī)轉(zhuǎn)子 數(shù)據(jù)庫(kù) 轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈 測(cè)量電壓 測(cè)量轉(zhuǎn)子 大小判斷 電流回路 交流電源 歐姆定律 預(yù)先設(shè)置 轉(zhuǎn)子繞組 阻抗電壓 電壓表 首端 尾端 存儲(chǔ)
【說(shuō)明書(shū)】:

發(fā)明公開(kāi)了一種大型電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障診斷方法及裝置,在轉(zhuǎn)子繞組的I、II極間接入交流電源;利用電壓表依次測(cè)量轉(zhuǎn)子的各個(gè)磁場(chǎng)線(xiàn)圈的首端和尾端之間的電壓值;將所有磁場(chǎng)線(xiàn)圈的電壓值與預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的電壓值相比較,判斷各磁場(chǎng)線(xiàn)圈是否存在匝間短路故障。本發(fā)明利用歐姆定律,在同一電流回路中,不同轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈阻抗電壓值不同,并將測(cè)量電壓值與數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的電壓值作比較,從而判斷該轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈是否存在匝間短路故障,并根據(jù)電壓值與數(shù)據(jù)庫(kù)差值大小判斷故障的嚴(yán)重程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于大型電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種大型電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障診斷方法及裝置。

背景技術(shù)

大型汽輪發(fā)電機(jī)廣泛采用電勵(lì)磁的同步電機(jī),勵(lì)磁繞組分布在轉(zhuǎn)子表面,當(dāng)勵(lì)磁繞組中通入直流電流時(shí)便產(chǎn)生了恒定磁場(chǎng),轉(zhuǎn)子在原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)下形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),切割定子繞組從而在定子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。大型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組分布主要有隱極式和凸極式,對(duì)于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在1000rpm以上,受其離心力的影響,勵(lì)磁繞組采用隱極式分布,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在1000rpm以下時(shí),其旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力較小,勵(lì)磁繞組采用凸極式分布。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),受其離心力的影響,勵(lì)磁繞組容易發(fā)生匝間短路故障,特別是勵(lì)磁繞組的端部,由于固定較差更易發(fā)生變形導(dǎo)致匝間短路故障,而此故障嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)的運(yùn)行,導(dǎo)致發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)加大、勵(lì)磁電流增加、轉(zhuǎn)子溫升變大、無(wú)功功率變小等。

近年來(lái),隨著機(jī)組容量的加大,該故障發(fā)生率逐年增加,目前用于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障診斷的試驗(yàn)方法有直阻法、交流阻抗和功率損耗法等,采用直阻法及交流阻抗和功率損耗法測(cè)量數(shù)據(jù)具有較大的干擾性,而且所測(cè)量得到數(shù)值需依賴(lài)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)判斷,當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子存在較輕微的匝間短路故障時(shí),上述兩種方法不能準(zhǔn)確的診斷出轉(zhuǎn)子是否存在故障。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種大型電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障診斷方法及裝置,利用歐姆定律,在同一電流回路中,不同轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈阻抗電壓值不同,并將測(cè)量電壓值與數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的電壓值作比較,從而判斷該轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈是否存在匝間短路故障,并根據(jù)電壓值與數(shù)據(jù)庫(kù)差值大小判斷故障的嚴(yán)重程度。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:

一種大型電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障診斷方法,包括以下步驟:

轉(zhuǎn)子繞組的I、II極間接入交流電源;

依次測(cè)量轉(zhuǎn)子的各個(gè)磁場(chǎng)線(xiàn)圈的首端和尾端之間的電壓值;

比較所有磁場(chǎng)線(xiàn)圈的電壓值與預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的電壓值的大小,判斷各磁場(chǎng)線(xiàn)圈是否存在匝間短路故障。

進(jìn)一步的,所述磁場(chǎng)線(xiàn)圈是指電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)繞組中占據(jù)一對(duì)槽的一組線(xiàn)匝。

進(jìn)一步的,所述交流電源的電壓有效值不大于轉(zhuǎn)子工作時(shí)額定電壓值。

進(jìn)一步的,還包括:

預(yù)先設(shè)置所述數(shù)據(jù)庫(kù),所述數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)有電機(jī)轉(zhuǎn)子出廠(chǎng)時(shí)經(jīng)多次磁場(chǎng)線(xiàn)圈電壓值試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的,當(dāng)所測(cè)量的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)線(xiàn)圈的電壓值等于預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的電壓值時(shí),則該磁場(chǎng)線(xiàn)圈不存在短路故障;當(dāng)所測(cè)量的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)線(xiàn)圈的電壓值小于預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的電壓值時(shí),則該磁場(chǎng)線(xiàn)圈存在匝間短路故障。

進(jìn)一步的,所述磁場(chǎng)線(xiàn)圈的故障程度取決于磁場(chǎng)線(xiàn)圈的電壓值與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)的電壓值之間差值大小,差值越大,磁場(chǎng)線(xiàn)圈匝間短路故障越嚴(yán)重,反之越輕。

一種大型電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障診斷裝置,包括:

電源接入單元,用于在轉(zhuǎn)子繞組的I、II極間接入交流電源;

電壓測(cè)量單元,用于依次測(cè)量轉(zhuǎn)子各個(gè)磁場(chǎng)線(xiàn)圈的首端和尾端之間的電壓值;

比較單元,用于將所有磁場(chǎng)線(xiàn)圈的電壓值與預(yù)先設(shè)置的數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的電壓值相比較;

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