[發明專利]發電機電壓互感器繞組匝間短路故障的檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201910060779.9
• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109521391A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 韓金華;郭曉鋒;馬云飛;董琳琳;李晏;鄭豫生;張建華;劉輝;李雅琪;張坤鋒;成志宇;殷艷華;許濟川;晏建新;胡國成;李尚潔
• 申請（專利權）人: 中國大唐集團科學技術研究院有限公司華中電力試驗研究院;成都恒銳智科數字技術有限公司;大唐華銀電力股份有限公司耒陽分公司
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02;G01R31/06
• 代理公司: 鄭州華隆知識產權代理事務所(普通合伙) 41144
• 代理人: 林新園

1.一種發電機電壓互感器繞組匝間短路故障的檢測裝置，其特征在于，包括變頻信號發生器、雙通道變頻信號測量裝置和計算機，其中：

變頻信號發生器：用于輸出頻率可連續調節變化的正弦波交流電壓信號，作為待測發電機出口側電壓互感器繞組的信號源；

雙通道變頻信號測量裝置：用于同時測量不同頻率信號源下待測發電機出口側電壓互感器繞組信號輸入端和輸出端的信號電壓；

計算機：用于將雙通道變頻信號測量裝置不同頻率信號源下采集的信號電壓通過公式K(f)＝20lg(Vo/Vi)輸出特性曲線，公式中，f為頻率；Vi為待測發電機出口側電壓互感器繞組首端輸入信號電壓；Vo為待測發電機出口側電壓互感器繞組末端輸出信號電壓；該特性曲線作為發電機出口側電壓互感器繞組匝間是否短路故障的判斷基準；

所述變頻信號發生器的信號輸出端與雙通道變頻信號測量裝置其中一個檢測端相連，作為待測發電機出口側電壓互感器繞組的信號輸入端，雙通道變頻信號測量裝置的另一個檢測端作為待測發電機出口側電壓互感器繞組的信號輸出端，雙通道變頻信號測量裝置的輸出端與計算機的輸入端相連。

2.根據權利要求1所述的發電機電壓互感器繞組匝間短路故障的檢測裝置，其特征在于，所述的變頻信號發生器信號輸出端與雙通道變頻信號測量裝置其中一個檢測端的公共端與待測發電機出口側電壓互感器繞組的首端相連，雙通道變頻信號測量裝置的另一個檢測端與待測發電機出口側電壓互感器繞組的末端相連。

3.根據權利要求1所述的發電機電壓互感器繞組匝間短路故障的檢測裝置，其特征在于，所述的變頻信號發生器為函數信號發生器。

4.根據權利要求1所述的發電機電壓互感器繞組匝間短路故障的檢測裝置，其特征在于，所述的雙通道變頻信號測量裝置為雙通道示波器。

5.一種采用權利要求1所述檢測裝置的發電機出口側電壓互感器繞組匝間短路故障檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

一、確認待測發電機出口電壓互感器狀態

待測發電機出口電壓互感器應處于非運行的停電狀態，電壓互感器的一次繞組的保險已取下，確保電壓互感器與其他可能帶電的設備間有明顯的物理斷開點；

二、確認裝置變頻信號發生和測量功能狀態正常

將所述檢測裝置的信號輸入端與信號輸出端短接，設定變頻信號的頻率下限、頻率上限及頻率變化的步長，然后啟動裝置進行變頻信號發生和測量功能的自檢測試，計算機輸出的特性曲線應為保持不變且沒有衰減量的水平直線；

三、數據采集

將所述檢測裝置的信號輸入端通過引線連接到待測發電機出口側電壓互感器一次繞組的首端，將所述檢測裝置的信號輸出端通過引線連接到待測發電機出口側電壓互感器一次繞組的末端，啟動裝置，進行變頻信號的發生和測量，計算機在每一個頻率下通過公式K(f)＝20lg(Vo/Vi)記錄每一個對應測量信號處理后的特性數據K(f)；

四、數據處理

對待測發電機出口側電壓互感器繞組的特性曲線結果進行分析：

a、當被測試的電壓互感器有以往的歷史特性曲線時，將本次采集的特性曲線和歷史特性曲線對比，特性曲線發生變化時，即可判斷電壓互感器內部出現了繞組的匝間短路缺陷，所述的特性曲線發生變化為特性曲線的波峰、波谷的數量、位置或幅值有明顯差異；

b、當被測試的電壓互感器無以往的歷史特性曲線時，確認發電機出口電壓互感器A、B、C三相設備是否為相同型號參數、相同制造廠的設備，如果是，那么相同型號參數、相同制造廠的電壓互感器設備間的特性曲線是非常相似或相近的，因而可以利用三相設備的特性曲線進行相互比對，如果此時相互比對的設備間的特性曲線發生變化時，也可以判斷電壓互感器內部發生了繞組的匝間短路缺陷；所述的特性曲線發生變化為特性曲線的波峰、波谷的數量、位置或幅值有明顯差異；

五、對判斷電壓互感器內部存在繞組匝間短路缺陷的設備，進行重復測量，確認測試過程和測試結果不存在異常。

6.根據權利要求5所述的發電機出口側電壓互感器繞組匝間短路故障檢測方法，其特征在于，所述的特性曲線發生變化具體為對比后本次采集的特性曲線相較于歷史特性曲線波峰、波谷數量增加1個或，更多或波峰、波谷對應的頻率位置發生超過100Hz的改變，或波峰、波谷對應的幅值發生15dB以上的變化；或以上三者的組合。