[發(fā)明專利]發(fā)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

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• 申請日: 2019-01-23
• 公開（公告）號: CN109521391A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 中國大唐集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司華中電力試驗研究院;成都恒銳智科數(shù)字技術(shù)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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41144
• 代理人: 林新園

本發(fā)明涉及發(fā)電機電壓互感器繞組匝間短路故障的檢測裝置及方法，技術(shù)方案是，包括變頻信號發(fā)生器、雙通道變頻信號測量裝置和計算機，變頻信號發(fā)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，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，本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎獨特，檢測方法簡單合理，儀器設(shè)備體積小、攜帶方面，試驗時從設(shè)備一次繞組上接線也極為便捷，可以在現(xiàn)場有效地檢測出發(fā)電機出口PT繞組的匝間短路故障，在短路匝占比非常低的情況下依然能夠準(zhǔn)確的檢測出短路故障，測試靈敏度高，準(zhǔn)確度高，應(yīng)用此技術(shù)，可以簡便、有效、直觀地檢測發(fā)電機出口PT繞組匝間短路故障，可以及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部隱性缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力行業(yè)發(fā)電機出口側(cè)電壓互感器(簡稱發(fā)電機出口PT)繞組匝間短路故障的測試，特別是采用變頻信號發(fā)生和測量分析技術(shù)進(jìn)行發(fā)電機出口PT繞組匝間短路故障的檢測裝置及方法。

背景技術(shù)

發(fā)電機出口側(cè)電壓互感器起到測量發(fā)電機出口電壓、計量出口電量和提供繼電保護(hù)用電壓信號的重要作用，一旦發(fā)生故障，將嚴(yán)重影響機組的安全穩(wěn)定運行甚至導(dǎo)致機組非計劃停運。近年來，電力行業(yè)的發(fā)電企業(yè)多次發(fā)生因發(fā)電機出口PT繞組匝間短路絕緣缺陷而導(dǎo)致的發(fā)電機非計劃停運事件，而目前在現(xiàn)場仍缺乏便捷、有效、靈敏度高地檢測發(fā)電機出口PT繞組匝間短路故障的方法和裝置。

在目前現(xiàn)場測試中，針對發(fā)電機出口PT繞組匝間短路故障的檢測方法主要有三種，分別是直流電阻測試法、變比測試法和空載電流測試法，上述三種方法主要存在以下不足：

1)直流電阻法檢測靈敏度偏低。發(fā)電機出口PT一次繞組的電壓等級根據(jù)機組容量的不同有一定差異，主要在15-27kV范圍內(nèi)，其一次繞組的匝數(shù)大多超過10000匝。在一次繞組匝間短路故障發(fā)生的初始階段，可能僅短路幾匝至幾十匝，在此狀態(tài)下的直流電阻變化率很小，以短路30匝為例，其直流電阻變化率不超過千分之三，這種程度的變化率小于直流電阻測試儀器的正常允許測試誤差范圍，因而匝間短路故障難以被發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)。只有當(dāng)匝間短路故障持續(xù)發(fā)展到較為嚴(yán)重的后續(xù)階段，直流電阻變化率超過百分之二或百分之三以上時，才能通過該試驗確認(rèn)設(shè)備存在故障。

2)變比測試法檢測靈敏度低。和直流電阻法測試相類似，當(dāng)匝間短路故障的短路匝數(shù)僅有幾匝至幾十匝時，變比測試的結(jié)果同樣變化很小，基本也不會超過千分之三，小于變比測試儀器的正常允許測試誤差，因而也無法有效發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)設(shè)備的匝間短路故障。

3)空載電流測試可以較為靈敏地發(fā)現(xiàn)設(shè)備的匝間短路故障。當(dāng)發(fā)電機出口PT內(nèi)部存在幾匝至幾十匝的匝間短路故障時，采用空載電流法測試時，施加到設(shè)備某一個二次繞組上的空載電流會明顯增大，對比歷史空載電流數(shù)據(jù)，就可以發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)設(shè)備的匝間短路故障。但由于空載電流測試所需的儀器攜帶不便，設(shè)備安裝就位后在PT柜內(nèi)的狹小空間里從二次繞組上接線較為困難，設(shè)備歷史數(shù)據(jù)有時殘缺不全等諸多原因，該方法在現(xiàn)場也較少采用。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明之目的就是提供一種發(fā)電機電壓互感器繞組匝間短路故障的檢測裝置及方法，可以有效解決現(xiàn)場測試靈敏度低、準(zhǔn)確度低的問題。

本發(fā)明解決的技術(shù)方案是：

一種發(fā)電機電壓互感器繞組匝間短路故障的檢測裝置，包括變頻信號發(fā)生器、雙通道變頻信號測量裝置和計算機，其中：

變頻信號發(fā)生器：用于輸出頻率可連續(xù)調(diào)節(jié)變化的正弦波交流電壓信號，作為待測發(fā)電機出口側(cè)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(fā)電機出口側(cè)電壓互感器繞組信號輸入端和輸出端的信號電壓；