发电机转子绕组匝间绝缘监测装置的研究与设计

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1、国内图书分类号：TM31国际图书分类号：621．3硕士学位论文学校代码：10079密级：公开发电机转子绕组匝间绝缘监测装置的研究与设计硕士研究生：导师：寸5J⋯：申请学位：学科：专业：所在学院：答辩日期：授予学位单位：周春阳姜彤教授工学硕士电气工程电力系统及其自动化电气与电子工程学院2012年3月华北电力大学ClassifiedIndex：TM31U．D．C：621．3ThesisfOrtheMasterDegreeinEngineeringTheResearchandDesignforTurn—to—TurnI

2、nsulationMonitoringDeViceofRotorWindingsinGeneratorCandidate：SuperVisor：School：DateofDefence：Degree-Conferring-Institution：ZhouChunyangProf．JiangTongSch001ofE1ectricalandE1ectronicEngineeringMarch．2012NorthChinaE1ectricPowerUniVersityU¨i¨■I㈣8㈣2叭0m4㈣叭—●⋯2哪Y黧藿鼯

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4、研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：问狮日期：≯／2年岁月加日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《发电机转子绕组匝间绝缘监测装置的研究与设计》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力

5、大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“√”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密口作者签名：导师签名：伺畚帕日期：zo／2年弓月2舅日日期：力。应年多月29日华北电力大学硕士学位论文摘要随着汽轮发电机单机容量的不断增大，大型汽轮发电机组的安全稳定运行对电力系统至关重要。本文研究的发电机转子绕组匝间绝缘在线监测装置，目的是为了实时监控转子绕组的匝间绝缘状态，在故障的萌芽期及时发现故障的早期征兆，为合理安排检修周期提供参考，提高机组运行的

6、安全性和经济性。本文分析了转子绕组发生匝问短路前后气隙磁场的变化，产生轴电压的各种原因和机理，提出了利用轴电压的谐波分析实现匝问短路在线监测的方法。推导出静态励磁轴电压和共模电压、直流励磁电压间的关系，从理论上证明了静态励磁产生的轴电压仅含有奇次谐波。利用Matlab／Simulink电力系统工具箱对发电机轴系和励磁系统进行建模和仿真，得到了静态励磁轴电压随晶闸管控制角变化的仿真波形。通过对低频和高频轴电压的时域、频域分析，验证了理论推导的结果。通过对现场采集轴电压数据和波形分析，验证了匝问短路后产生的轴电压会附

7、加偶次谐波分量，可以利用该判据进行匝间绝缘状态的在线监测。装置的硬件部分包括了轴电压、轴电流的双端RC采样电路、前置放大模块、模拟信号处理模块、PCI04数据采集系统等监测装置电路的原理分析和设计。并制作了前置放大电路实际电路板，通过测试达到了要求的功能和特性。完成了PCI04数据采集系统的硬件平台设计、安装、调试工作，实践探索出安装调试的具体步骤和方法，并分析了调试过程遇到的问题和解决办法。通过在VC6．O开发环境中编写MFC应用程序实现了高速数据采集，并将采集的数据存入MysQL数据库。最后，对采集的正弦波、

8、方波、三角波数据进行了采样频率和精度分析。关键词：发电机；在线监测；匝间短路；轴电压；PCI04数据采集华北电力大学硕士学位论文AbstractWiththeincreasingcapacityofste锄turbinegenerator，Thesafeandstableoperationof1argeste锄turbine-generatorunitisessentia