大电机主绝缘老化缺陷声学检测系统设计及定子线棒老化性能的研究

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1、ClassmedIndex：TM247．1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDesignofAcousticDetectionSystemforAgingDefectofGroundingInsulationofGeneratorandResearchonAgingCandidate：Supervisor：PropertiesofStatorBarSunGuohuaZhangXiaohongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：HighVoltageandInsulatio

2、nTechnologyDateofOralExamination：March，2012University：HarbinUniversityofScienceand●一●1echnologV哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《大电机主绝缘老化缺陷的声学检测系统设计及定子线棒老化性能研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。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。作者签字：孙国华日

3、期：2012年圹月／日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《大电机主绝缘多因子老化缺陷的声学检测系统设计及定子线棒老化性能研究》系本人在哈尔滨理工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哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、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。本人授权哈尔滨理工大学，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。本学位论文属于保密口，在年解密后适用本授权书。不保密团。(请在以上相应方框内打、／)作者签名：孙

4、国华日期：2012导师签名：张晓虹日期：2012穹》年少月／日年丝月7日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文大电机主绝缘老化缺陷的声学检测系统设计及定子线棒老化性能研究摘要发电机定子绕组绝缘在电机运行期间要经受电、热、机械振动和环境因素的联合作用而逐渐老化。随着时间的增长，主绝缘的电气强度逐渐降低，随时有击穿的可能进而导致电机的运行故障。因此，找到表征主绝缘老化的特征参量，对发电机绝缘状态进行评估具有非常重要的意义。目前大部分描述绝缘老化性能的特征参量都是电气参量，但它们并不能全面反映绝缘结构随老化时间的变化规律，因此必须寻找一种简单、准确和可靠的绝缘监测和故障诊断的新方法。在理论声学的基础上，研究

5、了绝缘体在外力作用下的振动和声波动特性，并探讨了声波在绝缘内部的传播特性。本文根据主绝缘的声学检测原理，以虚拟仪器技术为基础，研制一套电机绝缘的声学检测系统。该系统基本原理是通过对绝缘表面实施加外力冲击，从而产生低频声波，同时用高灵敏度传声器对该低频声波接收并且用计算机对采集到的声信号进行时域和频域分析。由于该声波携带了线棒绝缘内部结构缺陷的信息，因此可以通过对该声波的分析来诊断主绝缘的老化状态。本文分别对三根电机线棒进行了电、热及电热联合老化，分四个周期共老化1000小明。通过对老化试验后的电机线棒进行声学检测试验和电学参量的检测后发现：声学检测的主频分量随着老化时间的增加逐渐减小，且主频能

6、量也随着老化时间的增加而降低；不同老化因子下介质损耗角正切值随测试电压升高而增大的幅度不同；通过对试样局部放电的测试分析可知，电热联合老化试样的放电量和放电次数明显多于单因子试样；最后，对线棒做了横切处理，横切位置为声学检测中频率下降幅度较大点。通过对横截面的观察可以看到，电热联合老化的线棒出现了明显的分层现象，这说明本系统能够完成对主绝缘缺陷的检测。因此可以联合电学参量与声学参量对电机线棒缺陷进行检测，可以提高检测的准确度。关键词大电机主绝缘；虚拟仪器；声学检测；特征参量哈尔滨理工大学工学硕士学位论文DesignofAcousticDetectionSystemforAgingDefecto

7、fGroundingInsulationofGeneratorandResearchonAgingPropertiesofStatorBarAbstractStatorwindinginsulationofgeneratorwillbesubjectedtotheeffectsofelectricity,heating，mechanicalvibration，andenvironmentalfac