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1、2008年9月包头职业技术学院学报September.2008第9卷第3期JOURNALOFBAOTOUVOCATIONAL&TECHNICALCOLLEGEVol.9.No.3检测发电机转子匝间短路故障的方法X王炳艳(包头职业技术学院电气工程系,内蒙古包头014030)摘要:分析考虑饱和条件下的转子匝间短路故障模型,找到励磁电流和发电机无功功率损失之间的关系以及故障严重程度、励磁电流变化之间的关系,提出借助于转子侧故障前后励磁电流相对变化率识别匝间短路故障的一种有效方法。关键词:转子匝间短路判据;故障诊断Inspe
2、ctingMethodsoftheInterturnFaultofElectricMotorRotorWangBingyan(ElectricEngineeringDepartment,BaotouVocational&TechnicalCollege,BaotouInnerMongolia014030)Abstract:Byanalyzingthemodelswithrotorinterturnfaultinthesaturationcondition,thepaperfindsouttherelationship
3、betweentheexcitingcurrentandgeneratorreactivepowerlossandtherelationshipbetweenthefaultseriouslevelandtheexcitingcurrent,thenputsforwardaneffectivemethodbytherelativeratiooftheex2citingcurrentbeforeandafterfaultintherotorsidetoidentifytheinterturnshortcircuitfa
4、ult.Keywords:criterionofrotorinterturnfault;faultdiagnoses0引言膨胀将造成转子不同程度的弯曲,振动剧烈增加。转子绕组匝间短路是发电机故障中发生概率较因此,为了能够估计发电机停机时的损坏程度以及高的一类故障。引起它的主要原因有:线匝绝缘的所需检修的时间和费用,需要在线监测发电机的状异动;转子端部的热变形;线圈端部垫块的松动或者态,迅速确定短路故障的具体位置。护环绝缘衬垫的老化;小的导电粒子或碎渣进入转1转子匝间短路电流和故障程度的关系子线圈端部及通风沟等。其影响
5、程度多取决于短路发电机发生转子绕组匝间短路后,由于有效磁的程度和短路的具体部位。这类故障发生后,一方场减弱,输出无功功率减小,导致励磁电流的计算值面不仅能够引起转子的热不平衡,使得转子的漏磁与实际电流的测量值两者将出现偏差,此时的相对场发生变化;转子不均匀的发热和相邻磁极不平衡偏差可作为转子绕组匝间短路故障后的判据,经推的磁拉力都能引起机械上的不平衡并使振动增加。导,短路判据的表达式为:a%=n,其中,a%表示w′fd同时,定子绕组的同一相并联支路内会由于电势的励磁电流的相对变化率,n表示短路匝数,w′fd表示不平衡
6、而产生环流,主轴、轴承座和端板也会最终磁故障后的转子绕组匝数。如果转子绕组匝数较多,化。故障的发生能够限制发电机的功率输出,增加可以认为:w′fd≈wfd,其中,wfd表示转子绕组匝数。运行的危险性。其进一步的发展将会导致一点甚至n两点接地故障的发生,从而迫使机组停机。另一方则短路判据为:a%=wfd。面,故障短路点处的短路损耗会随之增大,从而导致从判据表达式可以看出,短路严重程度和短路绕组总损耗的增大,局部温度不断升高所引起的热匝数值之间有一种对应关系,短路越严重,判据数值X收稿日期:2008-06-10作者简介:
7、王炳艳(1975-),女,河北景县人,讲师,硕士,主要从事电子技术方向的教学和研究工作。11王炳艳:检测发电机转子匝间短路故障的方法越大,其关系近似线性的程度越增加。例如,QFSN在已知电压、电流、无功功率等条件下,可计算发-300-2型发电机,转子绕组匝数86匝,如果短路电机正常状态(良好状态)下的励磁电流If,此励磁电n流就是无故障时的励磁电流。采用达拉特电厂动模匝数2匝,则a%==2.3%,如果短路匝数5匝,wfd实验室MJF-30-6实验发电机进行转子绕组匝间短n则a%==5.8%。路试验,试验过程如下:在发
8、电机正常并网运行状态wfd下,基本维持有功功率不变(P=10kW),改变励磁绕从判据表达式可以看出,该判据仅与转子绕组匝组匝间短路程度(短路程度从0开始依次增加至数wfd和短路匝数n有关,和发电机的输出有功功率20%),测量各个电气量,恒定状态下定子电流、无功及无功功率无关。这一特征表明,对于同一台汽轮发功率等几组电气参量,使用MJF-30-6
