测量发电机转子绕组短路故障的方法通用范本
大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断

大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断摘要:随着我国电力工业的发展进步,当下汽轮发电机功率越来越大,基本在600MW或者以上,这类大型汽轮发电机转速快,并且电压等级非常高,所以转子非常容易出现问题,除了接地、开路,就属匝间短路故障次数最多。
虽然转子绕组匝间短路属于轻微故障,并且在初期阶段,不会对发电机的运行造成较大的影响,但如果不及时处理,发展成严重的匝间短路,就会限制发电机无功功率,甚至会造成转子烧毁事故。
本文针对大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断进行分析,提出有效的诊断方法作为有利参考。
关键词:汽轮发电机;匝间短路;故障诊断引言:引发转子绕组匝间短路故障的原因有很多种,最常见的可能就是检修期间,遗留下异物刺破绝缘,从而导致这个问题出现,其次还有转子绕组自身质量问题,以及绝缘材料品质较差,都会引发匝间短路。
该故障早期没有明显的特征,所以很容易忽视这个问题,虽然早期不会有太大的问题,但随着匝间短路的逐步恶化,就会引发一系列的后果,为了避免危及发电机的运行,必须及时进行故障诊断,并做出有效的治理措施。
一、转子绕组匝间短路故障原因1.转子制造工艺结构我国的大型汽轮发电机组,多是通过引进国外的技术,自己研发制造出来的,在技术上还没有做到完全吸收,所以制造的产品本身就存在一定缺陷。
其次制造工艺、水平、材料等方面,与国外有着很大差距,设备的稳定性会较为薄弱,在运行过程中,因为高电压、大电流等因素,导致运行环境相对较差,所以对设备的性能要求非常苛刻。
我国在该方面技术还不成熟,所以制造出的设备,出现问题的机率较大,尤其是转子匝间短路故障,出现次非常多,由国内某电厂生产的两台600MW汽轮发电机,先后出现过该故障,最终只能进行返厂修理,最终带来了很大的经济损失。
2.转子运行维护方面由于大型汽轮发电机,长期频繁的调峰运行,所以造成转子运行工况频繁变动,尤其是温度上的变化,会让转子材料承受较大的交变热应力,这对转子本身也是一个较大的考验。
发电机转子绕组匝间短路的故障分析

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做出预报 , 不仅可 以避免恶性事故带来 的经济损 失 , 有 利 于 机 组 安 排 检 修 , 高 故 障 处 理 效 还 提 率 ¨ 。因此 发 电机 转 子 绕 组 匝 问短 路 故 障 的早
Fa l u tAnay i fI e - r S r r u ti t r W i i fGe r t r l ss o ntr- Tu n ho tCic i n Ro o nd ng o ne a o
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RSO试验在大型可发电电动机转子绕组匝间短路测试上的应用

RSO试验在大型可发电电动机转子绕组匝间短路测试上的应用摘要:由于发电机设计及制造上的不足发生的问题较多,转子绕组匝间故障概率高。
目前对转子匝间短路的诊断多采用传统方法,如测量转子直流电阻、交流阻抗、测量转子气隙波等。
某抽水蓄能电站采用RSO试验技术及时发现并处理了4号发电机1号转子绕组早期的匝间短路故障,避免转子绕组烧损事故的发生。
关键词:转子绕组;匝间短路;RSO 试验一、前言由于大型发电机负荷大、转速高、制造难度大,转子绕组容易出现接地、断路和匝间短路等故障。
如果匝间短路故障不能被及时发现,发电机长期运行后容易造成短路点绝缘烧损接地、线棒过热变形,甚至造成转子烧损事故。
提前准确诊断转子绕组匝间短路故障具有重要意义。
为了及时发现转子绕组的匝间短路故障,目前主要的诊断方法有直流电阻法、匝间压降法、交流阻抗法、气隙波形法、重复脉冲法(repetitive surge oscilloscope,RS0)等。
其中,重复脉冲法的试验操作简单、现场测量容易、检测灵敏,既可定位又可定量比较匝间绝缘的状况,具有很高的实际操作价值。
二、 RSO 试验原理所谓RSO(Repetitive Surge Oscillograph)法就是重复脉冲试验法,最早是由英国专家提出的。
该方法基于行波(行波技术)传输原理,应用神经网络特征及高频波在相同介质中传输对称性来实现测量。
当信号发生器发出的低压脉冲信号(行波)沿绕组传播到阻抗突变点时,会导致反射波和透射波的出现,由此会在检测点测得与正常回路无阻抗突变时不同的响应特性曲线。
发电机转子RSO试验原理就是在转子绕组的两端同时注入一个连续的前沿陡峭的低电压脉冲。
当脉冲在转子绕组传播时,一旦遇到绕组的特性阻抗上有不连续的地方,就会产生一个反射脉冲,反射脉冲会重新回到注入点,通过分析注入点的波形来分析绕组故障。
若比较信号(相减)是一条直线或者能重叠,说明两端的波形完全相同,绕组无问题;如果比较信号不是一条直线或不能完全重叠,就说明在绕组的特性阻抗响应特性曲线不连续,绕组有问题。
浅谈发电机转子绕组匝间短路故障诊断

浅谈发电机转子绕组匝间短路故障诊断摘要:发电机作为电能生产的主要设备,对整个电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。
发电机转子绕组匝间短路是一种常见的发电机电气故障,对发电机进行监测,提前发现转子匝间短路故障,可以防止发电机转子一点和两点接地,避免事故的进一步扩大,从而保护发电机设备。
基于此,本文介绍了发电机转子绕组匝间短路故障的研究现状、危害、分类和原因,并探讨了一些常用的诊断方法,仅供参考。
关键词:发电机;转子绕组;匝间短路;故障诊断引言转子绕组匝间短路是发电机的一种常见电气故障。
轻微的匝间短路故障机组仍可继续运行,一旦故障恶化,会导致转子一点甚至两点接地等恶性故障的发生,使得被迫停机检修,造成巨大经济损失。
如果在匝间短路故障发生初期能够及时做出预报,不仅可以避免恶性事故带来的经济损失,还有利于机组安排检修,提高故障处理效率。
因此,发电机转子绕组匝间短路故障的早期检测预报十分必要。
一、发电机转子绕组匝间短路故障的研究现状与危害(一)发电机转子绕组匝间短路故障的研究现状关于发电机转子绕组匝间短路故障的研究,目前主要分为两个方向,即离线和在线,而且提出了很多解决的方法,其中在线监测的方式越来越被学者看重,故目前发电机转子绕组匝间短路故障研究的方向开始偏重在线监测。
(二)发电机转子绕组匝间短路的故障危害若发电机的短路故障无法准确灵敏的检测出来,会给发电机带来巨大的损坏,主要危害可分为两点:第一,由于短路时会在一点产生大量的热,烧坏绝缘层而导致线路接地,若过热点在线棒,还会变形甚至融化。
若这个时候没有处理,故障会进一步恶化,比如由于过热导致护环破坏或者发生主轴承磁化等严重后果,更严重的会将转子损坏;第二,当出现短路问题时,会使绕组温度升高,机组无用功功率输出降低,同时励磁电流产生变大的情况。
若是一个磁极匝间发生短路时,会导致电力系统输出质量降低,烧损轴瓦、轴径,而短路故障会使旋转磁场平衡遭到毁坏,导致发电机磁场平衡,发电机组产生剧烈的震动,导致其他保护部件的损伤。
重复脉冲法检测发电机转子绕组匝间短路故障的研究

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重 复脉 冲法 ( e e t eS reO clsoe 应 用 R pti ug siocp ) iv l 的是波 过程理 论 , 即行 波 技 术 。这种 方 法 是 英 国专 家 JW. o 出的 , . Wod提 可用 于转 子 匝 间短 路 的早 期 发 现及 短路 的故 障定 位 , 且 不 需要 在 汽 轮 发 电机 而 内部 安装 装置 。
高、 无功 功率相 对 降低 、 电压 波 形 畸 变 , 重 时会 造 严 成 转子一 点甚 至两 点 接地 故 障 、 毁 护 环 等恶 性 故 烧
障。因此对发电机转子绕组匝间短路故障的测试十
分 重要 。
行波 法 已成 功 用 于输 电线 路 的保 护 、 障定 位 故
两极式发电机转子匝间短路故障检测实用方法

两极式发电机转子匝间短路故障检测实用方法张宪宝【摘要】发电机的转子绕组是发电机的重要构成部件,转子匝间短路故障严重时会引起机组的振动增大,造成发电机转子烧损甚至系统停机.在机组检修期,对转子进行检测线圈法检查,从理论上分析了转子匝间短路时磁场信号的故障特征,进行仿真验证;在机组运行期,对发电机转子动态匝间短路进行在线检测与诊断,提高了转子绕组匝间短路故障检测的灵敏度,及时发现发电机匝间短路隐患.【期刊名称】《山西电力》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】5页(P12-16)【关键词】转子绕组;匝间短路;检测线圈法;在线检测【作者】张宪宝【作者单位】广东粤电新会发电有限公司,广东江门 529149【正文语种】中文【中图分类】TM3110 引言近年来,广东省不同电厂的大中型发电机相继发生匝间短路故障,给电厂和电网的安全稳定运行带来了巨大的隐患[1]。
当转子绕组发生匝间短路时,转子电流增大,绕组温度升高。
同时,发电机的无功功率也受到限制。
在严重的情况下,发电机的振动会增大,造成发电机转子烧毁,甚至系统停机 [2]。
为及时发现此类缺陷并排除隐患,对发电机转子匝间短路进行检测与诊断尤为重要。
经过实际应用测试,该检测方法与处理手段消除了原系统存在转子匝间短路故障检测灵敏度不高等问题,使电厂设备管理的安全性、可靠性得到明显增强。
1 转子匝间短路故障原因1.1 制造原因a)转子端部扣环下的绕组固定不牢,垫片松动,绝缘垫偏移。
在初始设计中没有考虑铜铁温差效应导致发电机转子绕组相对位移 [3]。
b)绕包铜线加工成形后,导角不足,去毛刺不完全;端角整形不好,局部起皱或不均匀;匝间绝缘垫移位或塞孔(直接冷却绕组通气孔) [4];绕组导线的焊接接头和相邻两组线圈之间的连接线形状不良;由于粗制工艺和转子护环中加工金属屑的残余而造成的技术损坏。
1.2 运行原因a)运行中的高速旋转转子,转子匝间绕组受到热应力和机械离心力等组合力的作用 [5],使其位移变形,匝间错位。
基于小波变换的发电机转子绕组匝间短路故障在线检测方法

C E u nto Y NGX a gy H N Q a — , A in —u a ( h l tcP w rC l g f a a nvr t o eh ooy u n zo 6 0 hn ) T eEe r o e o eeo n nU i sy f cn l ,G a ghu5 0 4 ,C ia ci l Hu e i T g 1
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子 磁势 的空 间分 布可 近似认 为是 梯形 。但 当故 障 发 生时 , 转子 的短路 效应 将会 导致 磁 势局部 损失 , 使有 短路 磁 极 的磁 势 峰 值 和 平 均 值减 少 。 因此 ,
可将匝间短路认 为是退磁的磁势分布 , 它反 向作
用 在有 短路 磁极 主 磁 场 的磁 势 上 ( 即正 常条 件 下 的磁势 减去 由短 路 引 起 的磁 势 突 变 ) 。采 用 叠 加
效 的检测 方法 和手段 。
1 转子 绕 组 匝 间短 路 故 障机 理分 析
在一定运行条件下 , 如果存在转子匝间短路 , 则励磁绕组的有效匝数将会减少 ; 此时 , 为满足气 隙合成磁通条件 , 励磁电流必然增大。当发 电机 正常运行时, 气隙磁势在载流导体处发生跳跃 , 转
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测试技术与检测设备 l 呻 队 E
、 札 -控制 应' , 7 4(2 皂 号 } 日20, 1 ) 1 ห้องสมุดไป่ตู้ 1
发电机转子匝间短路故障分析与诊断

发电机转子匝间短路故障分析与诊断发布时间:2021-06-25T02:55:40.638Z 来源:《中国电业》(发电)》2021年第6期作者:徐东东[导读] 发电机是电能生产的重要设备,它为整个电力系统提供电能,是整个电网的心脏,因此如果发电机发生故障,可能会导致局部停电甚至整个电网的崩溃,发电机转子作为发电机的重要组成部分,主要由励磁绕组线圈,线圈引线以及阻尼绕组等部分组成,发电机运行时,由于转子处于高速旋转状态,这些部件将受到很大的机械应力和热负荷,若超过其极限值时将导致部件的损坏。
淮南电力检修有限责任公司风台项目部安徽省淮南市 232100摘要:随着我国国民经济的迅速发展,电力工业正处于大电机和大电网的发展阶段。
人们的生活和生产水平迅速提高,使得电能需求量日益增长,进而对电力系统的供电质量、可靠性及经济性等指标的要求也不断提高。
关键词:发电机;转子;绕组1.1引言发电机是电能生产的重要设备,它为整个电力系统提供电能,是整个电网的心脏,因此如果发电机发生故障,可能会导致局部停电甚至整个电网的崩溃,发电机转子作为发电机的重要组成部分,主要由励磁绕组线圈,线圈引线以及阻尼绕组等部分组成,发电机运行时,由于转子处于高速旋转状态,这些部件将受到很大的机械应力和热负荷,若超过其极限值时将导致部件的损坏。
转子绕组是发电机经常出现故障的部位,除本体故障外,主要是转子绕组的短路故障如匝间短路,一点接地短路,两点接地短路等,发电机正常运行时,转子绕组对地之间会有一定的分布电容和绝缘电阻,绝缘电阻值通常大于1兆欧,但是因某种原因导致对地绝缘损坏或绝缘电阻严重下降时,就会发生转子绕组接地事故,当发电机转子发生一点接地故障时,因为励磁电源的泄露电阻很大,一般不会造成多大的伤害,限制了接地泄露电流的数值,但是当发电机转子发生两点接地故障时将会产生很大的电流,经故障点处流过的故障电流会烧坏转子本体,而部分转子绕组的短接,历次绕组中增加的电流可能会导致转子因过热而烧坏气隙磁通也会失去平衡,从而引起发电机的震动。
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测量发电机转子绕组短路故障的方法
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(1)有效性的原因
这一试验是在转子绕组上施加工频交流电压,测量交流阻抗和功率损耗、若绕组中存在匝间短路,当交流电压作用时,在短路线匝中产生的短路电流,约是正常线匝电流的n倍(n 为一个槽内绕组总匝数),它有着强烈的去磁作用,从而导致绕组的交流阻抗大大下降,电流大大增大,因功率损耗与电流的平方成正比,所以功率损耗也显落增大,通过测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗,与原始(或以前)数据比
较,即可灵敏地判断出转子绕组是否存在匝间短路缺陷。
(2)试验方法
①试验接线:测量发电机转子绕组的交流阻抗和功率损耗试验接线如图8—14所示。
图中仪表的量限应按具体机组而定,准确度不得低于0.5级。
③注意事项:
a.要求试验电压为正弦波,为了减小高次谐波,最好试验电源取自线电压。
b.试验电压的峰值不得超过转子额定励磁电压。
c.试验时,先升至最高电压,然后下降分段测量,目的是为了减小剩磁对阻抗的影响。
d.交流阻抗和功率损耗与许多因素有关,试验时必须注意在相同的状态(指静态、动态,定子膛内、膛外,护环和槽楔与本体的结合状态)和相同参数(指转速、电压)下进行测量比较。
e.当转子绕组存在一点接地时,试验电源不能采用具有地线的电源,否则,试验电路中应另加隔离变压器,以免造成绕组和铁芯烧损事故。
f.对隐极式转子应在定子膛内或膛外测量。
在膛内测量时,定子回路必须断开,以免因定子绕组中产生的感应电动势引起环流,影响测量结果,另外应注意安全。
在膛外测量时,转子最好与周围的铁磁物质相距0.5m以上,距离有钢筋的地面0.3m以上。
e.对于显极式转子一般仅要求在膛外测量,除测量整个转子绕组的交流阻抗和功率损耗外,还应在相同的电流条件下测量各磁极绕组的电压,试验电路如图8—15所示。
同一转子的各磁极结构相同,每个磁极绕组上的电压分布基本上一致,如果发现某个磁极绕组上的电压显著减小,就可判断该磁极绕组有匝间短路。
h.为了寻找与转速有关的不稳定性转子匝间短路,可在转子不同的转速下进行测量。
测量时将转子滑环炭刷提起,用两根带绝缘棒的铜刷,将固定的交流试验电压加在滑环上,分别测量和比较不同转速下的交流阻抗和功率损耗。
此项试验,一般在发电机大修停机和开机时进行。
④分析判断:
a.预防试验规程和交接试验标准对转子阻抗和功率损耗值未作规定,只是明确指出隐极式转子绕组的阻抗和功率损耗在相同的试验条件下,与历年的数值比较不应有明显变化。
当
有明显变化时,应配合其他方法综合判断有无匝间短路;显极式转子各磁极绕组的阻抗和功率损耗,相互间不应有显著差别。
b.实践证明、在相同的试验条件下,测得数值与历年平均值比较,阻抗值下降在5%以下认为正常,下降在5%以上可认为转子绕组存在匝间短路,有匝问短路时,功率损耗增加的比例要比阻抗下降的比例更大些。
c.如果在某一转速下阻抗减小很多或者在额定转速下的阻抗比静态时减小10%以上,表明转子绕组存在与转速有关的不稳定性匝间短路。
d.在进行这一试验时,考虑到匝间绝缘的安全,所加试验电压的最大值不要超过额定励磁电压,即铁芯处于不饱和状态,此时,不仅铁芯的磁滞损失和涡流损失随试验电压的升高而增大,而且,电抗也由于铁芯不饱和而随电压的升高而增大,所以,当转子绕组绝缘完好或有稳定性短路时,其交流阻抗和功率损耗是随着试验电压的升高而连续增大,且这种增大不会突变。
如果在升压过程中,阻抗及功率损耗发生跳跃的变化,则表明绕组中的匝间绝缘薄弱处被击穿,因此,试验时绘制Z=f(U)、P =F(U)曲线,有利于发现问题(绕组匝间不稳定性短路)和分析判断。
可在此位置输入公司或组织名字
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