大型汽轮发电机转子匝间短路在线线测方法研究及其应用.pdfVIP

o≯ 中胃·云南 大塑学术报告会议论文集 1999年lo月 大型汽轮发电机转子匝问短路在线监测方法的研究及应用 阮羚周世平周理兵 摘 要 率文对发电机转子势厦其建批的气隙磁场以及发生匝闻短路对其产生的影响进行r分 析和计算，提jlj了针对300MW及更人容量的转予m州短路故障曲：线监测的方法，收到r很 好的应用效果。 关键词：发电机故障在线啦测 1、前言 发电机转予绕组布间短路是汽轮发电机的常见故障，这种故障常常因导致局部过热，形成转 子接地故障，或造成轴系振动超标，转r融化和烧伤轴瓦等故障。严重地威胁机组的安全运行。 随着机组容量的增加，在高参数工况运行时，阕匝问短路故障造成的后果更为严重。硼此如何监 测诊断发电机转子匝问短路一直是机细运彳『给护中的土婴问题之一。所蚍对人型机组进行转f匝 间短路故障的检测已成为对大机组重要的监测项目，而冀如何有效地进行在线监测是今后的发展 方向。 剥于如何检测大型发电机转子匝问短路故障，各国都在况相研究，英国的J、W、Wood等学 者提出了给转子加阶跃脉冲测其反射的同复波检测法、俄罗斯的B、A淡越特柯夹提出利用转子 发生匝问短路时定子并联绕组产生环流来检测匝间短故障。这些方法在理沦上可行，但实现起来 还有幽难，且检出故障后，尚不能一次r}．实现对故障的准确定位。 子匝间短路的方法，这种方法就是利用检测到的反应槽漏磁谐波的变化来渗断转予匝问的短路故 障，并根据谐波的峰值的高度变化来确定敞障的严重程度和短路点位置。基于这种原理的传统方 法，对中小型发电机是十分有效的。对丁300MW及更人容鼍的发电机其放障探洲传感器的灵敏 度及对战障的溉别方法，不能完全满足要求。 下面以发电机主要从转子励磁电流产生的磁势及其建立的气隙磁场分析山发，探讨转予匝问 短路的在线监测方法及其应用有关的主要问题。 2、发电机磁势及磁场分析及计算 2．1转子磁势 大型汽轮发电机均为两极隐极式结构同步}U机，转rI为唰柱体，转予表面开有一部分槽．槽 阮羚高级工程师196j年生86年毕业于华中工学院．从率屯目L试验和远行的研究r作。 周世平教授墩高工1954年生，82年毕业于华中工学院．从事电机试验和遥行的研究工作． 向理兵辨士、剐教授1961年坐．82年毕业】。华t{t工学院，从岫h机试转和运}，的硪宄工作． ·59· 中嗣·云南 大型汽轮发电帆转子匝间短路在翁监测方法的研究及应用 1999年lo月 内放有分布式励磁绕组。 转子各槽导体有电流时，将产生两种情况的磁场，其一为1·蹴场，即通过气隙进入定子铁芯 的磁场；其次为漏磁场，其表现形式为转予的齿顶漏隘，这种iI{j磁主要分布在转予表面附近，而 不进入定予铁芯。 根据全l乜流定律，可以得到正常情?兑F励磁电流产生的磁势为一阶梯波。这个阶梯可以分解 为一个梯形波由分布绕组引起的齿谐波。 2．2转子齿谐和波磁势 在小齿区齿睹波为周期性规律的锯齿波，其周期数正好为小戤区开槠的数甘，周期问隔为一 个齿距。 每个锯齿波的幅值与相应槽内安匝数成止比。如果将这个镪齿波在小齿区域分解，可以得到 ～个基本齿谐波(一附齿谐波)和一系别离阶齿谐波，其中一阶幽谐波的个数与小齿区槽数相同。 x十电弧度(实际为一个齿距)，则该 例如．任一周期的锯齿波如图3所示，一个周期设为2 磁势日J『H函式表示为：