中压线圈制造过程中用扫描频率响应分析法探测匝间短路.docVIP

中压线圈制造过程中用扫描频率响应分析探测匝间 （西）C.A.PLATERO [摘 要] 近几年，基于电力变压器绕组诊断的扫描频率响应分析（SFRA）开发了一种技术[1-6]。从到现在拥有了很多的进展和改进。产生了诸如CIGRE和IEEE等应用该方法的新标准。从表面看来，该技术的工业利益体现在识别电力变压器线圈中的小应的可能性，短路或在输过程中可能的冲击发生。 该技术主要基于频域分析绕组的阻抗。考虑到绕组可以等效为带有电容、电感和电阻的复杂网络，其频率响应是唯一的。这样，随绕组变化，因此，其频率响应也随之变化。 但是，尽管电力有明显的优势，SFRA技术还没有应用于旋转电机的诊断。这是旋转电机绕组的高频等效电路比器更为复杂；定子被分为许多槽，并且有一个转子绕组。此外，在一些情况下，转子和定子间的位置会严重影响测量。本文作者应用SFRA检测和定位同步机绕组的故障进行了初步研究。SFRA的高电势能定位和识别凸极旋转电机故障，固定的位置以避免磁路结构的改变[7]。很难对结进行完整而正确的。为拥有大型数据库并正确SFRA的，有必要在不同上进行大量试验。 在制造阶段，该验证过程中的第一步就是使用SFRA去测试成型线圈。研究的目的就是线圈的变形和匝间故障。使用真实的中压线圈，第一步是研究。考虑到线圈一般在电机定子的内部，在研究中独立线圈的接地情况是的。本文课题测试结论。 一旦接地情况固定，为完成匝间故障，改良了试验中的线圈。在进行一些试验以后，分析结果和结论后，证实了电动机中压线圈故障可被探测，而且，在进一步研究中可定位故障。 关键词 故障诊断；故障定位；频率响应分析 对地连接 槽中线圈的正常运行在电性能上在接地中插入试验线圈。该结构为此试验，而且只对一种型号的线圈有用。这样，试验就会耗费大量经费。另一方面，在没有任何设备或元件的情况下进行试验，甚至在线圈中没有任何额外的对地连接，只是将线圈放置在绝缘表面。实验室中试验线圈如图1所示。线圈中的主要点命名如图所示，们只论文每个试验。线圈有11匝，且在匝间完成了匝间故障（有或没有电阻）。 图1 试验线圈 在不同接地完成了一些试验，试图包含所有布局。包含每个接地点，如图2所示，该图底部描述了每个颜色的意义。，线圈的频率响应与接地点相独立，而且与线地圈似。 为在更的情况下进行线圈的SFRA试验，第二个线圈包有箔，所以线圈的对地电容绝缘情况参考案例）高。结果如图3所示，与没有箔时结果相似。 图3 多点接地和包箔SFRA的结果 在分析试验结果后，探测匝间故障SFRA试验在于匝间电容对地电容的影响不大。考虑到这些结论，简化选择不地的结构。绕组放置在定子铁心时这是一个比较试验。这样，参考试验应该在绝缘表面上完成。其性成为其优势，SFRA完成匝间故障的测，正如下一部分所的。 匝间SFRA试验为完成匝间故障，在点除去线圈绝缘，如图4所示。中试验的方法如图5所示。在人为的线圈不同匝间短路后，进行了大量的试验。为区分真短路和，在有无故障电阻的情况下分别进行试验，用不同阻值去模仿故障。为进行总结，只无电阻试验结果如图6所示。 图4 匝间故障测试的线圈部分正如所期待的，当用匝间故障进行测试时，SFRA结论不同。只看低频范围（此情况下大约2MHz），铁心影相似。由于从电感特性到电容特性的改变，这是一个并联谐振。由于匝间故障会影响电感和电容，可看到在频率响应不同。而且，当匝间故障改变是，电感和电容之间的比例也会改变，共振频率也随之改变，当短路从电压源解除时，共振频率增加。 图6 在多个匝间故障试验中FRA的结果 将故障线圈的响应频率相比，可清楚测到匝间故障。该方法便于在定子铁心放置线圈之前找到制造缺陷匝间故障，相对于更标准的电试验是一个最便宜较节约的选择。 40 中压线圈制造过程中用扫描频率响应分析法探测匝间短路 2012.№4 39 2012.№4 国 外 大 电 机 未接地 E3接地 E1、E2接地 E1接地 E4接地 E4、E5接地 E2接地 E5接地 全部接地 故障5-6 E1、E2接地（带箔） 故障4-5 E1接地（带箔） E1接地 未接地 故障3-4 故障2-3