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发电机转子绕组匝间短路
和接地故障诊断
◆转子匝间短路和接地故障的概述
◆发电机转子匝短故障的分析和检测步骤
◆转子运行中的匝短故障分析
◆转子停运后(仍在发电机定子膛内)匝短
故障的分析
◆转子接地故障分析
、转子匝间短路和接地故障的
概述
由于部分绕组被短接,励磁绕组中电流增
加,可能引起过热而烧伤;若短路匝数较
多,会使发电机磁路中主磁通减少,使得
机组向外输出的感性无功减少,引起机端
出口电压下降,同时定子电流可能会急剧
上升;由于部分绕组被短接,使气隙磁通
失去了平衡,从而引起振动,特别是多极
机会引起更加严重的振动
转子一点接地是常见的不正常的运行状态,
由于励磁电源的泄露电阻(对地电阻)很大,
限制了一点接地泄露电流的数值,一般不
会造成危害。但如果再有另外一个接地点,
即发生两点接地故障时会形成部分线匝短路。
、发电机转子匝短故障的分析和检测
步骤
在转子匝短故障分析、诊断和处理的过程中
般都需要经过以下几个过程
·1、转子运行中出现异常振动,需要通过异常振动
现象来分析转子绕组是否存在匝短故障;
2、转子停运后,要对仍在发电机定子膛内的转子
进行有关的电气试验,以判断是否存在匝短故障
3、将转子抽出来放置于发电机定子膛外后,可对
匝短故障点进行定位分析:
4、对确实存在匝短故障的转子绕组进行返厂解体
处理,找出故障点,并进行故障发生原因分析,
以便有针对性地进行处理
三、转子运行中的匝短故障分析
正常运行中的发电机,其转子的振动水平
般保持在较低的振动水平(《GB7064
2008隐极同步发电机技术要求》中,要求
不大于80μm)。当转子出现异常振动后
首先要对引起转子异常振动的原因进行分
析
当转子出现匝短故障后,定子气隙中的电
磁场发生畸变,转子因受到了不平衡电磁
力而发生振动,且一般随着励磁电流的增
大,不平衡力加剧,转子的振动也相应的
增大。
其典型特征是:转子的振动与励磁电流之
间存在着明显的正相关性。根据这一特征,
就可以对运行中的转子是否存在匝短故障
得到一个比较明确的结论。换句话说,
转子岀现振动异常增大,且与励磁电流之
司存在着比较明显的正相关性关系时,就
应当怀疑转子内部可能出现了匝短故障。
四、转子停运后(仍在发电机定
子膛内)匝短故障的分析方法
1、空载试验
2、直流电阻测量
3、交流阻抗和损耗试验;
4、两极电压平衡试验;
5、RSO重复脉冲波形试验;
6、转子绕组电压分布试验;
7、三相短路状态下的动态匝间短波形试验。
1.空载试验
具体方法:通过测量空载状态下发电机转
子的励磁电流,将其与历史值进行比较,
分析其变化的程度来判断转子绕组是否存
在匝短故障
判据:存在匝短故障的转子绕组,其空载
电流将比历史值要有所增大。
特点:当短路匝数较少时,空载下励磁电
流的增长不会很明显,因此,空载试验只
能作为判断匝短故障的一种参考
2.直流电阻测量法
具体方法:通过测量转子直流电阻,将其
与历史值进行比较。
判据:理论上,当出现匝短故障时,转子
绕组的直流电阻值当然会变小。因此,通
过测量其直阻值的下降,可以判断转子存
在匝短故障
不足:当发生匝短的匝数很少时就很难准
确地判断转子是否存在匝短故障
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