[发明专利]旋转二极管故障检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋转二极管故障检测判断方法及使用该方法的装置。

背景技术

无刷励磁发电机中旋转二极管故障的正确判断，对发电机及旋转二极管的安全运行来说非常重要。目前，判断旋转二极管故障的常规方法主要有两种：突变量方法检测^[1，2]和脉冲计数方法^[3，4]。突变量方法通常采用检测故障旋转二极管电流的突变量对电机铁芯磁通的影响，检测出铁芯磁通的突变量，从而判断旋转二极管故障，这种方法适用范围很小，对于多相整流旋转二极管，由于相数较多，当某一相故障时，对电机铁芯磁通影响较小，通常无法区分故障工况引起的磁通变化与励磁电流正常调节引起的磁通变化，从而无法正确判断旋转二极管故障；脉冲计数方法采用在电机底座上安装感应器，旋转二极管支路有电流流过且旋转经过感应器时，在感应器中感生脉冲波形，对感应器的脉冲进行计数，从而判断旋转二极管故障后没有电流流过的情况，因为感应器稳定性差，包括感应器受碰撞移位，导致测量不准确，或感应器(霍尔器件等)本身受油污、灰尘污染而造成信号失真等等，因而该方法误动率或拒动率较高。

参考文献：[1]李基成.现代同步发电机励磁系统设计及应用[M].北京：中国电力出版社，2002.

[2]黄耀群，李兴源.同步电机现代励磁系统及其控制[M].成都：成都科技大学出版社，1994.

[3]王索宇，王爱剑.励磁机旋转二极管故障检测装置输出逻辑的改进[J].浙江电力，2003(4)：34-35.

[4]陈宇锋.无刷励磁机旋转二极管非导通检测系统分析[J].江西电力，2004，29(4)：34-36.

发明内容

本发明的目的是：提供一种旋转二极管故障判断方法，可以解决突变量方法在多相旋转二极管整流故障的准确性难题。通过对励磁机励磁电流进行全面谐波的有效值分析，并与励磁机励磁电流调节因数、发电机工况因数相结合，正确判断旋转二极管整流系统中一只或多只旋转二极管断路及短路故障，保障发电机运行安全。

本发明的实施方案是：旋转二极管故障判断方法，本发明设置一种主判据和两种辅助判据，第一种判据称为主判据，根据该判据可以判断旋转二极管是否发生故障；第二种判据用于防止误判；第三种判据用于判断旋转二极管故障严重程度的，结合以上三种判据即可判断旋转二极管故障：第二、三种判据为辅助判据；

第一种判据：检测励磁机励磁电流谐波成份的有效值，旋转二极管故障后，旋转励磁机电枢电流出现缺相，不对称电枢电流产生的磁场出现负序及谐波分量，从而在励磁机励磁绕组中产生相应频次的谐波电流，本发明采用检测励磁机励磁绕组电流的1、2、3、4、5、6次谐波有效值和22次谐波有效值，从而判断故障的发生。

表1多相无刷励磁系统运行状态识别阀值的整定

  运行状态     判据描述   正常运行  一臂短路  一臂断路   一相开路   多相开路 1、2、3、4、5、6次谐波有效值之和与22次谐波有效值比值小于0.11、3、5次谐波有效值之和与22次谐波有效值比值大于502、4次谐波有效值分别与22次谐波有效值相除，所得两个比值相乘之后的值小于12、4次谐波有效值分别与22次谐波有效值相除，所得两个比值相乘之后的值小于10大于12、4次谐波有效值分别与22次谐波有效值相除，所得两个比值相乘积之后的值大于10