[发明专利]发电机转子匝间短路故障的定位方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及发电机故障检测技术领域，尤其涉及一种发电机转子匝间短路故障的定位方法和装置。

背景技术

目前，随着电力工业的飞速发展以及用电量的大幅提高，人们对发电机的可靠性提出了更高的要求。然而发电机的转子在制造工艺、绝缘材料上可能存在缺陷，且发电机转子在运行中由于受到机械应力、温度、油污等工作环境因素的影响，近年来出现了越来越多的转子匝间短路故障。转子匝间短路故障对发电机的安全运行危害比较大。例如，容易引起转子异常振动或振动幅值超标；另外，匝间短路点的高温可能造成邻近的匝间绝缘垫条的损伤，引发更严重的匝间短路，甚至引起转子绕组接地故障，烧坏转子绕组或转子本体；另外，匝间短路还可能使转子大轴磁化，进一步加剧转子运行中的振动，可能损坏轴瓦或轴颈，并形成恶性循环，严重危及发电机的安全运行。因此，当前对发电机转子进行定期检测发电机转子是否发生匝间短路故障尤为重要。

当前对发电机转子匝间短路故障的检测方法一般主要是转子直阻、交流阻抗和功率损耗测量等方式，然而现有技术的检测方式受到其他因素的干扰比较大，有较大的局限性，不能有效发现转子绕组匝间短路早期故障，而且检测的灵敏度也不高，且无法对发电机转子匝间短路的故障位置进行定位。

发明内容

本发明实施例提供一种发电机转子匝间短路故障的定位方法和装置，以解决现有技术中发电机转子匝间短路故障的检测的灵敏度不高，且无法对发电机转子匝间短路的故障位置进行定位的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种发电机转子匝间短路故障的定位方法，包括：

控制脉冲发生器向发电机转子绕组集电环的内环和外环分别注入一连续的低电压脉冲；

接收所述发电机转子绕组反馈的内环反射脉冲和外环反射脉冲；

根据所述内环反射脉冲和外环反射脉冲生成响应差值波形；

在一预先设置的特征波形数据库中查找与所述响应差值波形相匹配的特征波形；

获取所述特征波形数据库中记录的所述特征波形对应的故障位置信息，并根据所述故障位置信息确定所述发电机转子的匝间短路故障位置。

进一步的，所述发电机转子匝间短路故障的定位方法，还包括：

预先设置所述特征波形数据库，所述特征波形数据库存储有发电机转子绕组的各位置发生不同程度匝间短路故障时的特征波形。

具体的，所述故障位置信息包括发电机转子发生匝间短路故障的线包标识；

所述根据所述故障位置信息确定所述发电机转子的匝间短路故障位置，包括：

根据所述线包标识确定发电机转子的匝间短路故障位置所在的线包。

进一步的，所述发电机转子匝间短路故障的定位方法，还包括：

获取所述特征波形数据库中记录的所述特征波形对应的故障程度信息，并根据所述故障程度信息确定所述发电机转子的故障程度，所述故障程度信息包括一故障线包2至n匝短路，n大于等于2。

进一步的，所述发电机转子匝间短路故障的定位方法，还包括：

获取所述发电机转子的设计参数信息，所述设计参数信息包括发电机转子绕组集电环的内环和外环到发电机转子绕组中心引线的第一绕组长度；

获取所述内环反射脉冲和所述外环反射脉冲在所述发电机转子绕组中传播的无故障波形；

根据所述无故障波形确定所述内环反射脉冲从内环位置到达中心引线位置和所述外环反射脉冲从外环位置到达中心引线位置的第一时间；

根据所述第一绕组长度和所述第一时间确定所述内环反射脉冲和外环反射脉冲在所述发电机转子绕组的第一传播速度。

进一步的，所述发电机转子匝间短路故障的定位方法，还包括：

根据内环反射脉冲的波形以及所述响应差值波形，确定所述响应差值波形的峰值位置与内环反射脉冲的波形上升沿起始位置的时间差；

根据所述第一传播速度和所述时间差确定发电机转子绕组的内环与所述匝间短路故障位置的绕组长度。

进一步的，所述发电机转子匝间短路故障的定位方法，还包括：

根据外环反射脉冲的波形以及所述响应差值波形，确定所述响应差值波形的峰值位置与外环反射脉冲的波形上升沿起始位置的时间差；

根据所述第一传播速度和所述时间差确定发电机转子绕组的外环与所述匝间短路故障位置的绕组长度。

此外，所述设计参数信息还包括所述发电机转子绕组的线包个数以及各线包的长度；

所述发电机转子匝间短路故障的定位方法还包括：