[发明专利]一种改进的汽轮发电机励磁绕组短路故障在线检测方法

权利要求书

1.一种改进的汽轮发电机励磁绕组短路故障在线检测方法，其特征在于包括以下步骤：

A、获取发电机正常运行时的历史数据；

B、将发电机历史运行数据按有功功率相等原则分成若干组；

C、针对每组数据，分别求得空载电动势E₀，形成(I_f，E₀)数组；

D、分别对各组数据用一次函数拟合得到E₀关于I_f的函数E₀＝f(I_f)，记录各组的斜率k和截距b数值；

E、将各组数据汇总，形成(P，k)和(P，b)两个数组，以有功功率P为自变量再次拟合，得到k和b关于有功功率P的函数k＝k(P)、b＝b(P)，将其带入一次函数E₀＝kI_f+b，得到空载电动势E₀关于励磁电流I_f和有功功率P的二元函数E₀＝f(I_f，P)；

F、获取发电机的实时运行数据；

G、求得空载电动势实际值E₀′；

H、将实时的励磁电流I_f′和有功功率P′代入构建函数E₀＝f(I_f，P)，算得空载电动势理论值E₀；

I、故障判据值：将判据值a％与其设定阈值相比较，若故障判据a％超出设定阈值，则判定该汽轮发电机存在励磁绕组短路故障。

2.根据权利要求1所述的改进的汽轮发电机励磁绕组短路故障在线检测方法，其特征在于：所述故障判据a％的大小与励磁绕组匝间短路故障的程度高低呈同向随动变化趋势。

3.根据权利要求1或2所述的改进的汽轮发电机励磁绕组短路故障在线检测方法，其特征在于：所述故障判据a％的阈值设定为0.5％。

4.根据权利要求1所述的改进的汽轮发电机励磁绕组短路故障在线检测方法，其特征在于：步骤A中，历史数据包括线电压U、线电流I、有功功率P、无功功率Q和励磁电流I_f。

5.根据权利要求1所述的改进的汽轮发电机励磁绕组短路故障在线检测方法，其特征在于：步骤C中，空载电动势E₀的计算公式为其中，表示功率因数角，x_s表示发电机同步电抗，r_a表示定子绕组电阻。

6.根据权利要求1所述的改进的汽轮发电机励磁绕组短路故障在线检测方法，其特征在于：步骤F中，发电机的实时运行数据包括线电压U′、线电流I′、有功功率P′、无功功率Q′、励磁电流I_f′。

7.据权利要求1所述的改进的汽轮发电机励磁绕组短路故障在线检测方法，其特征在于：步骤G中，空载电动势实际值E₀′的计算公式为其中，s表示发电机同步电抗，r_a表示定子绕组电阻。