[发明专利]无损检测汽轮发电机转子导电螺钉瞬态特性的装置及方法

说明书

本发明公开了一种无损检测汽轮发电机转子导电螺钉瞬态特性的装置及方法，包括依次连接的PC端、极陡脉冲发生器、超高频双隔离变压器、脉冲发射耦合模块；脉冲发射耦合模块与负载连接，同步脉冲接收无感分压电路同步接收来自负载的特征波形，所述同步脉冲接收无感分压电路经非线性饱和放大电路放大信号后与超高速A/D模块连接，PC端接收来自超高速A/D模块的信号；所述负载为180°对称的瞬时成短路状态的正或负极励磁引线回路与转子大轴组成。其能对处于电磁波测试盲区的导电螺钉状态进行检测，检测不用抽转子，不开端盖，不拆对轮。

技术领域

本发明提供一种无损检测汽轮发电机转子导电螺钉瞬态特性的装置及方法，属于发电机检测技术领域。

背景技术

大型汽轮发电机是发电厂的主要设备之一，良好的运行状态是发电企业的有利保障和发展的基础，发电机的主设备状态是否存在隐患，直接关系到安全运行的好坏。发电机转子利用直流电流进行励磁，是建立发电机稳定安全运行的基本条件，转子回路一旦发生故障，发电机电压电流将产生很大的影响，进而威胁机组的正常运行。在发电机转子回路中，发电机转子导电螺钉作为整个转子励磁回路的唯一非永久性连接点，同时必须保证氢气气密，是起双重重要作用的关键部位。在转子绕组高速运行时，导电螺钉处承受强大的电流，电网波动影响励磁电流的快速变化，存在松脱，断裂等隐患；当导电螺钉发生故障后，导致接触电阻增大，出现过热，导致弧光放电，甚至会出现烧毁现象，进而造成重大电力安全事故。

核电机组与普通的火电机组不同，作为基荷的核电机组一般运行周期比较长，运行周期一般为12个月或者18个月，在较长的运行周期中必须保证发电机组安全良好运行。

近几年发生多起发电机故障停机事件，多是由于发电机转子导电螺钉故障引起的，所以对发电机转子导电螺钉的检测是近几年来行业内一直重视研究的重要课题，保证导电螺钉的状态安全，就是保障了发电机的安全运行。

导电螺钉是唯一在大轴由内而外导通励磁电流的最大阻抗突变点，励磁大电流使得此处是电磁应力最集中、变化影响最大的地方，弯扭共振作用力复杂，由于导通电流大，发热引起密封圈加速老化，存在漏氢的事故隐患。通过国标里推荐的直阻检测、交流阻抗等常规手段，不能体现这一重要部位的健康情况，特别是不抽转子和不开端盖的情况下，导电螺钉处根本无法看到，更谈不上检查。转子导电螺钉处是事故多发地，已有电厂导电螺钉发生飞脱造成事故的先例，松动过热更是常常发生。对导电螺钉松紧状态进行检测已十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷的无损检测汽轮发电机转子导电螺钉瞬态特性的装置及方法，其能对处于电磁波检测盲区的导电螺钉状态进行检测，检测不用抽转子，不开端盖，不拆对轮。

本发明所述的一种无损检测汽轮发电机转子导电螺钉瞬态特性的装置，包括依次连接的PC端、极陡脉冲发生器、超高频双隔离变压器、脉冲发射耦合模块；脉冲发射耦合模块与负载连接，同步脉冲接收无感分压电路同步接收来自负载的特征波形，所述同步脉冲接收无感分压电路经非线性饱和放大电路放大信号后与超高速A/D模块连接，PC端接收来自超高速A/D模块的信号；

所述负载为180°对称的瞬时成短路状态的正或负极励磁引线回路与转子大轴组成。

优选的，所述极陡脉冲发生器采用纳秒级高压陡脉冲发生器；无感分压电路采用电阻分压。

提供一种无损检测汽轮发电机转子导电螺钉瞬态特性的方法，从正或负极励磁引线到导电螺钉再到转子主绕组，同一参数的瞬态旋转电场脉冲对不同结构及材质的介质具有不同的空间阻尼相关性，分时分别测试后,对正或负极两个瞬态脉冲特性波形进行比较，当其中一个导电螺钉的某一部位介电常数发生改变，会产生相位及幅度上的不一致，通过波形对比分析,可判断出导电螺钉缺陷位置及状态严重程度。

具体的，包括以下步骤：

(1)PC端控制极陡脉冲发生器产生脉冲；