[发明专利]基于穿心螺杆的水轮发电机转子绕组匝间短路诊断方法

摘要

本发明公开了一种基于穿心螺杆的水轮发电机转子绕组匝间短路诊断方法，该方法选取水轮发电机定子铁心穿心螺杆的一段，在其两端通过定子铁心段间间隙向外引出测量线，通过测量线连接数据采集装置，利用在线采集系统实时采集穿心螺杆的感应电压。对采集到的穿心螺杆感应电压进行实时的数据处理，比较不同磁极的相同位置扫过穿心螺杆时在穿心螺杆上感应电压的偏差，当电压差超出设定阈值时，判定该水轮发电机存在转子绕组匝间短路故障。本发明能够改进现有技术的不足，提高此类故障的诊断水平。

主权项

1.一种基于穿心螺杆的水轮发电机转子绕组匝间短路诊断方法，其特征在于：取发电机定子铁心穿心螺杆的一段，在其两端通过定子铁心段间间隙向外引出测量线，通过引出线采集穿心螺杆的感应电压；利用在线采集系统实时采集穿心螺杆的感应电压，并对采集到的感应电压进行实时的数据处理，比较不同磁极的相同位置扫过穿心螺杆时在穿心螺杆上感应电压的偏差，当电压差超出设定阈值时，判定该水轮发电机存在转子绕组匝间短路故障；穿心螺杆与定子铁心的长度相同，穿过冲片上的孔，穿心螺杆与冲片上的孔之间的间隙用绝缘进行填充，防止因短路引起铁心过热而导致铁心烧坏；穿心螺杆的端部通过绝缘垫块与铁心绝缘，防止各个螺杆通过铁心短接形成笼型短路结构；水轮发电机的穿心螺杆与定子铁心保持了良好的绝缘，是贯穿整个发电机定子铁心的绝缘导体，这为转子绕组匝间短路故障的检测提供了天然的传感器；此外，发电机定子铁心沿轴向采用分段式结构，段与段之间为氢气流通路径，这为测量穿心螺杆电压提供了引线的安装空间；在发电机转子旋转过程中，径向磁场切割穿心螺杆，在穿心螺杆上感应电压，穿心螺杆的感应电压波形与穿心螺杆处的气隙磁密的径向分量波形完全相同；水轮发电机转子绕组正常情况下，磁场是完全对称的，各磁极在穿心螺杆上感应的电压幅值也相等；发生转子绕组匝间短路后，发电机磁场变得不对称，故障极在穿心螺杆上感应的电压低于正常磁极，根据这一特征诊断水轮发电机的转子绕组匝间短路故障。