发电机转子匝间短路故障的定位方法和装置的制造方法_3

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识别两个无故障波形(波形1和波形2)的上升沿起始位置(位置1)和两 个波谷位置(位置2),即认为是发电机转子绕组中必引线的位置,通过示波器坐标系(横坐 标表示时间,纵坐标表示电压值)可W确定两个无故障波形的上升沿起始位置与该两个波 峰的交叉位置的时间差,送个时间差即为上述的第一时间。
[0104] 上述的根据第一绕组长度和第一时间确定内环反射脉冲和外环反射脉冲在发电 机转子绕组的第一传播速度,可W通过如下方式实现:
[0105] 第一传播速度记为V/2,第一绕组长度为L第一时间记为T,则有如下公式关系:
[0106]
[0107] 进一步的,上述的发电机转子面间短路故障的定位方法,在具体实施时还可W根 据内环反射脉冲的波形W及响应差值波形,确定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。之后根据第一传播速度和时间差确定发电机转子绕组的 内环与面间短路故障位置的绕组长度。
[0108] 进一步的,上述的发电机转子面间短路故障的定位方法,在具体实施时还可W根 据外环反射脉冲的波形W及响应差值波形,确定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。
[0109] 根据第一传播速度和时间差确定发电机转子绕组的外环与面间短路故障位置的 绕组长度。
[0110] 此处,仅W根据内环反射脉冲的波形W及响应差值波形,确定响应差值波形的峰 值位置与内环反射脉冲的波形上升沿起始位置的时间差为例进行说明,例如如图6所示, 响应差值波形的峰值位置为位置3,内环反射脉冲的波形上升沿起始位置的时间差为位置 4,根据示波器坐标系(横坐标表示时间,纵坐标表示电压值)可W确定上述响应差值波形 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。
[0111] 上述根据第一传播速度和时间差确定发电机转子绕组的内环与面间短路故障位 置的绕组长度,可W通过如下方式实现:
[0112] 该第一传播速度为V/2,上述时间差为t,发电机转子绕组的内环与面间短路故障 位置的绕组长度记为S,则有如下公式关系:
[011 引
[0114] 此外,该设计参数信息还可W包括发电机转子绕组的线包个数W及各线包的长 度。
[0115] 进而上述发电机转子面间短路故障的定位方法在具体实施时,还可W根据发电机 转子绕组的内环与面间短路故障位置的绕组长度或者发电机转子绕组的外环与面间短路 故障位置的绕组长度,w及发电机转子绕组的线包个数和各线包的长度,确定面间短路故 障位置所在的线包及其在该线包的位置。
[0116] 例如,发电机转子绕组的内环与面间短路故障位置的绕组长度为100米,发电机 转子内环绕组的线包个数为7,其中从内环开始的第一个线包长度为70米,第二个线包长 度为90米,则可W确定面间短路故障位置在第二个线包上并且由于确定了故障位置距离 内环的长度,郝么就可W确定该故障位置是接近转子的汽测(没有滑环的郝一端)或者励 测(有滑环的郝一端)。送样,可W只拔下一个护环进行处理,为发电厂节省了修理费用。 发电机转子两端都有护环,护环的作用是保护绕组端部并起到紧固的作用。
[0117] 值得说明的是,本发明实施例提供的发电机转子面间短路故障的定位方法可W在 发电机转子与励磁系统断开的情况下进行,且可W在发电机转子处于静止、盘车、高速旋转 的状态下进行;另外,还可W在发电机转子处于膛外静止状态下进行,且无需拔下发电机转 子护环。
[0118] 对应于上述图1所示的发电机转子面间短路故障的定位方法,本发明实施例提供 的发电机转子面间短路故障的定位装置,如图7所示,包括:
[0119] 控制单元201,可W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。
[0120] 接收单元202,可W接收发电机转子绕组反馈的内环反射脉冲和外环反射脉冲。
[0121] 波形生成单元203,可W根据接收单元202接收到的内环反射脉冲和外环反射脉 冲生成响应差值波形。
[0122] 特征波形查找单元204,可W在一预先设置的特征波形数据库中查找与波形生成 单元203生成的响应差值波形相匹配的特征波形。
[0123] 面间短路故障位置确定单元205,可W获取特征波形数据库中记录的特征波形对 应的故障位置信息,并根据故障位置信息确定发电机转子的面间短路故障位置。
[0124] 进一步的,如图8所示,发电机转子面间短路故障的定位装置,还包括:
[0125] 设置单元206,可W预先设置特征波形数据库,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面间短路故障时的特征波形。
[0126] 另外,故障位置信息包括发电机转子发生面间短路故障的线包标识。
[0127] 面间短路故障位置确定单元205可W根据线包标识确定发电机转子的面间短路 故障位置所在的线包。
[012引进一步的,如图8所示,发电机转子面间短路故障的定位装置,还包括:
[0129] 面间短路故障程度确定单元207,可W获取特征波形数据库中记录的特征波形对 应的故障程度信息,并根据故障程度信息确定发电机转子的故障程度,故障程度信息包括 一故障线包2至η面短路,η大于等于2。
[0130] 进一步的,如图8所示,发电机转子面间短路故障的定位装置,还包括:
[0131] 设计参数信息获取单元208,可W获取发电机转子的设计参数信息,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必引线的第一绕组长度。
[0132] 无故障波形获取单元209,可W获取内环反射脉冲和外环反射脉冲在发电机转子 绕组中传播的无故障波形。
[0133] 时间确定单元210,可W根据无故障波形确定内环反射脉冲从内环位置到达中必 引线位置和外环反射脉冲从外环位置到达中必引线位置的第一时间。
[0134] 传播速度确定单元211,可W根据设计参数信息获取单元208获取的第一绕组长 度和时间确定单元210确定的第一时间确定内环反射脉冲和外环反射脉冲在发电机转子 绕组的第一传播速度。
[0135] 进一步的,如图8所示,该发电机转子面间短路故障的定位装置,还包括:
[0136] 时间差确定单元212,可W根据内环反射脉冲的波形W及响应差值波形,确定响应 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。
[0137] 绕组长度确定单元213,可W根据第一传播速度和时间差确定发电机转子绕组的 内环与面间短路故障位置的绕组长度。
[013引进一步的,时间差确定单元212,还可W根据外环反射脉冲的波形W及响应差值波 形,确定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。
[0139] 绕组长度确定单元213,还可W根据第一传播速度和时间差确定发电机转子绕组 的外环与面间短路故障位置的绕组长度。
[0140] 另外,设计参数信息还包括发电机转子绕组的线包个数W及各线包的长度。
[0141] 面间短路故障位置确定单元205,还可W根据发电机转子绕组的内环与面间短路 故障位置的绕组长度或者发电机转子绕组的外环与面间短路故障位置的绕组长度,W及发 电机转子绕组的线包个数和各线包的长度,确定面间短路故障位置所在的线包及其在该线 包的位置。
[0142] 值得说明的是,本发明实施例发电机转子面间短路故障的定位装置的具体实现方 式可W参见图1中的具体实施例,此处不再赏述。
[0143] 本发明实施例提供的发电机转子面间短路故障的定位装置,通过向发电机转子绕 组集电环的内环和外环分别注入一连续的低电压脉冲,并接收发电机转子绕组反馈的内环 反射脉冲和外环反射脉冲,从而根据内环反射脉冲和外环反射脉冲生成响应差值波形;之 后在一预先设置的特征波形数据库中可W查找与响应差值波形相匹配的特征波形,获取特 征波形数据库中记录的特征波形对应的故障位置信息,从而能够根据故障位置信息确定发 电机转子的面间短路故障位置。送样,通过特征波形数据库中的数据可W查找到响应差值 波形相匹配的特征波形对应的故障位置信息,从而精确确定发电机转子的面间短路故障位 置,避免了现有技术中发电机转子面间短路故障的检测的灵敏度不高,且无法对发电机转 子面间短路的故障位置进行定位的问题。
[0144] 本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序 产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机 可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产 品的形式。
[0145] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程 图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一 流程和/或方框、W及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供送些计算 机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理
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