发电机转子绕组匝间短路故障特性分析与识别

《发电机转子绕组匝间短路故障特性分析与识别》分析了大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障的原因和形式，指出传统的匝间短路探测方法的不足之处，在此基础上重点研究了匝间短路故障机理、电磁及机械特性，提出了故障诊断新方法，并利用神经网络和小波变换等对试验数据进行了分析、验证。　全书共分为6章，主要内容包括汽轮发电机转子基本结构和绕组短路故障的成因、基于新判据和神经网络的匝间短路故障诊断、转子绕组匝间短路故障时定子环流分析、基于气隙动测法的发电机转子绕组匝间短路故障诊断、基于重复脉冲法和神经网络的转子绕组匝间短路故障诊断、转子绕组匝问短路故障时振动特性分析。　《发电机转子绕组匝间短路故障特性分析与识别》可作为电力系统科学研究人员和工程技术人员的参考书，也可作为电气工程及其自动化专业的研究生及教师用书。

前言

绪论

0.1　汽轮发电机转子绕组匝间短路故障概述

0.2　国内外研究现状

0.3　转子绕组匝间短路故障诊断需要解决的问题

第1章　汽轮发电机转子基本结构和绕组短路故障的成因

1.1　转子的基本结构

1.2　转子绕组的结构

1.3　绕组匝间短路故障的常见形式和原因

1.4　检测方法

第2章　基于新判据和神经网络的转子绕组匝间短路故障诊断

2.1　发电机转子绕组匝间短路故障电磁特性分析

2.2　转子绕组匝间短路故障诊断数学模型

2.3　实验

2.4　基于BP神经网络的转子绕组匝间短路故障诊断

第3章　转子绕组匝间短路故障时定子环流分析

3.1　环流特性分析

3.2　基于小波变换的发电机转子绕组匝间短路环流分析

第4章　基于气隙动测法的发电机转子绕组匝间短路故障诊断

4.1　大型汽轮发电机转子绕组动态匝间短路故障机理分析

4.2　转子气隙动测信号分析与处理算法的研究

4.3　动态识别系统硬件设计

4.4　动态识别系统软件设计、仿真及其实验步骤、分析

第5章　基于重复脉冲法和神经网络的转子绕组匝问短路故障诊断

5.1　RSO试验原理

5.2　试验设备简介

5.3　RSO离线试验及分析

5.4　人工神经网络识别

第6章　转子绕组匝间短路故障时振动分析

6.1　发电机电磁振动分析方法

6.2　转子绕组匝间短路时气隙磁动势分析

6.3　转子绕组匝间短路时振动特性

6.4　实验分析

附录Ⅰ　故障模拟实验机组简介

附录Ⅱ　神经网络构建、训练、仿真的Matlab源程序

参考文献

作 者： 李永刚，李和明 编

出 版 社： 中国电力出版社

ISBN： 9787508368528

出版时间： 2009-03-01

版　次： 1

页　数： 118

装　帧： 平装

开　本： 16开

所属分类： 图书>科技>电工电气

《大型发电机转子故障分析与诊断》通过多个实际案例，介绍了发电机轴振动干扰信号的辨识，转子匝间短路故障的特征，动、静态下转子匝间短路故障的分析和检测，发电机碰摩故障诊断中的摩擦能量法，发电机轴承轴向振动的诊断技术，基于涡流传感器间隙电压的诊断技术，发电机轴系单面平衡策略等。

《大型发电机转子故障分析与诊断》最后针对不同的故障原因、故障现象等，用实际案例介绍了汽轮发电机转子匝间短路的诊断、发电机转子匝间短路故障点精确定位、燃气轮发电机转子匝间短路的诊断、机械与电气耦合作用引起异常振动的诊断、发电机碰摩故障的诊断与处理、发电机突发振动的诊断、发电机轴承动态刚度恶化的诊断和集电环故障的诊断与处理。

《大型发电机转子故障分析与诊断》可供电厂的发电机运行维护人员及发电机制造厂有关人员使用，也可作为相关专业院校师生参考用书。2100433B

转子绕组接地故障

转子绕组接地是发电机运行中较易发生的故障，又是严重影响发电机安全运行的故障。正常运行状态下，发电机转子绕组对地之间有一定的绝缘电阻与分布电容。其绝缘电阻一般大于1Ω，水冷绕组转子因有绝缘引水管，在通水状态下的绝缘电阻仅为数千欧。因某种原因绝缘电阻严重下降或对地绝缘损坏时，最常见的即是一点接地故障。此时，因未形成电流回路，对电机运行尚无直接影响。但是，一点接地故障存在后，如切合励磁开关及发电机出口断路器，或发生其他运行事故，转子回路产生过电压时，将有可能导致另外的接地点出现形成，严重威胁发电机安全运行的两点或多点接地事故。此时，发电机将出现不同程度地振动加剧、机组大轴磁化、局部烧损转子绕组绝缘及转轴的严重后果。

处理方法：

对接地故障的处理方法是，更换有关部位的绝缘材料。具体做法是：将汽侧护环下25、26槽线包间的绝缘碳化物以及25、26槽第1匝至第4匝间的绝缘碳化物清除干净，并用吸尘器反复吸3～5遍，然后用清洗剂清洗2～3遍后换上新的绝缘层和绝缘垫块。将原先松动的6块绝缘垫块进行更换和位置调整，并使松紧程度恰当。

转子绕组匝间短路故障

发电机转子绕组匝间短路故障是其运行中的一种常见故障。严重时将会影响发电机的无功出力，如是不对称的匝间短路会导致发电机组振动加剧，也可能进一步导致转子绕组对地绝缘损坏，进而发展成为接地故障，对发电机组本身的安全稳定运行构成很大的威胁。

处理方法：

1．确定短路匝数与位置

当转子绕组发生匝间短路时，必须进行有关的检验，确定短路匝数及位置。根据现场经验，转子绕组常存在不稳定的匝间短路。当转子静止或拉出护环后，由于线匝弹起，匝间短路消失，但装上护环或转子运行时，匝间短路仍然存在。为消除此隐患，必须寻找出不稳定的匝间短路点。这时可用几十对专用压板夹在绕组端部及拐角处，如图3所示，对绕组逐个逐点加压，模拟护环的热套紧力和绕组运行中产生的离心力，然后通过电压降法逐个试验，就可找出故障点。

2．对故障点处理

匝间短路点找出之后，可用圆钢做的L形工具将短路匝略微撬开一点，如图4所示，将损坏的绝缘清理干净，在线匝之间垫以刷有硅有机漆作黏合剂的云母板，然后压平撬开的线匝即可。

3．检查与装复

匝间绝缘全部处理完好后，应再次检查绝缘情况，合格后，清理、检查端部各处无遗物，按原记号装好端部垫块，在绕组表面喷一层防油绝缘漆。最后装复护环、中心环和风扇等。