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检测发电机转子匝间短路的RSO实验技术及应用

文章作者:国际动态 上传时间:2020-02-21

  本文介绍了检测发电机转子绕组匝间短路的RSO(the Recurrent Surge Oscillograph)试验技术以及应用情况。结合大亚湾核电站应用RSO检测发电机转子绕组匝间短路的良好实践,认为RSO试验是一种非常有效的检测技术,值得国内推广。

  大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障是转子故障中发生频率较高的一种故障。其产生或发展的原因有多种:转子生产过程中出现的匝间短路多是因为遗留在转子线圈中的异物刺破转子匝间绝缘产生的;运行过程中的匝间短路则多是由于运行过程中异物进入转子或转子局部冷却不足导致的转子绝缘烧毁等原因导致的。

  早期轻微的转子匝间短路其危害并不严重,但如不能尽早发现和处理,严重的匝间短路将会导致转子的局部发热、振动增高,甚至会导致转子接地故障的发生。

  目前国内大部分电站对转子匝间短路的诊断多采用传统的方法,如测量转子直流电阻、交流阻抗、测量转子线圈的电压分布、开口变压器法、测量转子气隙波形等来进行。大亚湾核电站采用从英国制造厂家引进RSO试验技术,多年来成功的检测了多起发电机转子早期的匝间短路故障,为及时处理发电机匝间短路故障赢得了宝贵时间。

  RSO试验的原理是利用一个快速的陡波注入发电机转子线圈,并在转子线圈的注入端监测转子线圈的反射波的波形来判断转子线圈是否存在匝间短路点的方法。

  其试验方法通常是用一个波形发生器轮流在转子线圈的两端触发陡波(一般触发的频率是60ms),三相直流无刷电机然后比较在转子线圈两端测得的波形。如果两者波形完全一致,则说明转子不存在匝间短路,反之,则说明转子可能在某处存在匝间绝缘缺陷。RSO试验原理接线 RSO试验原理示意图

  RSO试验方法相对于这些传统的方法而言,具有试验方便、快捷和非常敏感等的特点。

  转子在试验平台上经过一段时间的高速转动和加励磁电流加热膨胀后,RSO波形显示异常更加明显,拆开转子线圈果然在端部找到匝间短路点。因此,采用RSO试验能够准确的判断匝间短路所在的位置。

  对RSO试验结果的理论分析方法是利用多导体传输理论,首先必须建立转子线圈的传输模型,三相直流无刷电机用计算机对波形进行模拟,然后与在试验线圈的试验波形进行比较。

  初步研究结果:当RSO试验波形有微小差异时,有时是因为转子线圈匝间有高阻抗短路,有时是由于线圈局部电容或阻抗变化不对称引起的。有时将线圈端部压紧都会对RSO的波形产生影响。更深入的分析有赖于建立更精确的数学模型,在这方面还有一定的工作要做。

  RSO试验具有接线简单,检测灵敏度高,对故障准确定位等优点,在大亚湾核电站发电机转子匝间短路故障的诊断中有过良好的工作实践。因此,是一种非常有效的检测技术,值得在国内电站推广应用。

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