MYG-RSO發(fā)電機轉子匝間短路檢測技術
發(fā)電機轉子匝間短路會導致振動的問題,因為發(fā)電機轉子的非對稱的DC電流和功率損耗在短路砸會導致熱量不均勻并導致發(fā)電機轉子的熱彎曲。短路砸同樣會導致氣隙里面勵磁磁通不平衡,這樣也會加重振動方面的問題。
一直以來,發(fā)電機振動特性的分析對發(fā)現(xiàn)電機轉子匝間短路問題都不是一個非常精確的技術。在對發(fā)電機轉子進行昂貴拆卸和維修之前,往往對發(fā)電機轉子都需要非常多的驗證測試數(shù)據(jù),附加的測試來確認發(fā)電機轉子是否存在匝間短路問題。在這個時候, 通常下面的一些測試程序來幫助客戶來驗證發(fā)電機轉子是否存在匝間短路問題:
轉子繞組匝間短路檢測方法比較
檢測方法 | 靈敏度 | 難易度 | 定位 | 狀況評估 |
RSO試驗 | 高,在匝間短路初期就可以檢測出,即使只是匝間絕緣有輕微的變化也能看出 | 靜態(tài),容易,波形清晰明了,試驗設備簡單,無需抽轉子、拔護環(huán) | 能進行定位,可精確到一個線圈 | 可比較前后絕緣值大小,判斷絕緣惡化狀況,除了定性,還可以一定程度上定量分析 |
氣隙波形檢測 | 在匝間絕緣變化初期不夠靈敏,在短路故障后靈敏度高 | 動態(tài),在線檢測但分析波形難,測量效果依賴探測線圈的好壞 | 能定位到哪個槽 | 依賴于分析者的水平,不能定量分析匝間絕緣狀況 |
匝間壓降法 | 在匝間絕緣變化初期不靈敏,在短路故障后靈敏度高 | 靜態(tài),比較復雜,需要抽出轉子 | 能定位,可精確到匝 | 能定性分析匝間絕緣狀況 |
交流阻抗法 | 一般,難發(fā)現(xiàn)早期匝間隱患,發(fā)生故障后能反映 | 靜態(tài),比較復雜,可以不抽轉子 | 不能定位 | 只能簡單定性分析是否存在匝間短路,不能作為主要依據(jù) |
直流阻抗法 | 不好,即使有時已經發(fā)生匝間短路也不能檢測出來 | 靜態(tài),比較容易 | 不能定位 | 對于發(fā)現(xiàn)匝間短路作用不大,一般只能作為參考 |
從上表可以看出,RSO試驗比其他方法有著不可比擬的優(yōu)點,特別適合發(fā)電機轉子狀況的跟蹤分析,適合推廣。大型發(fā)電機在剛出廠時,由于制造和設計原因,轉子繞組或多或少存在匝問絕緣不良的情況,剛開始由于癥狀不明顯,用一般方法難以發(fā)現(xiàn),隨著長時間的運行,匝問絕緣會逐漸惡化,嚴重的會發(fā)生短路,這個時候再檢測也只能確認是否有短路發(fā)生,對預防發(fā)電機發(fā)生嚴重的匝間短路幫助不大。而RSO試驗從發(fā)電機制造、安裝、調試直至全周期運行都適用,對發(fā)電機狀況的監(jiān)測非常有利。對于發(fā)電機轉子繞組絕緣狀況的監(jiān)測,如果能把動態(tài)時的氣隙波形測量和每次停機大修時的RSO試驗結合起來使用,將大大加強發(fā)電機的狀態(tài)監(jiān)測效果,這也是大型發(fā)電機轉子繞組匝間短路故障監(jiān)測的綜合方法。
n RSO測試方法,這在下面重點介紹:
需要注意的是剛才提及的振動特性分析,熱穩(wěn)定性測試,磁通量分析和RSO測試都是發(fā)電機轉子匝間短路的測試實驗方法。但是,當用匝間短路異常,或者短路出現(xiàn)在匝的中間部位,或者其它的原因造成它平衡,或者重復的多重匝間短路,或者間歇性的或者對地短路又或者其它的原因造成發(fā)電機振動等等,用其他的測試方法,其驗證結果是值得商榷的。
RSO也叫重復脈沖法試驗,在重復脈沖法試驗時,在轉子正負兩極施加一個高頻低壓的脈沖信號,同時用示波器觀察響應的輸出響應信號,正常情況下,由于轉子繞組分布的對稱型,正負兩極的脈沖響應信號應該完全一致,反映在波形圖上,即兩條相應曲線應當完全重合,其相減波為一條直線,一旦不能完全重合,相減波出現(xiàn)凸起,說明轉子繞組絕緣存在異常。
測量精度
能對匝間短路故障進行精確判斷,根據(jù)國外使用的記錄,準確率達到97%
用重復脈沖法測量轉子繞組匝間短路?與其他檢測方法相比重復脈沖法有以下優(yōu)點:
n 可以測出萌芽期的匝間短路故障
n 不需要抽轉子
n 現(xiàn)場使用難度低
n 可以進行故障定位,方便客戶維修
n 可以進行動態(tài)測量
n 最有效、最流行的一種檢測發(fā)電機轉子匝間短路故障技術
相比較其他的測試方法,RSO測試方法非常具有優(yōu)勢。它能夠周期性重復測試,去驗證在重繞期間是否存在短路砸,在斷開勵磁系統(tǒng)的情況下,可以在轉子靜止狀態(tài)和轉子在旋轉斷電狀態(tài)進行檢測。
RSO故障定位
假使脈沖波從A端到B端所用時間是T,脈沖波從A
端到故障點所用時間為T1,而整個繞組的長度為XR,
則可知故障點距離A端的長度就為X=T1/T*XR。實際
可以根據(jù)示波器上的相減波形中尖峰突起(正負都可以)的時間來推出故障在第幾個線圈。根據(jù)試驗可以得知脈沖波在轉子繞組上的傳播速度大約為1.1lxl08m/s,大約為光速的1/3,因此,根據(jù)轉子繞組的長度可以得知在繞組中的傳播時間T,示波器上的尖峰突起時間是2倍T1時間,這樣,就可以得出故障點的位置。當然這樣計算還是比較粗略。根據(jù)試驗和計算,RSO的試驗定位可以精確到一個線圈,即通過波形可以看出匝問短路發(fā)生在轉子繞組的第幾個線圈.除了定位故障點,對于匝間短路的嚴重程度也可以通過波形來反映。匝間短路的阻抗越大,那么反射波的幅值就越小,因此,通過觀察相減波形的尖峰突起的幅值,可以判斷匝間短路的嚴重程度
MYG-RSO發(fā)電機轉子匝間短路分析儀技術參數(shù)
n 適用于二極或者四極隱性大型汽輪發(fā)電機轉子匝間短路檢測;
n 采用英國中央電力局(CEGB)1973的原創(chuàng)性技術,
n 品牌:MYG-RSO,兩種規(guī)格型號:
n TDR100RB 適用電壓110或者220VAC ,電壓應用范圍90~120%,需要配示波器進行測試
n TDR200RB 適用電壓110或者220 VAC,電壓應用范圍90~120%,有相應的軟件并可以在電腦顯示進行測試。
n 浪涌保護,長波技術,重復脈沖波1000/次,自動校驗功能。
n 50HZ或者60HZ
n 12 volts 輸出電壓峰值12 V,上升波形寬20us-400us可調
n 尺寸:W: 305mm H: 152mm D: 355mm
n 重量:5kg
n 自帶鎳電池,可持續(xù)使用15小時
測試圖片和基本連
轉子有匝間短路的圖形 轉子沒有故障的圖形
相比于其他品牌的明顯優(yōu)勢:
1. 原產地:英國,采用RSO技術鼻祖英國技術。源于英國中央電力局(CEGB)1973的原創(chuàng)性技術研究,它成功地在英國及世界范圍內應用了40多年。技術非??煽考皳碛斜姸鄳脴I(yè)績及用戶。
2. 使用交替的激勵脈沖安排, 這脈沖交替地重復地注入發(fā)電機轉子繞組線圈的兩端。通過一個電子轉換開關,這些脈沖重復率可達1000次/s。并且脈沖波形自動產生,其他品牌脈沖波形需要手動調整。
3. 帶有校驗功能,并且能自動進行,在不熟練的人員情況下不會錯誤操作。其他品牌需要手動校驗,容易出錯。
4. 長波技術,防止在老機組上信號衰減過快,12 volts 輸出電壓峰值12 V,上升波形寬20us-400us可調。其他品牌使用短波,如果使用短波,在某些轉子線圈,特別是一些老機組或者水電機組的突極轉子,它會嚴重衰減,變得不太可靠。
5. 自帶鎳電池,可持續(xù)使用15小時,并有浪涌保護功能。
主要配置清單
1、TDR100RB主機 (內置電池)
2、示波器
3、襯墊的手提箱
4、DL100反射計延遲線測試單元
5、延遲線
6、3 x 5 m單核心(棕色、綠色、藍色)4毫米絕緣
香蕉插頭(紅、綠、藍)(包含連接模塊)
7、2根BNC同軸示波器連接線
8、接觸磁鐵
9、3根鏈接轉子測試線
10、使用說明書
11、原產地證明