发电机转子绕组静态匝网短路监测 _知识百科

发电机转子绕组匝间短路可以分为静态和动态两大类。主要讨论静态匝间短路的监测方法，监测静态匝间短路的方法主要有4种:①测量转子绕组的直流电阻;②侧量发电机的空载、短路特性曲线;③测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗;④测量开口变压器感应法。下面分别给予说明。一、测量转子绕组的直流电阻
测量转子绕组的直流电阻只能作为综合判断的方法之一，不能作为判断匝间短路的主要方法。因为汽轮发电机转子绕组的总匝数较多，在测量准确的条件下，仅当绕组短路匝的数量超过总匝数的2%及以上时，直流电阻减小的数值才能超过规定值2% 。
二、测量发电机的空载、短路特性曲线
当转子绕组发生匝间短路时，空载特性曲线将会有所下降，短路特性曲线的斜率也会减小。一般转子绕组短路的匝数超过总匝数的3%一5%时，才能在特性曲线上反映出来。所以，该法只能作为综合判断转子绕组有无匝间短路的方法之一。
【发电机转子绕组静态匝网短路监测】三、测盆转子绕组的交流阻抗和功率损耗
测量转子绕组的交流阻抗和功率损耗，并与历年数值相比较，是判断转子绕组是否存在匝间短路现象的比较灵敏的方法之一。这是由于当转子绕组中产生匝间短路时，在交流电压下流经短路线匝的短路电流比正常线匝中的电流大n倍(n为一槽线圈总匝数) ，它有强烈的去磁作用，使转子绕组的交流阻抗大为下降，功率损耗却明显增加。
(一) 试验接线和方法
图4一12所示为测量转子绕组交流阻抗和功率损耗的接线。在接线时，电压表应用最短的粗导线直接接到绕组ZQ的集电环1、1'上，用调压器分级升压，测量出电压U ，电流I ，功率P ，从而可计算出交流阻抗Z为
Z=U/I
当电压的单位用伏(V) ，电流的单位用安(A)时，交流阻抗Z的单位为欧姆(Ω) 。

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在测量时应考虑下列因素的影响:
(1) 转子在定子膛内和膛外的影响。当在膛内时，其阻抗测量值比膛外大。定、转子之间的气隙越小，膛内外的交流阻抗和损耗差值就越大。一般隐极式转子应和膛外在膛内和不同转速下测量;显极式转子应在膛外对每个转子绕组测量。
(2) 动态、静态的影响。当交流电压不变时，其交流阻抗和损耗随转速升高而降低，损耗升高。
(3) 转子本体剩磁的影响。当其剩磁越大，则阻抗越小，损耗越大。
(4) 试验电压的影响。当电压升高时，其阻抗和损耗均增大。
(5) 护环和槽楔的影响。当有护环时，将产生涡流去磁效应，使阻抗下降，损耗增大。
(6) 绕组有无匝间短路的影响。当绕组有匝间短路时，其阻抗将下降，损耗将增大。
由上述可知，影响阻抗和损耗的因素较多，一定要用在相同位置(膛内或膛外)、相同状态(静态或动态)、相同参数(转速、电压)、相同状况(有无护环和槽楔)下测量阻抗和损耗。
(二) 试验结果的分析和判断
在《预规》中规定:阻抗和功率损耗自行规定。在相同试验条件下与历年数值比较，不应有显著的变化。也就是说，对该试验的结果应根据具体情况具体分析，这是因为影响的因素较多。
该试验的缺点是不能确定发生短路的线圈槽号和部位，而且反映底部线匝短路的灵敏度比顶部低。
为此，《预规》中提出，本试验可用动态匝间短路监测法来代替。
四、开口变压器感应法
开口变压器感应法是利用开口变压器测量绕组中所感应的电压(电流) ，其大小和相角与线槽上漏磁大小和相角有关.将各槽上测得的感应电压(电流)大小和相角相互比较，就可以判定转子绕组有无匝间短路，且可确定相应的槽号。其测量方法有单开口变压器法和双开口变压器法两种。
(1)单开口变压器法。其试验接线如图4一13所示。将开口变压器置于转子中部，顺次在各槽上测量，调节移相器，记下移相器和真空管电压表读数，作出转子各绕组的相量图。
(2)双开口变压器法。其试验接线如图4一14所示。在同一线槽或同一绕组对应的两个槽上各放两个开口变压器，一为发射变压器(可加1000一2000安匝工频电源) ，一为接收变压器。在良好槽中，接收绕组的感应电压为零，有短路匝的则感应出电压。
为了使读者有感性认识，下面举例说明用上述两种开口变压器法测试发电机匝间短路的结果，如图4-15和图4-16所示。

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图4-15是用单开口变压器测试某台发电机转子绕组匝间短路的功率相量投影图，在图中， 4、25号槽(同一线圈)有匝间短路现象(反相) 。图4一16是用双开口变压器测试另一台发电机转子绕组匝间短路的试验曲线，在图中，曲线l、2(对应1一18、36~19槽)为有短路时的曲线(7一30、13一24、14一23槽三个线圈有短路);曲线3、4(对应1~18、36~19槽)为无短路时的曲线。

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