应用重复脉冲法定量评估发电机转子绕组匝间绝缘状态

为了更好地应用重复脉冲法(RSO)对发电机转子绕组匝间绝缘缺陷进行定量评估,利用发电机检修时机对转子进行了不同位置、不同短路匝数、不同短路阻值下的匝间短路模拟试验,采用RSO试验仪测试得到两极响应波形和特征波形,提出了电压偏差率、时间偏差率和故障严重程度因子3个特征参数对特征波形进行研究.结果表明:RSO可以用于定量评估转子匝间绝缘缺陷的严重程度,可根据特征波形的电压幅值和电压偏差率快速判断出转子绕组的故障类型,根据时间偏差率基本可以实现故障位置的定位.RSO特征波形的电压幅值与短路匝数基本呈线性正相关关系,与短路电阻值和中心时间均呈指数函数关系,故障严重程度因子与短路匝数呈线性正相关关系.根据分析结果提出了两种定量评估转子匝间绝缘缺陷严重程度的方法,可用于准确评估转子匝间绝缘状态.     

电机绕组匝间试验故障波形分析

介绍了异步电动机绕组利用高压脉冲冲击波形比较法进行匝间试验的原理、冲击峰值电压限值和波形显示及故障波形判别方法。通过对绕组匝间故障波形和非匝间故障波形的分析对比,阐述了各种绕组故障对应的匝间波形表现形式。以帮助电机试验和维修人员根据绕组匝间波形图,确定故障产生原因,并进行相应的处理。     

基于频域特征的空心电抗器匝间绝缘绝缘故障判别方法

正研究数据表明,大多数干式空心电抗器停运是由匝间绝缘故障引起的~([1])。常用的检验匝间绝缘是否存在故障的脉冲电压法所得到的均为电压时域响应波形。仅从响应电压的时域波形上无法准确判断匝间绝缘故障,需要对波形进一步处理。提出基于频域特征比较的空心电抗器匝间绝缘故障判别方法,将时域波形比较转换为基于频域特征的分析,利用频域电压幅值特性曲线的特征来判别空心电抗器的匝间绝缘故障。该方法可以更加准确、方便地判断出匝间绝缘故障,保证空心电抗器可靠运行。     

一种方便的匝间绝缘测试仪和一种有效的电动机节电控制器

匝间绝缘测试仪能判断各种线圈绕组和绝缘质量好坏情况,可用于电动机,发电机、螺线管、电磁铁、继电器、单相或三相线圈试验。该仪器是用波形比较原理,对探测线圈故障是很有效的。如开路、半开路线圈、线圈与线圈间的短路、匝与匝、相与相、层与层之间短路或绕错与匝误,绝缘故障等缺陷,均能在屏幕上以特定波形显示出来。最大的电压波形、峰值可调到4000 V,能根据试验线圈不同类型具有最佳脉冲电压水平。     

发电机转子匝间测试及其实践应用的研究

船用发电机的转子绕组因通过电压低、电流小、结构比定子简单等原因,在日常电机制造及检验过程中,匝间绝缘的监测容易忽视,而且IEC 60034以及IEC 60092等国际电工委员会颁布的标准中也没有对此提出明确要求。但是,基于对产品质量及性能的可靠性保障,转子匝间耐压测试是有必要的,特别对高压电机产品的转子匝间绝缘监测,以验证匝间绝缘对陡峭前沿的操作过电压的承受能力。以制造厂进行的高压发电机转子匝间试验为例,介绍了测试方法、故障现象及异常分析三部分内容,包含了以脉冲波形判断发电机转子部分的绝缘异常,以及制造过程中接地电阻的问题。     

四极核电汽轮发电机转子匝间短路测试方法研究

本文介绍了两种测试四极核电汽轮发电机转子绕组匝间短路的方法,一种是低频阻抗测试方法,在转子绕组上施加由低频信号振荡器发出的600Hz的频率,通过对转子绕组上振荡产生的电压值判定是否存在匝间短路;另一种是脉冲波形比较法,利用双通道交流脉冲发生器发出脉冲电压,将两个通道产生波形对比,判定是否存在匝间短路。两种方法配合使用,可以准确地判定转子匝间短路,保证转子匝间绝缘的可靠性。     

三相异步电动机绕组匝间绝缘介电强度试验分析

主要讲述三相异步电动机利用高压脉冲冲击波形比较法进行绕组线圈匝间绝缘介电强度试验的原理,波形显示及故障表现.并根据工作中的事例对H315及以上机座号电机线圈匝间绝缘介电强度试验进行分析,阐明了电动机匝间绝缘介电强度试验存在一定的不确定性因素,提出了加强检测的方法和措施.     

VFTO作用下变压器绕组匝间电压及谐振研究

采用基本电路元件构成的等效电路计算变压器绕组匝间电压分布,分析典型500kV GIS变电站中的VFTO波形和2种极端情况的波形作用下,典型500kV芯式变压器匝间电压分布的一般规律,得到不同VFTO波形下匝间电压占入口电压的百分比为4%~11%,并判断匝间绝缘的安全裕度,为工程应用提供参考。同时通过分析VFTO过电压波幅频特性,得到了绕组主要的谐振频率,并采用单一频率的正弦电压分析绕组谐振,研究谐振电压幅值和绝缘易受威胁的线匝位置,得到绕组上振荡电压幅值非常大,电压分布发生变化,易对绕组绝缘产生威胁。     

电机绕组的匝间绝缘试验波形分析

讲述了低压三相异步电机散嵌绕组匝间绝缘试验的几种特殊波形的分析方法。根据绕组线圈各相R、L、C的对称和平衡的特性,若绕组发生匝间短路、开路等故障时,绕组阻抗将产生变化,相应的波形也会出现差异。应用这一原理,可简捷地判别电机匝间绝缘损坏、接错线和绕组断路等缺陷。     

一种新型的线啳测试设备——XS—2线啳测试仪

工厂在制造过程中,定子线圈下线以后都要进行匝间绝缘试验,即提高匝间电压的试验以保证电机运行中的可靠性。目前制造厂对下线后的定子绕组没有相应的匝间耐压试验设备,所以一般都只能在成品出厂时以提高1.3倍额定电压作为线圈的匝间绝缘试验,看来是不够的。现在国外都采用几倍或十倍的高频脉冲电压对线圈进行匝间绝缘试验。我所在吸收消化日本 WT3303型线圈试验仪技术的基础     

阶梯电压下变压器匝间绝缘局部放电试验研究

对于变压器绕组而言,轻微匝间放电的发展可能会造成匝间短路甚至更严重的后果。因此,对变压器绕组匝间局部放电的发展进行深入研究具有重要意义。在实验室内构建了变压器匝间绝缘局部放电试验平台,参照500 k V电力变压器线圈绝缘处理工艺要求,设计并制作了匝间绝缘局部放电试验模型线圈,采用逐级升压法对模型线圈施加试验电压,利用数字式局部放电检测仪进行局部放电信号采集,在室温下对变压器匝间绝缘局部放电特征量和二维图谱信息进行了系统的研究。得出了不同加压持续时间下脉冲最大幅值、脉冲平均幅值、脉冲重复频率和脉冲功率的变化特征以及二维图谱的相位分布信息。     

Interturn Stator Voltage Distribution Due to Fast Transient Switching of Induction Motors

Steep fronted switching surges can cause severe stressing of the interturn insulation in induction motor windings. This may lead to failure. Experimental results show that severe nonlinearity in the voltage distribution within the coil can occur. it is shown that an analytical method of quantifying interturn surge capability is required, if test methods and design procedures are to be used with confidence. Such a method is described and shown to conform well with measured results. The use of surge protection devices is briefly considered.     

平均分割法与木锤敲击法在查找发电机转子直流电阻超标故障中的应用

汽轮发电机转子绕组因在运行中受到电场力、热力、机械力等应力的综合作用,出现故障的机率比较多,但大多为匝间绝缘故障、接地故障、导电杆漏氢等。而转子绕组发生各线圈连接桥开焊故障极为少见。文章通过对大唐某发电厂2号发电机在大修中发现转子绕组两处线圈开焊缺陷及处理过程的阐述,介绍了这类缺陷的分析和处理经验。     

Tesla变压器锥形绕组电压分布实验研究

为了研究Tesla变压器锥形高压绕组的电压分布特性,通过模拟实验对Tesla变压器均匀密绕的锥形线圈进行了电压测量。测量结果表明,锥形线圈的电压分布不均匀,在100ns脉冲作用下,其匝间电压呈U型分布。在此基础上,通过对不同结构锥形线圈的电压测量及分析,提出了如增大绕组高、低压端线匝的间距及线径、在低压端增加短路环、线圈中增加均压环等改善其电压分布的措施,。     

Analysis of steep-fronted voltage distribution and turn insulationfailure in inverter-fed form-wound AC motor

As a potential source of turn insulation failure, the steep-fronted voltage at the motor terminal generated by pulsewidth modulation drive switching or cable ringing is not uniformly distributed among the coils of the windings and among the turns of the coils. This paper presents a detailed electromagnetic analysis of the parameters of a transient model of coil and coil group which includes iron loss, skin, and proximity effects. The finite-difference method is applied to solve the model for the interturn and intercoil voltage distributions. The simulation is compared to a simplified lattice diagram analysis and to test results. A turn insulation surge-withstanding capability study is then presented with a flexible insulation test system that models the repetitive steep-fronted voltage stress and temperature stress     

基于局部放电统计参量的脉冲电压下绝缘老化分析

主要针对匝间和对地绝缘电磁线在脉冲电压下老化后的局部放电特征进行了研究.通过不同老化时间的局部放电相位相关分析,在高频脉冲电压下老化后放电次数相位分布出现明显的"放电丛"现象,并通过工频老化后的局部放电结果对此加以证实.通过两种不同电磁线老化特征对比,匝间绝缘和对地绝缘呈现不同的放电特征,匝间主要以内部气隙放电为主,而对地绝缘电磁线则以槽放电为主.此外,测量和分析了局部放电统计参量(如偏斜度、峭度、不对称度等)随老化时间的变化,结果表明平均放电量的偏斜度和老化时间有着一定联系.为更深入地研究脉冲电压下绝缘老化机理打下了坚实的基础.     

基于小波变换的发电机转子绕组匝间短路故障在线检测方法

分析了发电机转子绕组匝间短路故障的机理,以及小波分析方法用于该故障的检测原理,将小波变换应用于突变信号的检测,提取其故障特征,以实现对转子绕组匝间短路故障的检测及故障点的定位。仿真结果表明,小波分析方法适用于转子绕组匝间短路故障的在线检测。     

High‐frequency voltage oscillation in transformer windings and electrical breakdown properties of interturn insulation immersed in oil at VFT voltage

Switching operations in gas insulated switchgear (GIS) can generate very fast transient overvoltages (VFTO) which propagate in the GIS with little attenuation. When a transformer is directly connected to the GIS through a gas/oil bushing, the VFTO can enter the transformer and excite the voltage oscillation in the windings. In the paper, we firstly show a resonance phenomenon due to the superposition of the traveling waves which was found in the experiments using the coil windings of a 500 kV transformer. The fundamental resonance frequency ranged at about 2 MHz, and its voltage at the interturn (turn‐to‐turn) of the coil could reach 0.25 times of the applied voltage in the worst case. Secondly, the electrical breakdown properties of interturn insulation in oil were studied, applying the unipolar and bipolar voltages with 2 MHz oscillatory frequency. The breakdown voltages at the unipolar and bipolar VFT oscillatory stresses were about 1.25 and 1.40 times higher than that at the standard lighting impulse, respectively. We discuss the experimental breakdown stresses with the ones estimated from the analysis of VFTO in the transformer windings and also show the methods to cope with the VFTO. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 132(4): 45–52, 2000     

基于小波变换的发电机转子绕组匝间短路故障在线检测方法

分析了发电机转子绕组匝间短路故障的机理，以及小波分析方法用于该故障的检测原理，将小波变换应用于突变信号的检测，提取其故障特征，以实现对转子绕组匝间短路故障的检测及故障点的定位。仿真结果表明，小波分析方法适用于转子绕组匝间短路故障的在线检测。     

基于小波消噪的汽轮发电机转子匝间短路在线检测

本文将小波消噪法应用于汽轮发电机转子绕组匝间短路故障信号的处理中。在发电机负载运行的工况下,利用小波分析方法并结合发电机的特点和感应电势信号中各种信号的特征及频率范围,对探测线圈上测得的感应电势信号进行消噪处理。试验表明,该方法可以有效地实现对故障信号的消噪处理,适合于发电机转子绕组匝间短路故障的在线检测。