水轮发电机定子绕组局部放电及在线监测研究

本文对水轮发电机定子绕组中三类典型的放电信号进行了研究；对36Mw／10．5kV水轮发电机定子绕组中注入上升时间为几ns至上百ns的模拟放电脉冲，得到相应的波形及频谱。并开发了一套基于虚拟仪器的超高频水轮发电机局部放电在线监测系统。     

基于LabVIEW的发电机定子绕组局部放电检测方法

对发电机定子绕组3种典型局部放电信号进行了研究,得到放电脉冲信号波形及频谱。设计了基于LabVIEW的发电机局部放电检测系统,针对局部放电信号特点,设计了数字滤波和脉冲时延鉴别等抗干扰技术,这是实现发电机定子绕组局部放电检测的关键环节。应用该方法可准确测量所述3种典型放电信号。     

大型水轮发电机定子绕组端部电场分布仿真及试验研究

本文基于有限元方法对大型水轮发电机定子绕组端部电场分布进行了仿真计算,重点关注定子绕组斜边及层间电气距离,得到了气隙放电和沿面放电的特征参数。首次采用紫外成像仪量化评价模拟绕组的放电强度,并将测量结果与仿真计算结果进行对比分析和验证,探讨了定子绕组电气距离设计方法及避免绕组端部放电的应对措施,为大型水轮发电机定子绕组绝缘设计提供依据。     

局部放电信号在电力变压器绕组传播过程中的畸变

由于变压器是绕组类设备，变压器内部的局部放电信号将经绕组向两端传播至监测装置，从而导致作为故障诊断基础信息的放电脉冲信号发生一定程度的畸变，该文根据对脉冲信号在绕组中传播过程的实际测量结果，获得了绕组的基本冲击响应特性，利用典型模型放电的纳秒级快速变化波形测量结果，研究了不同情况（不同放电类型、不同放电部位以及不同的测量点）下放电脉冲信号在绕组中的传播规律，并提出了一种从实际测量波形中有效分析原始放电波形的方法，为实际的局部放电脉冲波形监测提供了试验依据。     

大型发电机定子绕组局部放电在线监测方法的研究

考虑放电脉冲在定子绕组中的传播规律，通过安装在定子绕组线圈上的感应传感器监测发电机定子绕组局部放电，确保局部放电信号在变形和衰减前被分离，同时对局部放电信号进行处理。分析了其监测原理，以高压电缆接头或定子绕组线圈发生局部放电为例，将2个传感器分别置于试件两侧，分析这2个传感器上电压的关系，可判断局部放电是发生在试件的内部还是外部，并计算内部局部放电时的脉冲灵敏度或外部局部放电时的噪声干扰灵敏度。     

发电机定子局部放电检测中励磁干扰耦合规律的研究

发电机定子局部放电在线监测的技术关键之一是将定子局部放电信号与噪声信号区别开来,在线监测中会遇到许多干扰,其中包括来自励磁系统的脉冲干扰.作者通过在小型发电机上进行耦合试验,研究了励磁系统中整流元件的脉冲和转子滑环火花放电脉冲通过励磁绕组向定子电枢绕组耦合的规律,分析得出了这类脉冲干扰在励磁绕组与电枢绕组之间的电场和磁场耦合机理,认为低频脉冲干扰通过磁场耦合进入电枢绕组,现场试验结果证实了这一结论.     

发电机局部放电脉冲沿定子绕组传播规律的研究

为研究发电机内部局部放电脉冲的传播规律,根据一实际50MW汽轮发电机定子绕组对方波、脉冲波和正弦波试验信号的响应结果,研究了2MHz以下频段试验脉冲沿定子线棒的传输线传播规律及信号幅值的变化规律、信号传播时延等;分析了2～6MHz和7～12MHz频段下试验脉冲沿定子绕组端部圆周传播的电容耦合机理及信号幅值的变化规律.发现了试验脉冲在三相绕组之间存在相互耦合的现象;2～6MHz频段下试验脉冲沿定子绕组端部圆周传播时幅值基本不发生衰减.这些研究结果将有助于理解局部放电信号在定子绕组中的传播规律,可为确定局部放电源所属相别甚至位置提供参考信息.     

油纸绝缘中局部放电的典型波形及其频谱特性

根据对变压器油纸绝缘内部常见缺陷的分析，进行了局部放电模型试验。通过考察不同类型放电的发展过程和电流脉冲的波形特征，发现油纸绝缘中产生的局部放电与空气中的放电过程表现出相似的发展规律。对应于不同的放电阶段，放电波形有较大差异，因而不同类型的放电脉冲具有不同的频谱特性。所得结果为深入研究绝缘介质中的局部放电的机理、放电脉冲在变压器绕组中的传播规律、局放检测系统的频率特性以及放电类型的波形识别提供了实验依据。     

汽轮发电机绕组绝缘的在线状态监测

在线检测局部放电监测和氢气的化学分析,是汽轮发电机绕组绝缘的2个新的诊断工具。利用埋设在发电机定子槽内的阻性温度测量元件,作为局放耦合器,探测发电机在线条件下的局部放电脉冲。局部放电脉冲的高频部分被发电机外部与阻性温度元件引线相耦合的射频电流变送器探测到。开发了一种新的小型局放监测仪,安装了同步多通道数据采集系统和降噪软件。利用这种局部测量仪,我们在火电厂对发电机不同负荷下的局部放电进行了长期测量,测试对象包括15台不同运行年限的发电机,我们发现在线监测值和离线监测值之间存在关联。另一方面,当发电机定子绕组过热时,一些材料分子从绝缘表面进入发电机冷却气体中。在发电机运行中可以对这些分子进行取样,我们对这些气样进行了十亿分之一级的色谱复制和质谱测定。这些工作我们在火电厂和核电站都定期进行,对从过热绝缘表面挥发气体样本,同时也在实验室进行了分析。最后,讨论了带有多种监测工具和人机界面的综合在线诊断系统。     

13.8kV水轮发电机圈式定子绕组的端部绝缘

分析了圈式定子绕组端部的局部放电情况,提出了加强端部绝缘整体性、减小气隙、提高起晕电压及合理选择绝缘间隙等一系列措施。它应用于13.8kV水轮发电机圈式定子绕组中。