[发明专利]一种水轮发电机定转子动态气隙在线测量装置及其方法

权利要求书

1.一种水轮发电机定转子动态气隙在线测量装置，其特征在于：包括数字信号处理器、LCD显示屏，以及定转子的电流/电压采样电路和有功/无功功率信号采样电路，所述数字信号处理器通过定转子的电流/电压采样电路和有功/无功功率信号采样电路与水轮发电机监控系统连通，所述数字信号处理器与LCD显示屏电连接。

2.根据权利要求1所述一种水轮发电机定转子动态气隙在线测量装置，其特征在于：所述数字信号处理器采用TMS320F2407A数字信号处理芯片。

3.根据权利要求1所述一种水轮发电机定转子动态气隙在线测量装置，其特征在于：所述数字信号处理器与定转子的电流/电压采样电路、有功/无功功率信号采样电路之间通过RS232通讯接口连通。

4.一种水轮发电机定转子动态气隙在线测量方法，其特征在于：方法步骤如下，

第一步：机组调试过程中升压升流试验时

在机组调试过程中，升压升流试验时，采集定子电流、转子电流和机组的机端电压值，利用公式(1)进行计算，其中δ为定转子气隙值，A为电负荷值，τ为极距，K_C为短路比，B_δ气隙平均磁密，k为系数；

根据升压和升流试验采集的数据，计算气隙值δ和系数k的关系，利用机组安装时的静态气隙值进行校核，初步确定气隙值δ₀和系数k₀的取值范围。

第二步：机组调试过程中升负荷试验时

在机组调试过程中，升负荷试验时，采集定子电流、转子电流和机组的机端电压值，利用公式(1)和公式(2)进行计算，其中A为电负荷值，τ为极距，x_d为同步电抗，B_δ气隙平均磁密，k为系数；

在升负荷过程中，按照额定容量/5的步长采集定子电流、转子电流和机端电压值，利用公式(1)计算出5个不同的气隙值，即δ₁、δ₂、δ₃、δ₄、δ₅和k₁、k₂、k₃、k₄、k₅。同时利用公式(1)计算出5个不同的气隙值，即和

第三步：数据处理

根据第一步和第二步计算的数据δ₀、δ₁、δ₂、δ₃、δ₄、δ₅、k₀、k₁、k₂、k₃、k₄、k₅、和结合水轮发电机设计参数，利用数学算法，计算给出K和K^*。

再利用机组调试过程中升负荷试验时的数据、K和K^*值，利用公式(1)和公式(2)计算动态气隙值δ和δ^*，复核动态气隙值，给出推荐值，由调试人员校验和确认。