[实用新型]一种电机槽绝缘电场冲击评估装置

说明书

本实用新型公开了一种电机槽绝缘电场冲击评估方法及评估装置，属于电机槽绝缘安全评估技术领域，解决现有技术中不能提前评估强电场对电机槽绝缘冲击造成的危害，诊断出绝缘故障的隐患点，从而避免电机在过电压形成的电场冲击下造成其内部槽绝缘损伤及诱发绝缘事故等问题。本实用新型基于场路分析建立电机槽绝缘电场冲击评估模型；基于获取的试验样本进行场路分析获得电机槽绝缘故障识别样本；基于建立的电机槽绝缘电场冲击评估模型对电机槽绝缘电场冲击进行评估，根据评估结果进行电机槽绝缘安全预警。本实用新型采集模块：用于获取试验样本和实时监测的数据；A/D转换器：用于将试验样本和实时监测的数据进行模数转换；单片机：用于将A/D转换器转换的数据进行处理与上传；微型计算机：用于构造与存储电机槽绝缘电场冲击评估模型，接收单片机上传的实时数据进行场路分析计算，对电机槽绝缘电场冲击进行评估；报警模块：根据评估结果进行电机槽绝缘安全预警。

技术领域

本发明涉及电机槽绝缘安全评估技术领域，尤其是涉及一种电机槽绝缘电场冲击评估方法及评估装置。

背景技术

目前在我国“十三五”计划的大力推动下，越来越多的大电机投入电网运行。随着电网电压等级的提高，过电压的危害性越显突出。电机在过电压形成的电场冲击下容易造成其内部槽绝缘损伤，诱发绝缘事故，直接影响工业生产与交通运输安全。

国内外研究在过电压作用下的电机绝缘安全问题，采用电机绕组的波阻抗与波速近似模拟过电压过程，从而计算分析电机绕组上的过电压分布，但这种方法只能计算电机绕组上的过电压，无法对电机槽绝缘安全进行准确的评估。评估强电场对电机槽绝缘冲击造成的危害程度，诊断电机槽绝缘故障的隐患点，对提高大电机的安全运行水平和预知性维护能力都十分必要。因此，寻求一种电机槽绝缘电场冲击评估方法及评估装置是以待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电机槽绝缘电场冲击评估方法及评估装置，通过电机试验与数值计算，构建电机槽绝缘电场冲击评估模型与评估装置，基于电场计算和模糊识别实现对电机槽绝缘电场冲击评估，减少电机绝缘事故，提高电机的安全运行水平和预知性维护能力。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的。

一种电机槽绝缘电场冲击评估方法及评估装置，包括以下内容：

(1)建立电机槽绝缘电场冲击评估模型：包括冲击电场特征量、槽绝缘电场冲击合成特征量、槽绝缘状态综合特征矢量、槽绝缘电场冲击评估模糊识别模式。

冲击电场特征量由冲击电场幅值特征量和冲击电场时间特征量组成，按以下步骤构造：

(a)冲击电场幅值特征量：冲击电场幅值特征量表征绝缘介质内部电场强度与该绝缘介电强度之间相对性关系，

E_imax(t)为在t时刻电机定子槽内第i个有限单元内绝缘介质中的最大冲击电场强度值；E_εi为第i个有限单元内绝缘介质的介电强度；α_ti反映t时刻槽截面最大冲击电场强度与绝缘介质击穿场强E_εi的幅值关系。

(b)冲击电场时间特征量：冲击电场时间特征量表征冲击电场的冲击过程对绝缘介质击穿的激化效应，

E_imax(t_k)和E_imax(t_k-1)分别是在冲击过程t_k和t_k-1瞬时，第i个有限单元内绝缘介质中最大冲击电场强度值；β_ti反映绝缘介质中最大场强的冲击变化，表征电场的冲击时间特征。

槽绝缘电场冲击合成特征量，是表征冲击电场对槽绝缘的综合效应。槽绝缘电场冲击合成特征量由冲击电场特征量与槽绝缘局部放电量q_t构成：