[发明专利]发电机转子匝间短路诊断用重复脉冲参数优化方法及装置

说明书

本发明公开了一种发电机转子匝间短路诊断用重复脉冲参数优化方法及装置，该方法包括：对重复脉冲的第一参数、第二参数、第三参数、第四参数、第五参数以及第六参数中的一个或多个进行优化，其中，所述第一参数为脉冲从10％峰值上升至90％峰值所用的时间，所述第二参数为脉冲的最大值，所述第三参数为脉冲从最大值下降至零值所用的时间，所述第四参数为矩形脉冲的脉宽，所述第五参数为陡脉冲的脉冲重复出现的周期，所述第六参数为矩形脉冲的脉冲重复出现的周期。本发明提高了重复脉冲与目标转子的匹配度，有助于提高故障诊断灵敏度以及保证故障检出率，并有利于重复脉冲发生装置的优化设计。

技术领域

本发明涉及发电机故障诊断领域，具体而言，涉及一种发电机转子匝间短路诊断用重复脉冲参数优化方法及装置。

背景技术

大型同步发电机是电力系统的重要设备，其安全稳定运行意义重大。同步发电机的运行故障几乎最终都体现在绝缘失效上。发电机由于转子结构的特殊性以及机组运行工况的变化，转子匝间短路成为大型同步发电机的常见故障，发生概率较高。转子匝间短路会引起机组振动增加、轴电压升高等异常现象，严重者会导致转子接地、大轴磁化等问题，导致机组被迫停机，后续处理往往需要返厂，周期长，严重影响了电厂的运行效益，增加了检修成本。

重复脉冲法为转子绕组匝间短路故障的离线诊断方法中的一种。重复脉冲法(又称RSO法)具有较高的灵敏度，电压低，实施方便，近年来在隐极式转子上取得了不错的应用效果，并写入了电力行业标准。RSO法属于一种时域脉冲反射方法，具体可以如图3所示，其基本原理是对转子绕组和大轴之间施加一对具有快速上升沿的陡脉冲信号，通过测量和对比两端口的响应波形差值来判断转子有无匝间短路。脉冲的最高等效频率可达兆赫兹数量级。这时转子应采用分布参数模型。根据行波传输理论，脉冲信号会在波阻抗突变点产生透射、反射。如果转子绕组没有匝间短路，由于正负极绕组的高度对称性，在转子绕组两端口采集到的响应是完全相同的。如果存在匝间短路，破坏了两极绕组的阻抗对称性，两个完全相同的脉冲信号会产生不同的透射波和反射波，从而在信号注入端采集到的响应信号会有差异。

对于隐极同步发电机转子，重复脉冲的形式主要有矩形波和陡脉冲波两种，以陡脉冲波应用最为广泛。现有激励脉冲顶值一般在10V左右。随着故障点靠近绕组中心，对称性的增加使得两端响应的故障差值逐渐衰减。但是，如前所述，对于显极式转子的绕组结构、尺寸与隐极式转子明显不同，同样的激励形式并不能适用于所有类型的转子，随着绕组长度的增加以及绕组对地、匝间耦合参数的不同，重复脉冲在绕组中的衰减传播规律不同，往往会存在同样程度同样位置的匝间短路故障，采用同样的重复脉冲，诊断灵敏度却不尽相同的情况，甚至对于较长的转子绕组靠近中心位置的故障无法检出。即便对于应用效果较为理想的火力发电机组，脉冲的上升时间等参数仍存在优化空间。因此如何对重复脉冲的参数进行优化以提高故障诊断灵敏度和故障检出率是本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明为了解决上述背景技术中的至少一个技术问题，提出了一种发电机转子匝间短路诊断用重复脉冲参数优化方法及装置。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种发电机转子匝间短路诊断用重复脉冲参数优化方法，该方法包括：

获取目标转子的阻抗频率特性，并根据所述阻抗频率特性确定所述目标转子对应的高频截止峰的峰值；

根据所述高频截止峰的峰值确定所述目标转子对应的转子绕组截止频率；

根据所述转子绕组截止频率确定所述目标转子对应的重复脉冲的优化的第一参数，其中，所述第一参数为脉冲从10％峰值上升至90％峰值所用的时间。

可选的，该发电机转子匝间短路诊断用重复脉冲参数优化方法，还包括：