[发明专利]一种同步调相机转子绕组微弱匝间短路故障诊断方法

说明书

本发明提供了一种同步调相机转子绕组微弱匝间短路故障诊断方法，实时采集同步调相机的气隙磁密、转子振幅和定子振幅，选取故障前后同步调相机的气隙磁密、转子振幅和定子振幅作为证据体；计算故障前后三种证据体的基本信任分配函数，并采用证据融合规则将三种信任分配函数进行融合，计算故障信任分配值，并将其与故障判定阈值相比较，若故障信任分配值大于故障判定阈值，判定存在故障，构建含同步调相机的高压直流输电的场‑路‑网耦合仿真模型，进行仿真验证。本发明提供的同步调相机转子绕组微弱匝间短路故障诊断方法，能够解决同步调相机现有微弱匝间短路故障诊断技术不足的问题，提高了同步调相机转子绕组匝间短路故障的检测精度。

技术领域

本发明涉及调相机技术领域，特别是涉及一种同步调相机转子绕组微弱匝 间短路故障诊断方法。

背景技术

近年来，随着高压直流输电的快速发展，大型同步调相机的安全稳定运行 也愈发重要。调相机的安全稳定运行对提高电网电能质量、维持电网电压稳定 具有重要意义。

同步调相机属于大型旋转设备，同样面临着产生转子绕组匝间短路的故 障，其早期故障严重程度不高，机组带病运行的情况较为常见。带病运行的机 组使同步调相机气隙磁场发生畸变，不对称分布的磁场在转子上产生不平衡磁 拉力，引发转子的不平衡振动，严重时会使转子出现轴振超标的风险。

D-S证据理论是由美国数学家Dempster首次提出，Shafer进一步将其完善。 其主要思想是将单个命题的不确定性转化为集合的不确定性，增加了其在推理 方面的精确性与可靠性，目前在电机故障诊断方面也有一些应用。多源信息融 合方法多在同步发电机、感应电机、直流电机故障诊断上应用，在大型同步调 相机故障诊断上的应用较少。因此，设计一种基于多源信息融合的同步调相机 转子绕组微弱匝间短路故障诊断方法是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种同步调相机转子绕组微弱匝间短路故障诊断方 法，实时性强、判别速度快，能够解决同步调相机现有微弱匝间短路故障诊断 技术不足的问题，提高了同步调相机转子绕组匝间短路故障的检测精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种同步调相机转子绕组微弱匝间短路故障诊断方法，包括如下步骤：

步骤1：实时采集同步调相机的气隙磁密、转子振幅和定子振幅，选取故 障前后同步调相机的气隙磁密、转子振幅和定子振幅作为证据体；

步骤2：分别计算故障前后三种证据体的基本信任分配函数，并采用证据 融合规则将三种信任分配函数进行融合，计算故障信任分配值；

步骤3：将故障信任分配值与设定的故障判定阈值相比较，当故障信任分 配值大于故障判定阈值时，判定该同步调相机存在微弱转子绕组匝间短路故 障；

步骤4：采用SIMULINK或ANSYS软件构建含同步调相机的高压直流输电 的场-路-网耦合仿真模型，模拟匝间短路故障后三种证据体的特征量变化情况， 进行验证。

可选的，步骤1中实时采集同步调相机的气隙磁密、转子振幅和定子振幅， 具体为：

在同步调相机转子铁芯气隙内安装探测线圈及转子位移传感器，用于实时 采集同步调相机气隙磁密数据及转子振幅数据，在同步调相机定子铁芯气隙内 安装定子位移传感器，用于实时采集同步调相机定子振幅数据，所述探测线圈、 转子位移传感器及定子位移传感器均连接数据分析装置。

可选的，步骤2中所述分别计算故障前后三种证据体的基本信任分配函 数，并采用证据融合规则将三种信任分配函数进行融合，具体为：

确定识别框架Θ，A表示识别框架的任一子集，记作A∈Θ，对应同步调 相机的不同故障形式，基本信任分配函数m是一个从集合2^Θ到[0，1]的映射， 且满足：