大型汽轮发电机转子匝间短路RSO测试技术

更多电机相关文章请戳下面

↓↓↓↓↓

电机相关文章列表

据北美电科院及国内某些研究机构的不完全统计，发电机转子匝间短路绝缘故障一般占到发电机绝缘事故的23%。国家能源局版25项反措细则里面10.4.1里面也提到，对潜在的发电机转子匝间短路机组建议采取RSO测试法来检测。RSO也是近年在国家电力标准及机械标准相应提到。那么什么叫发电机转子匝间短路RSO测试法？

汽轮发电机不管是二极转子还是四极转子：对称性结构?匝间绝缘一般采用Nomex纸或环氧浸渍玻璃薄片压缩材料或者云母纸等类似的绝缘材料。其绝缘厚度一般在0.2~0.4mm。

下图1为转子绕组绝缘结构：

发电机转子匝间短路会导致振动的问题，因为发电机转子的非对称的DC电流和功率损耗在短路砸会导致热量不均匀并导致发电机转子的热弯曲。短路匝同样会导致气隙里面励磁磁通不平衡，这样也会加重振动方面的问题（下图非常好的展示匝间短路影响机组振动），此时的振动其实并不是机组机械方面的问题。

一直以来，发电机振动特性的分析对发现电机转子匝间短路问题都不是一个非常精确的技术。在对发电机转子进行昂贵拆卸和维修之前，往往对发电机转子都需要非常多的验证测试数据，附加的测试来确认发电机转子是否存在匝间短路问题。

在这个时候，通常下面的一些测试程序来帮助客户来验证发电机转子是否存在匝间短路问题：

从上表可以看出，RSO试验比其他方法有着不可比拟的优点，特别适合发电机转子状况的跟踪分析，适合推广。

大型发电机在刚出厂时，由于制造和设计原因，转子绕组或多或少存在匝问绝缘不良的情况，刚开始由于症状不明显，用一般方法难以发现，随着长时间的运行，匝问绝缘会逐渐恶化，严重的会发生短路，这个时候再检测也只能确认是否有短路发生，对预防发电机发生严重的匝间短路帮助不大。而RSO试验从发电机制造、安装、调试直至全周期运行都适用，对发电机状况的监测非常有利。对于发电机转子绕组绝缘状况的监测，如果能把动态时的气隙波形测量和每次停机大修时的RSO试验结合起来使用，将大大加强发电机的状态监测效果，这也是大型发电机转子绕组匝间短路故障监测的综合方法。

RSO测试方法，这在下面重点介绍：

需要注意的是刚才提及的振动特性分析，热稳定性测试，磁通量分析和RSO测试都是发电机转子匝间短路的测试实验方法。但是，当用匝间短路异常，或者短路出现在匝的中间部位，或者其它的原因造成它平衡，或者重复的多重匝间短路，或者间歇性的或者对地短路又或者其它的原因造成发电机振动等等，用其他的测试方法，其验证结果是值得商榷的。

RSO也叫重复脉冲法试验，是年由英国中央电力局（CEGB）电力工程师提出，在重复脉冲法试验时，在转子正负两极施加一个高频低压的脉冲信号，同时用示波器观察响应的输出响应信号，正常情况下，由于转子绕组分布的对称型，正负两极的脉冲响应信号应该完全一致，反映在波形图上，即两条相应曲线应当完全重合，其相减波为一条直线，一旦不能完全重合，相减波出现凸起，说明转子绕组绝缘存在异常。

测量精度

能对匝间短路故障进行精确判断，根据国外使用的记录，准确率达到97%

用重复脉冲法测量转子绕组匝间短路？

与其他检测方法相比重复脉冲法有以下优点:

可以测出萌芽期的匝间短路故障;

不需要抽转子;

现场使用难度低;

可以进行故障定位，方便客户维修;

可以进行动态测量;

最有效、最流行的一种检测发电机转子匝间短路故障技术.

相比较其他的测试方法，RSO测试方法非常具有优势。它能够周期性重复测试，去验证在重绕期间是否存在短路砸，在断开励磁系统的情况下，可以在转子静止状态和转子在旋转断电状态进行检测。

RSO故障定位

假使脉冲波从A端到B端所用时间是T，脉冲波从A

端到故障点所用时间为T1，而整个绕组的长度为XR，则可知故障点距离A端的长度就为X=T1／T*XR。

实际可以根据示波器上的相减波形中尖峰突起(正负都可以)的时间来推出故障在第几个线圈。根据试验可以得知脉冲波在转子绕组上的传播速度大约为1．1lxl08m／s，大约为光速的1／3.因此，根据转子绕组的长度可以得知在绕组中的传播时间T，示波器上的尖峰突起时间是2倍T1时间，这样，就可以得出故障点的位置。当然这样计算还是比较粗略。

根据试验和计算，RSO的试验定位可以精确到一个线圈，即通过波形可以看出匝问短路发生在转子绕组的第几个线圈.除了定位故障点，对于匝间短路的严重程度也可以通过波形来反映。匝间短路的阻抗越大，那么反射波的幅值就越小，因此，通过观察相减波形的尖峰突起的幅值，可以判断匝间短路的严重程度。

测试图片和基本连线

转子有匝间短路的图形

转子没有故障的图形

综上所述，发电机转子匝间短路RSO测试技术是近年才兴起的一种测试技术，但其实在英国年就已经存在应用案例，在国外已经有40多年应用经验。RSO是一种简单、直观、易学、傻瓜式、精准的发电机转子匝间短路RSO测试方法，值得在国内大力推广应用。

点个“在看”心情爽，天天点天天爽！