[发明专利]用于实时监控风力发电机绕组的绝缘状态的方法和系统

权利要求书

1.用于探测风力涡轮机的发电机的绝缘故障的方法，所述风力涡轮机通过转换器耦合至电气网络，所述风力涡轮机装配有测量发电机的电气变量以及发电机的至电气网络的耦合侧和另一相对侧的径向水平振动和径向垂直振动的测量装置，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在预定时间段，由所述测量装置实时捕获所述发电机的一个或多个电气变量的值、和在以上所述耦合侧和另一相对侧中的至少一侧的发电机的径向垂直振动和径向水平振动的值；

实时获取在一个或多个预定频率下所述电气变量的逆向分量的时间演变，和在一个或多个频率下所述振动的值的时间演变；

当至少一个电气变量的逆向分量和所述振动中的一个在所述预定频率中的一个下超过绝对阈值或预设的时间增加阈值时，则识别所述发电机中可能存在绝缘故障。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述发电机是双馈发电机；

执行捕获所述发电机的一个或多个电气变量的值、和在以上所述耦合侧和另一相对侧中的至少一侧的发电机的径向垂直振动和径向水平振动的值的时间段是所述发电机与所述电气网络同步但不与之耦合的时间段；

以下变量中的一个或多个的时间演变被实时获取：

a)在以下频率的一个或多个下的定子电压的逆向分量：所述电气网络的频率、所述电气网络的频率的逆向分量的整数倍、所述电气网络的频率的直接分量的整数倍；

b)处于给定速度的在以下频率中的一个或多个下的转子电压的逆向分量：所述转子的基频、所述转子的基频的逆向分量的整数倍、所述转子的基频的直接分量的整数倍；

c)在以下频率中的一个或多个下的转子电流的逆向分量：处于给定速度的所述转子的基频、处于给定速度的所述转子的基频的逆向分量的整数倍、所述电气网络的频率的逆向分量的整数倍、所述电气网络的频率的直接分量的整数倍；

d)在以下频率中的一个或多个下的所述振动：所述电气网络的频率的倍数频率、由公式限定的频率，f_red是所述电气网络的基频，g是整数，Q是所述转子或所述定子的槽的数量，p是极对的数量，s是所述发电机的转差率。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述发电机是双馈发电机；

执行捕获所述发电机的一个或多个电气变量的值、和在以上所述耦合侧和另一相对侧中的至少一侧的发电机的径向垂直振动和径向水平振动的值的时间段是所述发电机耦合至电网并发电的时间段；

相同功率下以下变量中的一个或多个的时间演变被实时获取：

a)在以下频率的一个或多个下的定子电压的逆向分量：所述电气网络的频率、所述电气网络的频率的逆向分量的整数倍、所述电气网络的频率的直接分量的整数倍；

b)在以下频率的一个或多个下的定子电流的逆向分量：所述电气网络的频率、所述电气网络的频率的逆向分量的整数倍、所述电气网络的频率的直接分量的整数倍；

c)处于给定速度的在以下频率下的一个或多个的转子电压的逆向分量：所述转子的基频、所述转子的基频的逆向分量的整数倍、所述转子的基频的直接分量的整数倍；

d)在以下频率的一个或多个下的转子电流的逆向分量：处于给定速度的所述转子的基频、处于给定速度的所述转子的基频的逆向分量的整数倍、所述电气网络的频率的逆向分量的整数倍、所述电气网络的频率的直接分量的整数倍；

e)在以下频率中的一个或多个下的所述振动：所述电气网络的频率的倍数频率、由公式限定的频率，f_red是所述电气网络的基频，g是整数，Q是所述转子或所述定子的槽的数量，p是极对的数量，s是所述发电机的转差率。