[发明专利]一种确定电机励磁绕组匝间短路故障位置的方法

摘要

一种确定电机励磁绕组匝间短路故障位置的方法，所述方法在同步电机运行过程中采集定子绕组一条支路的电流信号，并对该信号进行快速傅立叶变换，得到其各次谐波幅值，然后从中找到作为故障特征谐波的由励磁绕组匝间短路引起的定子支路谐波电流，并计算不同次数的故障特征谐波电流幅值之比，最后将该比值与事先通过仿真得到的比值进行比较，找到与该比值相对应的故障，从而确定存在匝间短路故障的线圈。本发明无需在电机定子膛内安装探测线圈就可实现励磁绕组匝间短路故障的定位，具有定位准确度高、适用范围广等优点。本发明可帮助维修人员精确定位励磁绕组匝间短路故障，为及时排除安全隐患，防止短路故障进一步蔓延创造了有利条件。

主权项

一种确定电机励磁绕组匝间短路故障位置的方法，其特征是，所述方法在同步电机运行过程中采集定子绕组一条支路的电流信号，并对该信号进行快速傅立叶变换，得到其各次谐波幅值，然后从中找到作为故障特征谐波的由励磁绕组匝间短路引起的定子支路谐波电流，并计算不同次数的故障特征谐波电流幅值之比，最后将该比值与事先通过仿真得到的比值进行比较，找到与该比值相对应的故障，从而确定存在匝间短路故障的线圈；所述方法按以下步骤进行：a.针对电机的具体结构，确定由励磁绕组匝间短路在定子支路电流中引起的谐波次数，从中选择部分谐波电流作为故障特征谐波电流；b.计算不同故障特征谐波幅值的比值，并将各个线圈分别匝间短路时的比值建立数据库，ν1次故障特征谐波与ν2次故障特征谐波幅值的比值的计算公式为:ΔIav1ΔIav2=kv1kdpv1kv2kdpv2kdpv22·xa+v22kdp12xσkdpv12·xa+v12kdp12xσsin(v1βjπ2)sin(v2βjπ2);]]>其中，βj为第j个励磁线圈的短距比，kdp1为定子绕组基波的绕组因数，kdpν1为定子绕组ν1次谐波的绕组因数，kdpν2为定子绕组ν2次谐波的绕组因数，xa、xσ分别为每相电枢反应电抗和漏抗，kν1、kν2分别为计算ν1、ν2次谐波电势的系数；c.利用电气参数数据采集仪采集同步电机运行过程中的定子支路电流信号，并对该信号进行快速傅立叶变换，获得定子绕组支路电流频谱图，进而得到定子支路电流的各次谐波幅值；d.利用步骤c所获得的谐波幅值数据，按照步骤b的计算方法，计算被测电机不同故障特征谐波幅值之比；e.将步骤d的计算结果与步骤b的计算结果相比对，在步骤b所建立的数据库中找到与步骤d的计算结果相对应的比值，则该比值所对应的线圈匝间短路故障即为被检测电机的故障。