CN104808142A - 一种模拟双馈发电机转子短路故障的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种模拟双馈发电机转子短路故障的装置及方法，该装置包括从双馈发电机转子励磁线圈内引出的六组引线，六组引线在转子非轴伸端或轴伸端通过滑环分别与六组碳刷连接，六组碳刷分别通过导线与短路柜连接，短路柜内装有可控接触器，短路柜上设置有转子匝间短路控制按钮、转子相间短路控制按钮、转子层间短路控制按钮和相对地相间短路控制按钮，通过不同的按钮来控制可控接触器的闭合与断开达到不同引线间的连接与断开，实现可控的发电机各短路故障的模拟；本发明还提供了所述装置的引线方法及模拟双馈发电机转子短路故障的方法；能较真实的模拟发电机转子各短路故障，获取发电机转子较真实的短路故障信号，为研究和验证相关故障诊断算法提供支撑。

Description

一种模拟双馈发电机转子短路故障的装置及方法
技术领域
本发明涉及发电机故障诊断技术领域，具体涉及一种模拟双馈发电机转子短路故障的装置及方法。
背景技术
发电机转子短路故障包括：线圈匝间短路、层间短路、相间短路、相对地短路。目前对于双馈发电机转子各短路故障的模拟，通常采用两种方法，一种方法是通过在转子某相串接电阻的方式来模拟转子线圈故障。另一种方法是直接在发电机转子上制造各类短路缺陷。目前的装置所采用的发电机的结构跟真实双馈发电机的结构有很大的差别，模拟效果较差，很难充分获取发电机转子较真实的短路故障信号。
现有的用于模拟双馈发电机转子短路故障的装置及方法仅能模拟某种短路故障，很难将转子各类短路故障全部在一个装置上进行模拟。直接在发电机转子上制造各类短路缺陷的方法具有破坏性，各短路故障具有不可恢复性，且不能通过外部控制装置模拟发电机转子各类短路故障。
发明内容
为解决上述问题，本发明目的在于提供一种模拟双馈发电机转子短路故障的装置及方法，可有效的模拟双馈发电机转子各短路故障类型，且所采用的发电机的结构跟真实双馈发电机的结构完全相同，实现了可控的各短路故障的模拟，试验结束发电机能恢复正常运行；在模拟各故障的过程中利用本发明给出的短路柜内的元器件能充分保证发电机的安全，不会将转子线圈烧毁，并且避免了操作人员直接接触强电，可有效的保证操作人员的人身安全。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种模拟双馈发电机转子短路故障的装置，包括从双馈发电机转子励磁线圈内引出的六组引线，分别为第一组引线1、第二组引线2、第三组引线3、第四组引线4、第五组引线5和第六组引线6，所述六组引线在转子非轴伸端或轴伸端通过滑环7分别与六组碳刷8连接，实现双馈发电机转子内部跟外部的联通，所述六组碳刷8分别通过导线与短路柜9连接，所述短路柜9内装有可控接触器，短路柜9上设置有转子匝间短路控制按钮10、转子相间短路控制按钮11、转子层间短路控制按钮12和相对地相间短路控制按钮13，通过转子匝间短路控制按钮10、转子相间短路控制按钮11、转子层间短路控制按钮12和相对地相间短路控制按钮13来控制可控接触器的闭合与断开达到不同引线间连接与断开，实现可控的发电机各短路故障的模拟。
上述所述装置的引线方法及模拟双馈发电机转子短路故障的方法，随机在双馈发电机转子一个铁芯槽内，上层取两匝，下层取一匝，引出三组引线，分别为第一组引线1、第二组引线2和第三组引线3，在三组引线对应位置先破坏掉转子线圈的绝缘层，然后分别将三组引线焊接到转子线圈对应的位置，为了有效的保护转子线圈焊接点，转子线圈接头处需包绝缘膜；第一组引线1、第二组引线2和第三组引线3分别对应的引线点A、引线点B和引线点C在转子同一个线槽内，引线点A在上层，引线点B和引线点C位于同一层，在线槽内处于引线点A所在层的下层；所述三组引线中，第一组引线1和第二组引线2连接用于实现转子线槽内匝间短路，第一组引线1或第二组引线2与第三组引线3连接实现层间短路故障的模拟；
为了模拟转子线圈相间短路故障、相对地短路故障，随机在双馈发电机转子另一个铁芯槽内或与上述所述铁芯槽对应铁芯槽的端部位置，上层取两匝，下层取一匝，引出三组引线，分别为第四组引线4、第五组引线5和第六组引线6，第四组引线4、第五组引线5和第六组引线6分别对应引线点D、引线点E和引线点F,同样的，在三组引线对应的引线点先破坏掉转子线圈的绝缘层，再分别将三组引线焊接到转子线圈对应的位置，同样为了有效的保护转子线圈焊接点，转子线圈接头处需包绝缘膜；所述引线点D和引线点E在同一个线圈上，引线点F在另一组线圈上，上述两个线圈对应转子线圈的两相，且两个线圈在不同的铁芯槽内，第四组引线4或第五组引线5与第六组引线6连接模拟转子线圈相间短路故障，第五组引线5或第四组引线4对地连接，用于模拟转子线圈的相对地短路故障。
和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)在一个模拟装置上可模拟发电机转子各短路故障。
2)模拟方法具有可恢复性，即模拟结束发电机转子能恢复到正常运行状态。
3)模拟故障具有可控性，即可人为的控制各短路故障的发生于消除。
4)通过可控接触器避免了操作人员直接接触强电，减少试验风险。
总之，本发明能较真实的模拟发电机转子各短路故障，获取发电机转子较真实的短路故障信号，为研究和验证相关故障诊断算法提供支撑。可控的各短路故障模拟的实现能有效的降低相关试验成本。
附图说明
附图为本发明装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如附图所示，本发明一种模拟双馈发电机转子短路故障的装置，包括从双馈发电机转子励磁线圈内引出的六组引线，分别为第一组引线1、第二组引线2、第三组引线3、第四组引线4、第五组引线5和第六组引线6，所述六组引线在转子非轴伸端或轴伸端通过滑环7分别与六组碳刷8连接，实现双馈发电机转子内部跟外部的联通，所述六组碳刷8分别通过导线与短路柜9连接，所述短路柜9内装有可控接触器，短路柜9上设置有转子匝间短路控制按钮10、转子相间短路控制按钮11、转子层间短路控制按钮12和相对地相间短路控制按钮13，通过转子匝间短路控制按钮10、转子相间短路控制按钮11、转子层间短路控制按钮12和相对地相间短路控制按钮13来控制可控接触器的闭合与断开达到不同引线间的连接与断开，实现发电机各短路故障的模拟。
本发明还提供了上述所述装置的引线方法及模拟双馈发电机转子短路故障的方法，随机在双馈发电机转子一个铁芯槽内，上层取两匝，下层取一匝，引出三组引线，分别为第一组引线1、第二组引线2和第三组引线3，在三组引线对应位置先破坏掉转子线圈的绝缘层，然后分别将三组引线焊接到转子线圈对应的位置，为了有效的保护转子线圈焊接点，转子线圈接头处需包绝缘膜；第一组引线1、第二组引线2和第三组引线3分别对应的引线点A、引线点B和引线点C在转子同一个线槽内，引线点A在上层，引线点B和引线点C位于同一层，在线槽内处于引线点A所在层的下层；所述三组引线中，第一组引线1和第二组引线2连接用于实现转子线槽内匝间短路，第一组引线1或第二组引线2与第三组引线3连接实现层间短路故障的模拟；为了模拟转子线圈相间短路故障、相对地短路故障，随机在双馈发电机转子另一个铁芯槽内或与上述所述铁芯槽对应铁芯槽的端部位置，上层取两匝，下层取一匝，引出三组引线，分别为第四组引线4、第五组引线5和第六组引线6，第四组引线4、第五组引线5和第六组引线6分别对应引线点D、引线点E和引线点F,同样的，在三组引线对应的引线点先破坏掉转子线圈的绝缘层，再分别将三组引线焊接到转子线圈对应的位置，同样为了有效的保护转子线圈焊接点，转子线圈接头处需包绝缘膜；所述引线点D和引线点E在同一个线圈上，引线点F在另一组线圈上，上述两个线圈对应转子线圈的两相，且两个线圈在不同的铁芯槽内，第四组引线4或第五组引线5与第六组引线6连接模拟转子线圈相间短路故障，第五组引线5或第四组引线4对地连接，用于模拟转子线圈的相对地短路故障。

Claims (2)

1.一种模拟双馈发电机转子短路故障的装置，其特征在于：包括从双馈发电机转子励磁线圈内引出的六组引线，分别为第一组引线(1)、第二组引线(2)、第三组引线(3)、第四组引线(4)、第五组引线(5)和第六组引线(6)，所述六组引线在转子非轴伸端或轴伸端通过滑环(7)分别与六组碳刷(8)连接，实现双馈发电机转子内部跟外部的联通，所述六组碳刷(8)分别通过导线与短路柜(9)连接，所述短路柜(9)内装有可控接触器，短路柜(9)上设置有转子匝间短路控制按钮(10)、转子相间短路控制按钮(11)、转子层间短路控制按钮(12)和相对地相间短路控制按钮(13)，通过转子匝间短路控制按钮(10)、转子相间短路控制按钮(11)、转子层间短路控制按钮(12)和相对地相间短路控制按钮(13)来控制可控接触器的闭合与断开达到不同引线间连接与断开，实现可控的发电机各短路故障的模拟。
2.权利要求1所述装置的引线方法及模拟双馈发电机转子短路故障的方法，其特征在于：随机在双馈发电机转子一个铁芯槽内，上层取两匝，下层取一匝，引出三组引线，分别为第一组引线(1)、第二组引线(2)和第三组引线(3)，在三组引线对应位置先破坏掉转子线圈的绝缘层，然后分别将三组引线焊接到转子线圈对应的位置，为了有效的保护转子线圈焊接点，转子线圈接头处需包绝缘膜；第一组引线(1)、第二组引线(2)和第三组引线(3)分别对应的引线点A、引线点B和引线点C在转子同一个线槽内，引线点A在上层，引线点B和引线点C位于同一层，在线槽内处于引线点A所在层的下层；所述三组引线中，第一组引线(1)和第二组引线(2)连接用于实现转子线槽内匝间短路，第一组引线(1)或第二组引线(2)与第三组引线(3)连接实现层间短路故障的模拟；
为了模拟转子线圈相间短路故障、相对地短路故障，随机在双馈发电机转子另一个铁芯槽内或与上述所述铁芯槽对应铁芯槽的端部位置，上层取两匝，下层取一匝，引出三组引线，分别为第四组引线(4)、第五组引线(5)和第六组引线(6)，第四组引线(4)、第五组引线(5)和第六组引线(6)分别对应引线点D、引线点E和引线点F,同样的，在三组引线对应的引线点先破坏掉转子线圈的绝缘层，再分别将三组引线焊接到转子线圈对应的位置，同样为了有效的保护转子线圈焊接点，转子线圈接头处需包绝缘膜；所述引线点D和引线点E在同一个线圈上，引线点F在另一组线圈上，上述两个线圈对应转子线圈的两相，且两个线圈在不同的铁芯槽内，第四组引线(4)或第五组引线(5)与第六组引线(6)连接模拟转子线圈相间短路故障，第五组引线(5)或第四组引线(4)对地连接，用于模拟转子线圈的相对地短路故障。
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