CN109613389A - 一种转子绕组接地故障检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转子绕组接地故障检测方法及装置。该转子绕组接地故障检测方法包括：向所述转子绕组的两端分别输入第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述第一脉冲信号的波形和所述第二脉冲信号的波形相同；分别获取所述转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。本发明实施例的检测过程仅需向转子绕组两端输入第一脉冲信号和第二脉冲信号，并仅需获取转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号，与现有技术相比，实现了省时省力和方便快捷的效果。

Description

一种转子绕组接地故障检测方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及电力设备检测技术领域，尤其涉及一种转子绕组接地故障检测方法及装置。

背景技术

发电机转子绕组由于受潮、受油渍污染、绝缘局部受到机械损伤、转子绕组局部过热或热老化等原因会引起转子绕组绝缘劣化，转子绕组绝缘劣化后会引起转子接地故障。最常见的接地故障表现为转子绕组一点接地，因一点接地尚未形成电流回路，发电机尚能正常运行。然而一旦发展到两点或多点接地时，将对发电机的安全运行造成严重危害。两点接地故障可能烧坏转子绕组或转子本体，或者，可能使转子大轴磁化，从而加剧转子运行中的振动，导致损坏轴瓦或轴颈，甚至引起轴颈部位漏油等严重危及发电机的安全运行的现象。因此，准确诊断转子绕组接地故障对保证发电机运行安全意义重大。

在现有技术中，发电机转子接地故障常见的检测方法有直流压降法、直流电阻比较法、直流大电流法等。其中，直流压降法及直流电阻法用测试点的电气位置计算故障点轴向位置，该方法往往因测量仪表的影响难以求得准确结果，并且测量过程耗时。直流大电流法通过在转子轴上施加较大的直流电流(200A-1000A)，检测转子轴向或周向电位分布，该方法较为有效，但需要很大的电流源，往往需要直流励磁机或电焊机，耗时耗力，一旦接线不牢还可能烧伤转子连接部位；另外，该方法只能进行静态检测，无法在转子旋转情况下进行检测。

综上所述，现有的转子绕组接地故障检测方法存在检测过程复杂、耗时较长的问题。

发明内容

本发明提供一种转子绕组接地故障检测方法及装置，以简化检测过程、达到省时省力的效果。

第一方面，本发明提供了一种转子绕组接地故障检测方法，该转子绕组接地故障检测方法包括：

向所述转子绕组的两端分别输入第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述第一脉冲信号的波形和所述第二脉冲信号的波形相同；

分别获取所述转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

可选地，在分别获取所述转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号之后，还包括：

将所述第一响应信号的波形和所述第二响应信号的波形作差，得到特征波形。

可选地，在得到特征波形之后，还包括：

根据所述特征波形判断所述转子绕组是否存在接地故障。

可选地，所述根据所述特征波形判断所述转子绕组是否存在接地故障包括：

若所述特征波形的最大值大于100mV，或所述特征波形的最小值小于-100mV，则判断所述转子绕组存在接地故障；否则，判断所述转子绕组不存在接地故障。

可选地，所述判断所述转子绕组存在接地故障，包括：

根据所述特征波形的最大值或最小值的位置，判断所述转子绕组存在接地故障的位置。

可选地，在向所述转子绕组的两端分别输入第一脉冲信号和第二脉冲信号之前，还包括：

向模拟绕组的两端分别输入第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号；

分别获取所述模拟绕组两端的第一模拟响应信号和第二模拟响应信号；

若所述第一模拟响应信号的波形和所述第二模拟响应信号的波形相同，则所述第一模拟脉冲信号作为所述第一脉冲信号，所述第二模拟脉冲信号作为所述第二脉冲信号；否则，调整所述第一模拟脉冲信号和所述第二模拟脉冲信号，直至所述第一模拟响应信号的波形和所述第二模拟响应信号的波形相同。

可选地，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的周期大于等于所述脉冲信号在所述转子绕组上的传输时间。

可选地，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的幅值范围为5V-20V。

可选地，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号为方波信号或三角波信号。

可选地，所述方波信号或三角波信号的上升沿的上升时间在20us以内。

第二方面，本发明实施例还提供了一种转子绕组接地故障检测装置，该转子绕组接地故障检测装置包括：脉冲发生模块和波形显示模块；

所述脉冲发生模块包括第一脉冲输出端和第二脉冲输出端，所述脉冲发生模块用于分别通过所述第一脉冲输出端和所述第二脉冲输出端向所述转子绕组的两端输入第一脉冲信号和第二脉冲信号；

所述波形显示模块包括第一脉冲采集端和第二脉冲采集端，所述波形显示模块用于分别通过所述第一脉冲采集端和所述第二脉冲采集端获取所述转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

可选地，所述波形显示模块还包括波形信息输出端；

所述转子绕组接地故障检测装置还包括故障判断模块，所述故障判断模块的波形信息输入端与所述波形显示模块的波形信息输出端电连接，所述故障判断模块用于根据所述波形信息输入端输入的波形信息判断所述转子绕组是否存在接地故障。

可选地，所述脉冲发生模块还包括：脉冲发生器、第一可调电阻和第二可调电阻；

所述脉冲发生模块通过所述第一可调电阻和第一脉冲输出端向所述转子绕组的一端输入所述第一脉冲信号；以及所述脉冲发生模块通过所述第二可调电阻和第二脉冲输出端向所述转子绕组的另一端输入所述第二脉冲信号；

其中，所述第一可调电阻和所述第二可调电阻分别用于调节所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的幅值。

可选地，该转子绕组接地故障检测装置还包括：第一测试端和第二测试端；

所述第一测试端和所述第二测试端分别用于与所述转子绕组的两端电连接；

所述第一脉冲输出端和所述第二脉冲采集端均与所述第一测试端电连接，所述第二脉冲输出端和所述第一脉冲采集端均与所述第二测试端电连接。

可选地，该转子绕组接地故障检测装置还包括第一测试杆和第二测试杆，所述第一测试杆和所述第二测试杆的第一端设置有碳刷，所述碳刷用于与所述转子绕组的滑环连接；

所述第一测试杆和所述第二测试杆的第二端分别与所述第一测试端和所述第二测试端电连接。

本发明向转子绕组的两端分别输入第一脉冲信号和第二脉冲信号，第一脉冲信号的波形和第二脉冲信号的波形相同，分别获取转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号，根据第一响应信号和第二响应信号的波形判可以断出转子绕组是否存在接地故障。本发明实施例的检测过程仅需向转子绕组两端输入第一脉冲信号和第二脉冲信号，并仅需获取转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号，实现了省时省力和方便快捷的效果。以及，本发明实施例以行波理论为依据，对转子接地故障的检测具有较高的灵敏度，并且能进行较为准确的定位，采用双端脉冲法，波形对比同步性好，人为误差小，适合现场检测。综上所述，本发明实施例提升了转子绕组检测的技术水平。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种转子绕组接地故障检测的接线图；

图2为本发明实施例提供的一种转子绕组接地故障检测方法的流程图；

图3为本发明提供的一种第一脉冲信号和第二脉冲信号的波形图；

图4为本发明提供的一种第一响应信号和第二响应信号的波形图；

图5为本发明实施例提供的另一种转子绕组接地故障检测方法的流程图；

图6为本发明实施例提供的又一种转子绕组接地故障检测方法的流程图；

图7为本发明实施例提供的一种特征波形的波形图；

图8为本发明实施例提供的另一种特征波形的波形图；

图9为本发明实施例提供的又一种转子绕组接地故障检测方法的流程图；

图10为本发明实施例提供的又一种特征波形的波形图；

图11为本发明实施例提供的又一种特征波形的波形图；

图12为本发明实施例提供的又一种转子绕组接地故障检测方法的流程图；

图13为本发明提供的一种转子绕组接地故障检测装置的结构示意图；

图14为本发明提供的一种转子绕组接地故障检测装置的结构示意图；

图15为本发明提供的一种转子绕组接地故障检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供了一种转子绕组接地故障检测方法。该方法适用于各种型号的隐极绕组发电机以及凸极绕组水轮发电机等发电机，具有一定的通用性。本发明实施例提供的转子绕组接地故障检测方法可以由转子绕组接地故障检测装置执行，所述装置由硬件和/或软件实现。图1为本发明实施例提供的一种转子绕组接地故障检测的接线图。参见图1，示例性地，发电机的转子包括转子大轴80和转子本体70，转子大轴80和转子本体70连接，当转子本体70旋转，带动转子大轴80旋转。转子本体70上绕制有转子绕组71，转子绕组71包括串联连接的正极绕组71P和负极绕组71N，转子绕组71为转子提供励磁。转子绕组71通过设置于转子本体70两端的正极滑环91和负极滑环92与外部电路连接，具体地，当发电机处于发电状态时，正极滑环91和负极滑环92与励磁系统电连接；当发电机处于检测状态时，正极滑环91和负极滑环92与转子绕组接地故障检测装置电连接。图1中示例性地示出的是发电机处于检测状态时的接线方式。

图2为本发明实施例提供的一种转子绕组接地故障检测方法的流程图。参见图1和图2，该转子绕组接地故障检测方法包括以下步骤：

S110、向转子绕组71的两端分别输入第一脉冲信号和第二脉冲信号，第一脉冲信号的波形和第二脉冲信号的波形相同。

其中，第一脉冲信号和第二脉冲信号可以由转子绕组接地故障检测装置的脉冲发生模块10产生，脉冲发生模块10包括第一脉冲输出端和第二脉冲输出端，第一脉冲输出端和转子的正极滑环91电连接，第二脉冲输出端和转子的负极滑环92电连接，且分别向转子绕组71的两端输入第一脉冲信号和第二脉冲信号。图3为本发明提供的一种第一脉冲信号和第二脉冲信号的波形图。参见图3，曲线210表示第一脉冲信号的波形，曲线220表示第二脉冲信号的波形，由图3中可以看出，第一脉冲信号和第二脉冲信号的波形重合，因此，第一脉冲信号和第二脉冲信号可以是相同的信号。需要说明的是，本发明实施例通过一个脉冲发生模块10产生第一脉冲信号和第二脉冲信号，并非对本发明的限定，在其他实施例中，还可以分别采用两个脉冲发生模块10向转子绕组71的两端分别输入相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号，在实际应用中可以根据需要进行选择。

S120、分别获取转子绕组71两端的第一响应信号和第二响应信号。

其中，第一响应信号和第二响应信号可以通过转子绕组接地故障检测装置的波形显示模块20进行采集，波形显示模块20包括第一脉冲采集端和第二脉冲采集端，第一脉冲采集端和转子的负极滑环92电连接，第二脉冲采集端和转子的正极滑环91电连接。该检测方法的工作原理为转子绕组71具有对称性，第一脉冲信号和第二脉冲信号均为行波信号，第一脉冲信号和第二脉冲信号在转子绕组71内传播的性能与行波信号的性能相同。图4为本发明提供的一种第一响应信号和第二响应信号的波形图。参见图1-图4，当转子绕组71因接地产生波阻抗不连续点时，第一脉冲信号210和第二脉冲信号220就会发生折反射，反射波产生后原路返回传播至原输入端，折射波继续向前传播到达对端，这使得采集到第一响应信号310和第二响应信号320是本端反射波和对端折射波的叠加。即第一响应信号310是第二脉冲信号220的反射波和第一脉冲信号210的折射波的叠加，第二响应信号320是第一脉冲信号210的反射波和第二脉冲信号220的折射波的叠加。因此，若第一响应信号310和第二响应信号320的波形不同(图4中示例性地示出了第一响应信号310和第二响应信号320的波形不同的情况)，说明第一脉冲信号210和第二脉冲信号220在转子绕组71中的传播过程存在差异并伴随折反射现象，证实转子绕组71绝缘破坏导致转子绕组71接触到转子本体70而形成接地故障。当转子绕组71不存在接地故障时，在转子绕组71的两端分别输入第一脉冲信号210和第二脉冲信号220后，第一脉冲信号210和第二脉冲信号220在转子绕组71中经历相同的传播过程且并未发生折反射，第一响应信号310和第二响应信号320的波形相同。若第一响应信号310和第二响应信号320相同，说明第一脉冲信号210和第二脉冲信号220经历相同的传播过程且并未发生折反射，证实绕组无接地故障发生。该检测方法可以简称为双端脉冲法。

本发明实施例向转子绕组的两端分别输入第一脉冲信号和第二脉冲信号，第一脉冲信号的波形和第二脉冲信号的波形相同，分别获取转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号，根据第一响应信号和第二响应信号的波形判可以断出转子绕组是否存在接地故障。本发明实施例的检测过程仅需使用脉冲发生模块和波形显示模块，与现有技术相比，省去了大电流、高电压发生装置，实现了省时省力和方便快捷的效果。以及，本发明实施例以行波理论为依据，对转子接地故障的检测具有较高的灵敏度，并且能进行较为准确的定位，采用双端脉冲法，波形对比同步性好，人为误差小，适合现场检测。综上所述，本发明实施例提升了转子绕组检测的技术水平。

在上述实施例的基础上，可选地，若在检测前，励磁系统的碳刷还未从正极滑环和负极滑环拔出，需要将励磁系统的碳刷拔出，使转子绕组与励磁系统物理隔离，确保转子绕组接地故障检测的准确性。

在上述实施例中，可选地，第一脉冲信号和第二脉冲信号的周期大于等于脉冲信号在转子绕组上的传输时间，避免多个脉冲信号在传输过程中相互干扰，使得波形分析和观测判断更加简单明了。

可选地，在实际应用中，第一脉冲信号和第二脉冲信号的周期一般不小于100us。

在上述各实施例的基础上，可选地，第一脉冲信号和第二脉冲信号为方波信号或三角波信号。可选地，三角波信号的上升沿的上升时间在20us以内，使得方波信号和三角波信号为陡上升沿信号，有利于对接地产生波阻抗不连续点的检测更加灵敏。其中，方波信号的上升沿一般较陡，本领域技术人员可以理解，方波信号的上升沿的上升时间也在20us以内。

在上述各实施例的基础上，可选地，第一脉冲信号和第二脉冲信号的幅值范围为5V-20V，由于幅值为5V-20V的脉冲信号为低压脉冲信号，对操作人员和被测转子无任何高压风险，确保了操作人员的人身安全以及实现了对转子的无损检测。

图5为本发明实施例提供的另一种转子绕组接地故障检测方法的流程图。参见图5，在上述各实施例的基础上，可选地，在S120、分别获取转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号之后，还包括：

S130、根据第一响应信号的波形和第二响应信号的波形判断转子绕组是否存在接地故障。

其中，转子绕组接地故障检测装置还包括故障判断模块，故障判断模块的波形信息输入端与波形显示模块的波形信息输出端电连接，故障判断模块用于根据波形信息输入端输入的波形信息判断转子绕组是否存在接地故障。若第一响应信号和第二响应信号的波形不同，说明第一脉冲信号和第二脉冲信号在转子绕组中的传播过程存在差异并伴随折反射现象，证实转子绕组绝缘破坏导致转子绕组接触到转子本体而形成接地故障。若第一响应信号和第二响应信号相同，说明第一脉冲信号和第二脉冲信号经历相同的传播过程且并未发生折反射，证实绕组无接地故障发生。

需要说明的是，在S120、分别获取转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号之后的判断转子绕组是否存在接地故障的判断，可以由操作人员根据观察到的第一响应信号和第二响应信号的波形进行判断，也可以由转子绕组接地故障检测装置的故障判断模块执行，本发明不做限定，在实际应用中，可以根据需要进行选择。

图6为本发明实施例提供的又一种转子绕组接地故障检测方法的流程图。参见图6，在上述实施例的基础上，可选地，该转子绕组接地故障检测方法包括：

S210、向转子绕组的两端分别输入第一脉冲信号和第二脉冲信号，第一脉冲信号的波形和第二脉冲信号的波形相同。

S220、分别获取转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

S230、将第一响应信号的波形和第二响应信号的波形作差，得到特征波形。

其中，若第一响应信号的波形和第二响应信号的波形相同，则相减后为一条接近零的直线，说明第一脉冲信号和第二脉冲信号在转子绕组中经历相同的传播过程且并未发生折反射，证实转子绕组无接地故障发生。图7为本发明实施例提供的一种特征波形的波形图。参见图7，若第一响应信号的波形和第二响应信号的波形不完全相同，相减后存在不为零的突起区域，说明第一脉冲信号和第二脉冲信号在转子绕组的传播过程中存在差异并伴随折反射现象，证实转子绕组绝缘破坏导致转子接触到转子本体而形成接地故障。采用特征波形进行判断，使得观测结果更加简单明了。

继续参见图6，在上述实施例的基础上，可选地，在S230将第一响应信号的波形和第二响应信号的波形作差，得到特征波形之后，还包括：

S240、若特征波形的最大值大于100mV，或特征波形的最小值小于-100mV，则判断转子绕组存在接地故障；否则，判断转子绕组不存在接地故障。

由于转子绕组制作工艺误差、环境因素和信号采集误差等原因，第一响应信号和第二响应信号中可能存在噪声干扰，使得转子绕组存在接地故障但第一响应信号和第二响应信号存在不完全相同的情况。参见图8，图8为本发明实施例提供的另一种特征波形的波形图。转子绕组无接地故障发生时的特征波形不是一条幅值为0的光滑的直线，图8中示出的特征波形的在-68V～51V之间波动，因此，将特征波形的最大值和最小值介于-100mV和100mV之间视为特征波形为零，即第一响应信号的波形和第二响应信号的波形相同，以消除噪声干扰的影响。

在上述各实施例的基础上，可选地，在S230、将第一响应信号的波形和第二响应信号的波形作差，得到特征波形之后，还包括：对特征波形进行降噪处理，从而提升检测结果的准确性。

图9为本发明实施例提供的又一种转子绕组接地故障检测方法的流程图。参见图9，在上述各实施例的基础上，可选地，在判断转子绕组存在接地故障的步骤时，还包括可以根据特征波形的最大值或最小值的位置，判断转子绕组存在接地故障的位置。具体地，该转子绕组接地故障检测方法包括：

S310、向转子绕组的两端分别输入第一脉冲信号和第二脉冲信号，第一脉冲信号的波形和第二脉冲信号的波形相同。

S320、分别获取转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

S330、将第一响应信号的波形和第二响应信号的波形作差，得到特征波形。

S340、若特征波形的最大值大于100mV，或特征波形的最小值小于-100mV，根据特征波形的最大值或最小值的位置，判断转子绕组存在接地故障的位置；否则，判断转子绕组不存在接地故障。

其中，特征波形的最大值或最小值的位置即为特征波形的突起区域。下面以转子绕组的正极绕组包括八套正极线圈，以及负极绕组包括八套负极线圈为例说明本发明实施例的原理。本领域技术人员可以理解，转子绕组的八套正极线圈之间为串联连接方式，八套负极线圈之间为串联连接方式，正极线圈和负极线圈串联连接。若接地故障点出现的第八套正极线圈上，由于折射反射作用，则正极滑环接收到的响应信号(即第二响应信号)的波形有较为明显的下降，而负极滑环与接地故障点距离较远，负极滑环接收到的响应信号(即第一响应信号)的波形变化较小。因此，根据特征波形的突起区域的位置可以判断具体哪套线圈发生了接地故障。示例性地，图10为本发明实施例提供的又一种特征波形的波形图，图11为本发明实施例提供的又一种特征波形的波形图。参见图10和图11，曲线410为正极第一套线圈发生接地故障时的特征波形图，曲线420为正极第二套线圈发生接地故障时的特征波形图，曲线430为正极第三套线圈发生接地故障时的特征波形图，曲线440为正极第四套线圈发生接地故障时的特征波形图，曲线450为正极第五套线圈发生接地故障时的特征波形图，曲线460为正极第六套线圈发生接地故障时的特征波形图，曲线480为正极第八套线圈发生接地故障时的特征波形图。由此可见，突起区域距离时间轴的0点越远，发生接地故障的位置距离转子绕组正极的一端越远。

图12为本发明实施例提供的又一种转子绕组接地故障检测方法的流程图。参见图12，在上述各实施例的基础上，可选地，在向转子绕组的两端分别输入第一脉冲信号和第二脉冲信号之前，还包括：向模拟绕组的两端分别输入第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号以获取波形相同的第一脉冲信号和第二脉冲信号。具体地，该转子绕组接地故障检测方法包括：

S510、向模拟绕组的两端分别输入第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号。

其中，模拟绕组为不存在接地故障的绕组，该模拟绕组可以为一线圈，且该绕组的参数与需要检测的转子绕组的参数可以相同，也可以不同，本发明不做限定。

S520、分别获取模拟绕组两端的第一模拟响应信号和第二模拟响应信号；

S530、若第一模拟响应信号的波形和第二模拟响应信号的波形相同，则第一模拟脉冲信号作为第一脉冲信号，第二模拟脉冲信号作为第二脉冲信号；否则，调整第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号，直至第一模拟响应信号的波形和第二模拟响应信号的波形相同。

其中，由于不同型号发电机转子绕组阻抗、槽数等参数不同，转子绕组对脉冲信号的响应效果也不尽相同，因此，为了提高检测的准确性，针对不同的转子绕组的检测需要向其提供不同的脉冲信号。本发明实施例提供的一种脉冲发生器可以输出两路或多路脉冲信号，且该脉冲发生器输出的脉冲信号可调。具体可以通过调整匹配电阻来调节输出脉冲信号的频率和幅值。

S540、向转子绕组的两端分别输入第一脉冲信号和第二脉冲信号，第一脉冲信号的波形和第二脉冲信号的波形相同。

S550、分别获取转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

当获取得到的模拟绕组两端的第一模拟响应信号和第二模拟响应信号相同时，得到的第一脉冲信号和第二脉冲信号的误差最小，提高了检测的准确性。

本发明实施例还提供了一种转子绕组接地故障检测装置。图13为本发明提供的一种转子绕组接地故障检测装置的结构示意图。参见图13，该转子绕组接地故障检测装置包括：脉冲发生模块10和波形显示模块20。脉冲发生模块10包括第一脉冲输出端11和第二脉冲输出端12，脉冲发生模块10用于分别通过第一脉冲输出端11和第二脉冲输出端12向转子绕组的两端输入第一脉冲信号和第二脉冲信号。波形显示模块20包括第一脉冲采集端21和第二脉冲采集端22，波形显示模块20用于分别通过第一脉冲采集端21和第二脉冲采集端22获取转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

本发明实施例提供的转子绕组接地故障检测装置包括：脉冲发生模块10和波形显示模块20，脉冲发生模块10向转子绕组的两端输入第一脉冲信号和第二脉冲信号，波形显示模块20获取转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号，根据第一响应信号和第二响应信号的波形判可以断出转子绕组是否存在接地故障。本发明实施例的检测过程仅需使用脉冲发生模块10和波形显示模块20，与现有技术相比，省去了大电流、高电压发生装置，实现了省时省力和方便快捷的效果。以及，本发明实施例以行波理论为依据，对转子接地故障的检测具有较高的灵敏度，并且能进行较为准确的定位，采用双端脉冲法，波形对比同步性好，人为误差小，适合现场检测。综上所述，本发明实施例提升了转子绕组检测的技术水平。

图14为本发明提供的一种转子绕组接地故障检测装置的结构示意图。参见图14，在上述各实施例的基础上，可选地，波形显示模块20还包括波形信息输出端23。转子绕组接地故障检测装置还包括故障判断模块30，故障判断模块30的波形信息输入端31与波形显示模块20的波形信息输出端23电连接，故障判断模块30用于根据波形信息输入端31输入的波形信息判断转子绕组是否存在接地故障。本发明通过设置故障判断模块30对转子绕组的接地故障进行检测，减小了人为观测误差。

继续参见图14，在上述各实施例的基础上，可选地，脉冲发生模块10还包括：第一测试端41和第二测试端42。第一测试端41和第二测试端42分别用于与转子绕组的两端电连接；第一脉冲输出端11和第二脉冲采集端22均与第一测试端41电连接，第二脉冲输出端12和第一脉冲采集端21均与第二测试端42电连接。本发明这样设置，避免了第一脉冲输出端11和第二脉冲采集端22分别接到转子绕组的一端，第二脉冲输出端12和第一脉冲采集端21分别接到转子绕组另一端，节约了转子绕组接地故障检测装置的接口数量，并简化了检测步骤。

图15为本发明提供的一种转子绕组接地故障检测装置的结构示意图。参见图15，在上述各实施例的基础上，可选地，脉冲发生模块10还包括：脉冲发生器13、第一可调电阻R₁和第二可调电阻R₂。脉冲发生模块10通过第一可调电阻R₁和第一脉冲输出端11向转子绕组的一端输入第一脉冲信号；以及脉冲发生模块10通过第二可调电阻R₂和第二脉冲输出端12向转子绕组的另一端输入第二脉冲信号。其中，第一可调电阻R₁和第二可调电阻R₂分别用于调节第一脉冲信号和第二脉冲信号的幅值。

继续参见图15，在上述各实施例的基础上，可选地，脉冲发生模块10还包括第一测试杆51和第二测试杆52，第一测试杆51和第二测试杆52的第一端设置有碳刷，碳刷用于与转子绕组的滑环连接。第一测试杆51和第二测试杆52的第二端分别与第一测试端41和第二测试端42电连接。其中，转子在高速旋转的动态状态下，碳刷和滑环连接可以向转子绕组传输脉冲信号，并采集响应信号，因此，本发明采用第一测试杆51和第二测试杆52与转子绕组电连接，可以进行转子高速旋转下的动态故障测试。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (15)

1.一种转子绕组接地故障检测方法，其特征在于，包括：

向所述转子绕组的两端分别输入第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述第一脉冲信号的波形和所述第二脉冲信号的波形相同；

分别获取所述转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在分别获取所述转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号之后，还包括：

将所述第一响应信号的波形和所述第二响应信号的波形作差，得到特征波形。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在得到特征波形之后，还包括：

根据所述特征波形判断所述转子绕组是否存在接地故障。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述特征波形判断所述转子绕组是否存在接地故障包括：

若所述特征波形的最大值大于100mV，或所述特征波形的最小值小于-100mV，则判断所述转子绕组存在接地故障；否则，判断所述转子绕组不存在接地故障。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述判断所述转子绕组存在接地故障，包括：

根据所述特征波形的最大值或最小值的位置，判断所述转子绕组存在接地故障的位置。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在向所述转子绕组的两端分别输入第一脉冲信号和第二脉冲信号之前，还包括：

向模拟绕组的两端分别输入第一模拟脉冲信号和第二模拟脉冲信号；

分别获取所述模拟绕组两端的第一模拟响应信号和第二模拟响应信号；

若所述第一模拟响应信号的波形和所述第二模拟响应信号的波形相同，则所述第一模拟脉冲信号作为所述第一脉冲信号，所述第二模拟脉冲信号作为所述第二脉冲信号；否则，调整所述第一模拟脉冲信号和所述第二模拟脉冲信号，直至所述第一模拟响应信号的波形和所述第二模拟响应信号的波形相同。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的周期大于等于所述脉冲信号在所述转子绕组上的传输时间。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的幅值范围为5V-20V。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号为方波信号或三角波信号。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方波信号或三角波信号的上升沿的上升时间在20us以内。

11.一种转子绕组接地故障检测装置，其特征在于，包括：脉冲发生模块和波形显示模块；

所述脉冲发生模块包括第一脉冲输出端和第二脉冲输出端，所述脉冲发生模块用于分别通过所述第一脉冲输出端和所述第二脉冲输出端向所述转子绕组的两端输入第一脉冲信号和第二脉冲信号；

所述波形显示模块包括第一脉冲采集端和第二脉冲采集端，所述波形显示模块用于分别通过所述第一脉冲采集端和所述第二脉冲采集端获取所述转子绕组两端的第一响应信号和第二响应信号。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述波形显示模块还包括波形信息输出端；

所述转子绕组接地故障检测装置还包括故障判断模块，所述故障判断模块的波形信息输入端与所述波形显示模块的波形信息输出端电连接，所述故障判断模块用于根据所述波形信息输入端输入的波形信息判断所述转子绕组是否存在接地故障。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述脉冲发生模块还包括：脉冲发生器、第一可调电阻和第二可调电阻；

所述脉冲发生模块通过所述第一可调电阻和第一脉冲输出端向所述转子绕组的一端输入所述第一脉冲信号；以及所述脉冲发生模块通过所述第二可调电阻和第二脉冲输出端向所述转子绕组的另一端输入所述第二脉冲信号；

其中，所述第一可调电阻和所述第二可调电阻分别用于调节所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的幅值。

14.根据权利要求11-13任一项所述的装置，其特征在于，还包括：第一测试端和第二测试端；

所述第一测试端和所述第二测试端分别用于与所述转子绕组的两端电连接；

所述第一脉冲输出端和所述第二脉冲采集端均与所述第一测试端电连接，所述第二脉冲输出端和所述第一脉冲采集端均与所述第二测试端电连接。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，还包括第一测试杆和第二测试杆，所述第一测试杆和所述第二测试杆的第一端设置有碳刷，所述碳刷用于与所述转子绕组的滑环连接；

所述第一测试杆和所述第二测试杆的第二端分别与所述第一测试端和所述第二测试端电连接。