发电机转子绕组匝间短路故障诊断研究.pdf

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1、发电机转子绕组匝间短路故障诊断研究刘进。等发电机转子绕组匝间短路故障诊断研究ResearchontheFaultDiagnosisforWindingInter—turnShortCircuitiflRotorofPowerGenerator互哆(苎互筋旅丹旭(空军工程大学防空反导学院，陕西G-S-710051)摘要：针对同步发电机转子匝间短路故障诊断特征提取困难、信号受噪声干扰较大、常规的故障表征量对轻微故障不敏感等问题，提出一种新型的转子绕组匝间短路故障诊断方法。首先，以定子电流信号为研究对象。分析同步发电机转子匝间

2、短路后励磁磁场谐波特性；其次，提出小波包一关联维数和维数距离的概念，即利用小波包把信号分解到足够细的层次，引用分形理论计算各层细节信号的关联维数作为故障表征量；最后，根据不同状态下的维数距离进行故障诊断和故障程度判断。仿真结果表明，该方法可靠实用，为故障诊断提供了理论指导。关键词：转子匝闻短路小波包一关联维数维数距离故障诊断故障程度中图分类号：TPl83文献标志码：AAbstract：Inaceordaucewiththedeficienciesexistinfaultdiagnosisofwindinginter—tu

3、rnshortcircuitinrotorofsynchronousgenerator，e．g．，faultfeaturesaredifficulttobeextracted，thesignalisinfluencedbynoises，theamountofconventionalfaultcharacterizationisinselasitivetominorfault，etc．-thenewtypeoffaultdiagnosticmethodisproposed．Firstly，withthestatorcurr

4、entaStheresearchobject，theharmoniccharacteristicsofexcitationmagneticfieldafterwindinginter—turnshortcircuitareanalyzed；thentheconceptofwaveletpacketcorrelationdimensionanddimensiondistanceisproposed，i．e．，thesignalishierarchicallydecomposedtofineenoughbyadoptingw

5、aveletpacketdecomposition，thecorrelationdimensionofeachhierarchicalminutiaesignaliscalculatedbyadoptingfraetaltheoryandusedasthefaultcharacterization；finallythefaultdiagnosisisconductedandfaultdegreeisjudgedinaccordancewiththecalculationofdimensiondistanceunderdi

6、fferentstates．Theresultofsimulationshowsthatthismethodisreliableandpractical；itprovidestheoreticalguidanceforfaultdiagnosis．Keywords：Rotorinter-turnshortcircuitWaveletpacket—correlationdimensionDimensiondistanceFaultdiagnosisFaultdegree0引言发电机转子绕组轻微的匝间短路故障并不影响机组的正

7、常运行，但是如果故障继续发展，将会使转子励磁电流显著增加，绕组温度升高，无功下降，机组振动加剧，甚至导致接地故障等恶性事故发生⋯。因此必须研究发电机转子匝间短路故障机理，进行故障诊断和故障程度判别。当前进行转子绕组匝间短路故障诊断的方法主要有：计算转子绕组的交直流电阻，但是交直流电阻值对早期故障不敏感心]：通过检测转子振动信号进行匝问短路故障诊断，但这要求电机转子内部安装振动传感器，实现困难；文献[6]研究了电机故障后励磁磁场的谐波特性，指出可以通过分析定子电流信号进行故障诊断，但是故障发生后发电机呈现出非线性和混沌特修

8、改稿收到日期：2013—02—07。第一作者刘进(1988一)，男，现为空军工程大学电力系统自动化专业在读硕士研究生；主要从事电机状态监控与故障诊断方面的研究。《自动化仪表》第34卷第10期2013年10月性。短路故障发生后电磁特性复杂，故障特征谐波分量并不单一，选取单一谐波分量进行故障程度判断的可信度不高。本文利用