基于可变节距等值线圈的汽轮发电机转子绕组匝间短路在线检测

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作者 武玉才 范轩杰 +5 位作者 白雨卉 赵海森 马明晗 朱新凯 胡磊 陈聪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第24期9844-9855,I0028,共13页

转子绕组匝间短路对汽轮发电机有较为严重的负面影响,对其实施在线精准检测有助于安排维修。该文基于穿心螺杆在汽轮发电机内的高密度分布特点,提出将一定间距的2个螺杆通过物理连接构成等值线圈,分析等值线圈感应电压的特征谐波与转子... 转子绕组匝间短路对汽轮发电机有较为严重的负面影响,对其实施在线精准检测有助于安排维修。该文基于穿心螺杆在汽轮发电机内的高密度分布特点,提出将一定间距的2个螺杆通过物理连接构成等值线圈,分析等值线圈感应电压的特征谐波与转子绕组匝间短路故障的关联规律,进一步研究等值线圈节距对故障检测效果的影响。随后,分别在2极、4极汽轮发电机上开展有限元仿真验证,证明等值线圈可以有效判断汽轮发电机的转子绕组匝间短路故障,不受汽轮发电机转子磁极数、磁极形状的影响。最后,在一台4极同步发电机组上模拟转子绕组匝间短路故障,实验结果和仿真分析相吻合。该方法有效规避侵入式检测方法的传感器安装困难弊端,在实现难度和检测精度间达成良好平衡。 展开更多

关键词 汽轮发电机 转子绕组匝间短路 等值线圈 谐波 检测

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基于径向基函数神经网络算法的汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断

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作者 周奇 吕飞 +3 位作者 周煜晨 姚殷培 王驰 吴頔杰 《电工技术》 2024年第11期33-35,40,共4页

转子绕组匝间短路是汽轮发电机的主要故障之一,对该故障的既有诊断方法仍有不足。在分析径向基函数神经网络基础上,提出一种基于该神经网络的汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断方法。详细介绍了该方法的故障诊断流程,并对其进行了仿... 转子绕组匝间短路是汽轮发电机的主要故障之一,对该故障的既有诊断方法仍有不足。在分析径向基函数神经网络基础上,提出一种基于该神经网络的汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断方法。详细介绍了该方法的故障诊断流程,并对其进行了仿真验证。研究表明,该方法精度高且收敛速度快,可有效诊断汽轮发电机转子绕组匝间短路故障。 展开更多

关键词 汽轮发电机 转子绕组匝间短路 故障诊断 径向基函数神经网络 MATLAB

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在线检测发电机转子绕组匝间短路的新方法 被引量：28

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作者 武玉才 李和明 +2 位作者 李永刚 赵艳军 万书亭 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2698-2703,共6页

针对转子绕组匝间短路故障频发的现场实际情况,首先分析了隐极同步电机转子绕组匝间短路后励磁磁势的变化,采用气隙磁导法分析了电机气隙磁场,指出转子匝间短路故障使电机气隙磁场不对称,从而产生不均衡的磁拉力。由力的相互作用原理可... 针对转子绕组匝间短路故障频发的现场实际情况,首先分析了隐极同步电机转子绕组匝间短路后励磁磁势的变化,采用气隙磁导法分析了电机气隙磁场,指出转子匝间短路故障使电机气隙磁场不对称,从而产生不均衡的磁拉力。由力的相互作用原理可知,该磁拉力不仅作用于转子,改变转子基频振动,同时还影响定子铁心的振动。随后对不平衡磁拉力引发的定子铁心的振动模态进行了分析,得出了转子匝间短路后定子铁心基频振动幅值增大的结论。最后在MJF-30-6故障模拟发电机组上进行了转子绕组匝间短路模拟实验,实验结果表明,可以通过定子铁心基频振动诊断隐极同步电机转子匝间短路故障。 展开更多

关键词 同步电机 转子绕组匝间短路 气隙磁势 定子 振动 诊断

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转子绕组匝间短路对电机轴电压的影响 被引量：27

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作者 李和明 武玉才 李永刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第36期96-100,共5页

研究转子绕组匝间短路故障与电机轴电压的联系,采用气隙磁导法分析电机气隙磁场,建立考虑定子齿槽效的气隙磁导模型。当转子绕组匝间短路故障发生后,轴电压信号中将出现与齿槽数对应的故障特征频率,该特征频率可以作为诊断转子绕组匝间... 研究转子绕组匝间短路故障与电机轴电压的联系,采用气隙磁导法分析电机气隙磁场,建立考虑定子齿槽效的气隙磁导模型。当转子绕组匝间短路故障发生后,轴电压信号中将出现与齿槽数对应的故障特征频率,该特征频率可以作为诊断转子绕组匝间短路故障的依据。在故障模拟电机上进行实验,验证了所提方法的正确性。 展开更多

关键词 转子绕组匝间短路 轴电压 齿槽效应 监测

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一种基于CGAN-CNN的同步电机转子绕组匝间短路故障诊断方法 被引量：22

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作者 李俊卿 李斯璇 +2 位作者 陈雅婷 王振兴 何玉灵 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期169-174,共6页

由于同步电机故障样本数量较少,为解决同步电机故障诊断中普遍存在的样本不平衡问题,提出了一种基于条件生成式对抗网络(CGAN)和卷积神经网络(CNN)的同步电机转子绕组匝间短路故障诊断方法。首先,对传感器收集到的数据进行预处理,对正... 由于同步电机故障样本数量较少,为解决同步电机故障诊断中普遍存在的样本不平衡问题,提出了一种基于条件生成式对抗网络(CGAN)和卷积神经网络(CNN)的同步电机转子绕组匝间短路故障诊断方法。首先,对传感器收集到的数据进行预处理,对正常样本和故障样本分别添加标签后输入CGAN中生成大量新样本,将生成的新样本与原始样本混合并划分训练集和测试集;然后,利用CNN训练平衡后的数据集,充分、精准地提取有效故障特征;最后,在输出端利用Softmax分类器输出故障分类结果。通过实验证明,与非平衡数据集相比,利用平衡数据集后的故障识别准确率十分稳定且达到99.5%以上,同时与平衡的原始样本数据相比,生成样本避免了噪声和其他干扰,故障诊断的准确率也更高。 展开更多

关键词 同步电机 条件生成式对抗网络 卷积神经网络 生成样本 转子绕组匝间短路故障 故障诊断

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期望电动势法检测调相运行同步电机转子绕组匝间短路故障的适用性研究 被引量：4

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作者 张博 武玉才 +1 位作者 马明晗 李永刚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期65-72,共8页

转子绕组匝间短路故障对同步电机运行有一定的负面影响,及时预警有助于避免故障进一步恶化。首先分析了期望电动势法在检测同步发电机转子匝间短路故障中的问题,结合调相运行同步电机的电磁特征,分析了机端电压波动对机组的影响,进一步... 转子绕组匝间短路故障对同步电机运行有一定的负面影响,及时预警有助于避免故障进一步恶化。首先分析了期望电动势法在检测同步发电机转子匝间短路故障中的问题,结合调相运行同步电机的电磁特征,分析了机端电压波动对机组的影响,进一步预测了该方法在调相运行机组应用的优势。以QFSN-300-2-20B型汽轮电机为例进行仿真,建模阶段考虑了机组与系统的联络阻抗,在不同匝间短路状态获取了调相运行机组的定子电流和机端电压,得出空载电动势与励磁电流之间的函数关系,证明了期望电动势法在诊断调相运行同步电机的转子绕组匝间短路故障的独特优势。 展开更多

关键词 同步电机 转子绕组匝间短路 调相运行 空载电动势 励磁电流 诊断

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汽轮发电机转子绕组匝间短路故障研究 被引量：3

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作者 赵华 李永刚 李和明 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第2期20-24,共5页

对汽轮发电机发生转子绕组匝问短路故障后,电磁特性和电气参量的变化进行了分析。发现了故障发生后励磁电流增加而无功输出却相对减少的特征,提出了利用故障前后励磁电流的计算值和测量值之间的相对变化率作为识别故障严重程度的一个实... 对汽轮发电机发生转子绕组匝问短路故障后,电磁特性和电气参量的变化进行了分析。发现了故障发生后励磁电流增加而无功输出却相对减少的特征,提出了利用故障前后励磁电流的计算值和测量值之间的相对变化率作为识别故障严重程度的一个实用的方法,建立了在线识别转子匝间短路的故障判据。该判据利用发电机转子匝间短路的动态模拟试验机组进行了相关的实验验证。 展开更多

关键词 转子绕组匝间短路 汽轮发电机 电障诊断

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水轮发电机转子绕组匝间短路故障的新型在线诊断方法 被引量：22

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作者 武玉才 马倩倩 +1 位作者 蔡波冲 唐劲飞 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期19-25,共7页

针对转子绕组匝间短路故障可引起水轮发电机机组较为强烈的振动,导致计划外停机的问题,以二滩水电站一台550 MW水轮发电机为例,根据磁动势平衡原理,推导匝间短路前后发电机主磁场的变化规律,提出在水轮发电机定子铁心上安装U型检测线圈... 针对转子绕组匝间短路故障可引起水轮发电机机组较为强烈的振动,导致计划外停机的问题,以二滩水电站一台550 MW水轮发电机为例,根据磁动势平衡原理,推导匝间短路前后发电机主磁场的变化规律,提出在水轮发电机定子铁心上安装U型检测线圈,用以检测转子绕组匝间短路故障。根据发电机主磁场的运动规律,推导穿过U型检测线圈的磁通表达式,进一步得到检测线圈的感应电动势。二维电磁场仿真证明U型检测线圈的感应电压可以反映水轮发电机的转子绕组匝间短路程度,并能定位故障磁极位置,新型检测方法实现了对水轮发电机转子绕组匝间短路故障的在线诊断。 展开更多

关键词 水轮发电机 转子绕组匝间短路 U型检测线圈 感应电压差 在线诊断

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基于励磁阶跃法的汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断 被引量：7

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作者 武玉才 王逸仙 +1 位作者 徐乾杰 徐剑 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期22-30,共9页

对转子绕组匝间短路故障的快速、准确检测可以缩短故障处理时间,降低停机成本。首先分析了匝间短路对励磁回路暂态阻抗参数的影响,预测当发电机出现转子绕组匝间短路后,在阶跃电压作用下,励磁电流的上升速度将变快。为了验证该设想,利... 对转子绕组匝间短路故障的快速、准确检测可以缩短故障处理时间,降低停机成本。首先分析了匝间短路对励磁回路暂态阻抗参数的影响,预测当发电机出现转子绕组匝间短路后,在阶跃电压作用下,励磁电流的上升速度将变快。为了验证该设想,利用有限元分析软件建立了一台300WM汽轮发电机的仿真模型,对比了短路程度、短路位置对阶跃励磁电压作用下的励磁电流上升速度的影响,同时研究了被短路回路电流、阻尼电流以及定子绕组并联支路环流的变化规律。仿真结果验证了理论分析的正确性,最终提出了一种新型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障检测方法。 展开更多

关键词 转子绕组匝间短路 ANSOFT 阶跃电压 励磁电流 上升速度 离线检测

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核电汽轮发电机转子绕组匝间短路的定子环流特征 被引量：7

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作者 武玉才 马冠华 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期45-52,61,共9页

随着我国新一代核电技术的成熟,未来将有更多先进的核电站投入发电运营。核电机组普遍为半速汽轮发电机,与全速汽轮发电机的结构有所不同,发生转子绕组匝间短路故障时的特征也有一定的差异。本文针对转子绕组匝间短路故障的磁场特征进... 随着我国新一代核电技术的成熟,未来将有更多先进的核电站投入发电运营。核电机组普遍为半速汽轮发电机,与全速汽轮发电机的结构有所不同,发生转子绕组匝间短路故障时的特征也有一定的差异。本文针对转子绕组匝间短路故障的磁场特征进行了分析,将交流绕组电动势计算方法应用到转子绕组匝间短路故障这一特殊状态,将故障形成的1/2次谐波特征磁场看作主磁场,将定子绕组看作超短距绕组,得到了一对磁极下1/2次谐波电动势的表达式,进一步推导了双极绕组串联后的电动势表达式,建立了谐波电动势与谐波磁场的函数关系式。通过数值仿真研究了并联支路环流波形特征以及频率特征与短路程度的关联性,为并联支路环流法在半速汽轮发电机组上的应用提供了理论参考和数据支撑。 展开更多

关键词 半速汽轮发电机 转子绕组匝间短路 谐波分析 定子环流 故障诊断与定位

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重复脉冲法检测发电机转子绕组匝间短路故障的研究 被引量：3

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作者 纪璇 李永刚 董延昌 《实验室科学》 2010年第3期87-89,共3页

该文介绍了发电机转子绕组匝间短路的危害,着重分析了重复脉冲法检测转子匝间短路故障的原理,并进行了故障模拟试验,验证了重复脉冲法的原理。

关键词 发电机 转子绕组匝间短路 重复脉冲法

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不同励磁模式下的汽轮发电机转子绕组匝间短路故障特征分析 被引量：3

12

作者 武玉才 袁浚峰 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第9期86-91,共6页

转子绕组匝间短路是汽轮发电机常见故障之一,早期的准确检测对电力系统的安全稳定运行具有重要意义。利用Ansoft与Simplorer软件建立同步发电机转子绕组匝间短路故障的联合仿真模型,分别在恒励磁电流和恒励磁电压两种励磁模式下,得到转... 转子绕组匝间短路是汽轮发电机常见故障之一,早期的准确检测对电力系统的安全稳定运行具有重要意义。利用Ansoft与Simplorer软件建立同步发电机转子绕组匝间短路故障的联合仿真模型,分别在恒励磁电流和恒励磁电压两种励磁模式下,得到转子绕组匝间短路时发电机各特征量的变化规律。通过比较,分析不同励磁模式下转子绕组匝间短路时不同的故障特征,为自动电压控制(AVC)励磁调节模式下发电机转子绕组匝间短路故障的分析和诊断奠定基础。 展开更多

关键词 转子绕组匝间短路 联合仿真 励磁模式 有限元

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基于工业以太网的汽轮发电机转子绕组匝间短路检测系统研发与应用 被引量：2

13

作者 刘莹 韩波 +1 位作者 梁彬 高尚 《防爆电机》 2012年第5期47-50,共4页

为解决目前探测线圈法检测汽轮发电机转子绕组匝间短路的手段所存在的准确性差的问题,开发了一种新型的汽轮发电机转子绕组匝间短路检测系统。基于先进的工业以太网总线和PC104嵌入式工业总线技术,将汽轮发电机转子绕组匝间短路检测系... 为解决目前探测线圈法检测汽轮发电机转子绕组匝间短路的手段所存在的准确性差的问题,开发了一种新型的汽轮发电机转子绕组匝间短路检测系统。基于先进的工业以太网总线和PC104嵌入式工业总线技术,将汽轮发电机转子绕组匝间短路检测系统设计成一种上、下位的结构形式,以抗干扰能力强的数字信号的远程传输取代了模拟信号的远程传输。应用结果表明,该检测系统与早期产品相比较,其性能更加稳定、工作可靠性更高以及检测的重复性更好,从而大大提高了转子绕组匝间短路判定结果的准确性;美观、友好的交互式人机界面,使系统的操作使用变得更为简单和方便。 展开更多

关键词 汽轮发电机 转子绕组匝间短路 工业以太网总线 LABWINDOWS/CVI

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基于有限元法的汽轮发电机转子绕组匝间短路时的电磁场分析 被引量：1

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作者 樊静 李俊卿 +1 位作者 王晓华 原美琳 《大功率变流技术》 2009年第5期1-4,50,共5页

根据汽轮发电机发生转子匝间短路时其电磁特性和相关电气量的变化特征,采用有限元法对汽轮发电机转子匝间短路故障进行研究。运用有限元程序对汽轮发电机电磁场进行了仿真计算,得到了汽轮发电机正常情况下以及不同程度、不同位置转子绕... 根据汽轮发电机发生转子匝间短路时其电磁特性和相关电气量的变化特征,采用有限元法对汽轮发电机转子匝间短路故障进行研究。运用有限元程序对汽轮发电机电磁场进行了仿真计算,得到了汽轮发电机正常情况下以及不同程度、不同位置转子绕组匝间短路时的电磁场分布图。对故障前后气隙磁密及谐波进行了比较分析,找出了故障特征,从而为进一步分析转子绕组匝间短路故障奠定了基础。 展开更多

关键词 汽轮发电机 转子绕组匝间短路 有限元法 电磁场 谐波分析

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基于重复脉冲法的大型汽轮发电机转子绕组匝间短路探测

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作者 李永刚 胡利辉 +1 位作者 于娜 李和明 《大电机技术》 北大核心 2004年第z1期24-28,54,共6页

发电机转子绕组匝间短路是发电厂实际运行中较常见的故障.本文首先简要介绍了我国现有汽轮发电机组的基本情况及发电机组的发展趋势.对大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障的原因及其所造成的危害也作了简要分析.重点讨论并分析了基于... 发电机转子绕组匝间短路是发电厂实际运行中较常见的故障.本文首先简要介绍了我国现有汽轮发电机组的基本情况及发电机组的发展趋势.对大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障的原因及其所造成的危害也作了简要分析.重点讨论并分析了基于重复脉冲法的大型汽轮发电机转子绕组匝间短路的探测.进行了RSO(重复脉冲法)实验,测得了RSO波形,验证了RSO试验的原理,并在此基础上初步建立了转子绕组匝间短路探测的人工神经网络模型. 展开更多

关键词 汽轮发电机 转子绕组匝间短路 重复脉冲法RSO 人工神经网络ANN

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HVDC换相失败对转子绕组匝间短路调相机的影响分析 被引量：6

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作者 马明晗 贺鹏康 +2 位作者 李永刚 姜猛 武玉才 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期1-10,共10页

针对HVDC换相失败对带转子匝间短路故障调相机运行特性的影响进行研究,以一台TTS-300-2型双水内冷调相机为研究对象,构建了含同步调相机的高压直流输电的场-路-网耦合模型。联合仿真得到高压直流输电逆变器换相失败后转子绕组匝间短路... 针对HVDC换相失败对带转子匝间短路故障调相机运行特性的影响进行研究,以一台TTS-300-2型双水内冷调相机为研究对象,构建了含同步调相机的高压直流输电的场-路-网耦合模型。联合仿真得到高压直流输电逆变器换相失败后转子绕组匝间短路调相机的气隙磁场,采用麦克斯韦应力张量法计算出调相机转子受到的不平衡磁拉力,分析了其在匝间短路状态下发生换相失败时转子受力特点及变化趋势。结果表明,换相失败使调相机气隙磁场增大,转子所受磁拉力幅值明显增大,并且匝间短路程度越大,其影响程度越大。换相失败对带病运行调相机影响分析研究对解释故障机组异常振动、诊断轻微转子绕组匝间短路故障有一定的参考价值。 展开更多

关键词 高压直流输电 同步调相机 换相失败 有限元分析 转子绕组匝间短路 不平衡磁拉力

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基于无功相对偏差的无刷励磁发电机转子绕组匝间短路故障诊断新判据 被引量：3

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作者 沈利平 马明晗 +2 位作者 李永清 马春泉 冯雪萍 《电机与控制应用》 北大核心 2017年第11期106-110,117,共6页

为了寻找到在线识别无刷励磁同步发电机转子匝间短路故障的新方法,通过对同步发电机发生转子绕组匝间短路后电磁特性和电气参量的变化进行分析,根据故障发生后励磁电流增加而无功输出量却相对减少的特征,提出了利用计算和测量故障前后... 为了寻找到在线识别无刷励磁同步发电机转子匝间短路故障的新方法,通过对同步发电机发生转子绕组匝间短路后电磁特性和电气参量的变化进行分析,根据故障发生后励磁电流增加而无功输出量却相对减少的特征,提出了利用计算和测量故障前后发电机输出无功相对变化率,作为识别无刷励磁同步发电机转子匝间短路故障严重程度的一个较为实用的方法。利用发电机动态模拟试验机组,进行了相关的试验验证。 展开更多

关键词 无刷励磁同步发电机 转子绕组匝间短路 故障诊断判据 无功功率 相对偏差

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重复脉冲法在发电机转子绕组匝间短路检测中的应用 被引量：3

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作者 王庚森 李永刚 张建忠 《河北电力技术》 2012年第1期49-51,共3页

介绍绕组匝间短路传统检测方法与重复脉冲法原理,结合华北电力大学SDF 9型故障模拟机组重复脉冲法试验实例,分析试验过程与试验波形,分析结果表明重复脉冲法能够快速、准确检测出发电机转子绕组之间是否存在匝间短路,并可以根据特征波... 介绍绕组匝间短路传统检测方法与重复脉冲法原理,结合华北电力大学SDF 9型故障模拟机组重复脉冲法试验实例,分析试验过程与试验波形,分析结果表明重复脉冲法能够快速、准确检测出发电机转子绕组之间是否存在匝间短路,并可以根据特征波形确定短路程度、短路位置。 展开更多

关键词 汽轮发电机 转子绕组匝间短路 重复脉冲法

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发电机转子绕组匝间短路故障的常见形式及其检测方法 被引量：1

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作者 闫寒 梁毅 《河南科技》 2014年第1期89-90,共2页

汽轮发电机的转子处于高速旋转状态,转子绕组匝间短路故障是发电机运行中比较常见的故障,也是影响安全运行的主要原因之一。对发电机转子绕组进行状态监测和故障诊断是十分必要的,有助于提高系统安全运行水平。

关键词 转子绕组 转子绕组匝间短路 检测方法

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汽轮发电机转子绕组匝间短路问题的探讨

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作者 毛国光 《电力技术》 1994年第2期12-13,共2页

本文主要论述汽轮发电机转子绕组匝间短路问题及造成匝间短路的原因,还介绍几种检测匝间短路的方法:直流压降法、感应电势法、交流阻抗法以及动态检测法。同时提及了判断匝间短路的标准。

关键词 汽轮发电机 转子绕组匝间短路 试验方法 判断标准

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