發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間絕緣監(jiān)測裝置的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著汽輪發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷增大,大型汽輪發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行對電力系統(tǒng)至關(guān)重要。本文研究的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間絕緣在線監(jiān)測裝置,目的是為了實(shí)時監(jiān)控轉(zhuǎn)子繞組的匝間絕緣狀態(tài),在故障的萌芽期及時發(fā)現(xiàn)故障的早期征兆,為合理安排檢修周期提供參考,提高機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
　　 本文分析了轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生匝問短路前后氣隙磁場的變化,產(chǎn)生軸電壓的各種原因和機(jī)理,提出了利用軸電壓的諧波分析實(shí)現(xiàn)匝間短路在線監(jiān)測的方法。推導(dǎo)出靜態(tài)勵磁軸電壓和共

2、模電壓、直流勵磁電壓間的關(guān)系,從理論上證明了靜態(tài)勵磁產(chǎn)生的軸電壓僅含有奇次諧波。利用Matlab/Simulink電力系統(tǒng)工具箱對發(fā)電機(jī)軸系和勵磁系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真,得到了靜態(tài)勵磁軸電壓隨晶閘管控制角變化的仿真波形。通過對低頻和高頻軸電壓的時域、頻域分析,驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的結(jié)果。通過對現(xiàn)場采集軸電壓數(shù)據(jù)和波形分析,驗(yàn)證了匝間短路后產(chǎn)生的軸電壓會附加偶次諧波分量,可以利用該判據(jù)進(jìn)行匝間絕緣狀態(tài)的在線監(jiān)測。裝置的硬件部分包括了軸電壓、軸電流的

3、雙端RC采樣電路、前置放大模塊、模擬信號處理模塊、PC104數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等監(jiān)測裝置電路的原理分析和設(shè)計。并制作了前置放大電路實(shí)際電路板,通過測試達(dá)到了要求的功能和特性。完成了PC104數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計、安裝、調(diào)試工作,實(shí)踐探索出安裝調(diào)試的具體步驟和方法,并分析了調(diào)試過程遇到的問題和解決辦法。通過在VC6.0開發(fā)環(huán)境中編寫MFC應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了高速數(shù)據(jù)采集,并將采集的數(shù)據(jù)存入MySQL數(shù)據(jù)庫。最后,對采集的正弦波、方波、三角波數(shù)據(jù)