本发明专利技术公开了一种发电机气隙静态偏心故障方位的检测方法，包括下述步骤：1)通过霍尔电压传感器采集定子圆周四个垂直分布测点上感应线圈的电压信号，并将其输出至采集仪；2)比较四个电压信号，确定静偏心故障方位和故障程度。本发明专利技术公开的技术方案能够简单、快捷、可靠地测定发电机内部气隙静偏心故障，弥补以转子振动特性为主的传统诊断技术的不足，便于发电机的维护和维修。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一种测定发电机内部气隙静态偏屯、故障方位及故障程度的方法，属检 测
技术介绍
大多数发电机都不同程度地存在定转子气隙偏屯、的现象，当偏屯、程度超过一定限 度时即认为发电机存在气隙偏屯、故障，此类故障会导致发电机轴承工作状态恶化，同时加 剧定转子振动，造成定子铁屯、变形、绕组磨损和绝缘破坏。 气隙偏屯、可分为静偏屯、、动偏屯、W及动静混合偏屯、等S种，其中，气隙的静态偏屯、 是指发电机定子中屯、与转子的旋转中屯、不重合，但转子中屯、与旋转中屯、重合，相当于导轴 承中屯、从定子中屯、向某个方向偏移，使转子在此方向相对于定子偏屯、，定转子气隙发生变 化，如图1所示，相对静偏屯、值W6表示。 目前对于气隙偏屯、的研究集中在根据发电机定转子机械振动特征、定子并联支路 环流电气特征，将发电机的气隙偏屯、故障从转子短路故障W及气隙偏屯、和转子短路复合故 障中区分出来。但对于气隙静偏屯、故障，由于其故障的发生位置W及偏屯、的程度大小无法 从其定转子的振动特征、并联支路环流等电气特征中简单求出，给发电机的维护和维修带 来很大困难。 综上所述，如何测定发电机气隙静偏屯、故障的发生方位W及故障的程度，依旧是 本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种发电机气隙静偏屯、故障方位和故障程度 的检测方法，该方法简便易行，能够快捷、可靠地测定发电机内部气隙静偏屯、故障方位及故 障程度，为发电机静偏屯、故障的排除提供数据支持。 具体地说，本专利技术是通过如下技术方案实现的：[000引一种发电机气隙静态偏屯、故障方位的检测方法，包括下述步骤；1)通过霍尔电压 传感器采集定子圆周四个垂直分布测点上感应线圈的电压信号，并将其输出至采集仪；2) 比较四个测点电压信号，确定静偏屯、故障方位和故障程度。 为了保证电压信号采集准确，在步骤1)中，将采集到的电压信号通过运算放大器 将输出电压稳定在采集仪的采集量程内。 在本专利技术公开的方法中，依靠测点的电压信号来判断静偏屯、故障方位，具体的判 断方法为： (1)四个测点电压相等且等于正常情况下电压，则发电机运行正常； (2)四个测点任意两个相对测点电压相等且等于正常情况下所测电压，另外两个 测点电压分别为最大值和最小值，则为90°气隙静偏屯、故障，故障的最小气隙位于最大电 压值的测点处； (3)四个测点任意两个相邻测点电压相等，另外两个相邻测点电压也相等但不等 于前两个测点的电压，正常情况下所测电压的大小介于该两组测点电压之间，则为45°气 隙静偏屯、故障，故障的最小气隙位于电压值较大的两个相等电压的测点中间； (4)四个测点所测电压均不相等，则为0角气隙静偏屯、故障，故障的最小气隙位 于电压值最大的测点向电压值第二大测点转过一个0角方向，0° < 0 <45°。 为了准确评估故障程度，为维修提供数据支持，在上述基础上，本专利技术还公开了对 发电机气隙静偏屯、故障程度的检测方法，利用故障时各测点电压与正常情况下的测电电压 的比值计算相对静偏屯、值5s从而评估故障程度。 本专利技术所公开的技术方案，根据定子圆周上垂直分布的四个感应线圈的电压信号 诊断发电机内部气隙静偏屯、故障，不仅能够将气隙静偏屯、故障的最小气隙所在方向，而且 能够准确计算出相对静偏屯、的故障程度。本专利技术的检测方法，简单易行，可弥补W转子振动 特性为主的传统诊断技术的不足，便于发电机的维护和维修。【附图说明】 图1为发电机气隙静偏屯、故障状态坐标系示意图； 图2为本专利技术的感应线圈电压信号测取方法示意图； 图3是气隙中感应线圈布置方式示意图； 图4是发电机正常运行判据示意图； 图5是发电机90°气隙静偏屯、故障判据不意图； 图6是发电机45°气隙静偏屯、故障判据示意图； 图7是发电机0角气隙静偏屯、故障判据示意图； 图8是发电机静偏屯、故障程度鉴定流程图； 图9中的a、b、c、d分别为未出现气隙静偏屯、故障、90°静偏屯、、45°静偏屯、、0角 静偏屯、的发动机状态坐标系示意图。 在所提供附图中，标号对应含义分别为1-发电机，2、3、4、5-霍尔电压传感器， 6-轴承座，7-励磁机，8-上位机，9-下位机； 各公式中符号对应含义分别为&、&、&、&为各测点电压值扣。为正常情况下电压 值）；f(a，t)为正常运行时的气隙磁势（发电机发生的静偏屯、只影响磁导，不影响磁势，故 偏屯、后磁势与正常相等）；Ff为主磁势；F,为电枢反应磁势；F1为合成磁势；《t= 2 31ft为 转子机械角频率；ft为转子的机械频率；g为平均气隙；A为气隙磁导；y。为真空磁导率； a为定子机械角（定义W气隙最小处为起点，逆时针方向为正）为发电机内功角；B为 磁感应强度；1为感应线圈切割磁场的长度；V为磁场相对于感应线圈的切割速度，数值上 为化为定子内径）；SS为相对静偏屯、值；9为偏屯、角度。【具体实施方式】[002引为了更准确、清晰地说明本专利技术检测方法的具体操作过程，申请人结合附图对本 专利技术检测方法的原理、实现过程、计算方法进行了说明。如下所公开的具体实施过程仅为示 意性的，并不对本专利技术构成特别限制。参考图2,本专利技术的检测方法是在传统的发电机机组结构（轴承座6上的发电机1 通过与其同轴的励磁机7从励磁机获得直流电流），在发电机1的定子铁巧垂直和水平方向 上安装四个连接感应线圈的霍尔电压传感器2、3、4、5,采集的信号通过信号传输线传输至 下位机9。下位机将经过滤波去噪预处理后的信号传至上位机8保存，上位机8通过比较 四个测点的电压信号的大小可W判断静偏屯、故障发生的方向；利用推导出的故障程度计算 式，将采集到的电压信号与正常情况下的电压信号代入到公式中，可W计算出静偏屯、故障 程度。 参考图3,显示了安装四个霍尔传感器的四个测点20、30、40、50，该些测点在圆周 上垂直分布.[003U参考图4-7,显示了本专利技术的检测方法判断过程：采集到的电压信号，可能分别为 如下几种情况：[003引 ①Ui二U2二U3二U4二UQ;[003引 ②Ui>。2=。3>。4;。4>。2=。3>Ui;U2>Ui=。4>Ui=。4> @Ui=Ua>Ua=U4;U4=Ua>Ua=Ui;U2=Ui>U4=U3;U3=Ui>U4=U2; ④Ui>U2>Us>U4;Ui>Us>U2>U4;U2>Ui>U*>U3;U2>U*>Ui>U3;U3 >Ui>U4>U2；U3>U4>Ui>U2；U4>Ua>Ua>Ui；U4>Ua>Ua>Ui〇 在上述中，各测点电压平均值W及正常运行时四个感应线圈的平均电压U。由下式 计算：(1)[003引其中，U巧第i个测点的电压均方根值（有效值），m为采样次数，U。为四个测点 总的电压平均值。 为了提高检索所得电压数据的准确性当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发电机气隙静态偏心故障方位和故障程度的检测方法，其特征在于包括下述步骤：1)通过霍尔电压传感器采集定子圆周四个垂直分布测点上感应线圈的电压信号，并将其输出至采集仪；2)比较四个测点电压信号，确定静偏心故障方位。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何玉灵，邓玮琪，刘会兰，唐贵基，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北;13
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