在电气机器的在线运行下检测绕组故障的方法和系统技术方案

一种在电气机器的在线操作期间检测绕组故障的方法和系统，所述方法包括：在一段时间段期间从所述机器获取信号集合，所述信号集合包括两个或更多个磁通量信号，每个通量信号是从定位在所述机器的外表面上的相应的通量传感器获得的；从所述信号集合提取内部绕组故障指示符；将内部绕组故障指示符与基线指示符进行比较；并且当内部绕组故障指示符与基线指示符偏差阈值时，确定内部绕组故障。确定内部绕组故障。确定内部绕组故障。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在电气机器的在线运行下检测绕组故障的方法和系统


[0001]本公开广义上涉及一种在电气机器的在线运行下检测绕组故障的方法和系统。
[0002]背景
[0003]静态的电气机器(诸如变压器)是被广泛用于发电、输电和配电系统中的最关键的设备之一。发电系统涉及其中功率水平被变压器升高以用于并网(grid
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integration)的核电厂、热电厂、水力发电厂、太阳能发电厂和风力发电厂等。在输电系统中，变压器与功率转换器一起被用来步降AC电压或者将AC转换为DC。分配系统涉及数据中心、发电厂、商业场所和各种工业(诸如化学工业、造纸工业、纸浆工业、水泥工业等)的配电系统。变压器还被用在用于牵引供电的运送应用中、以及海船和其他海上浮动设施的配电系统中。以上应用中的变压器的任何灾难性的故障都可能导致巨大的经济损失，并且可能危及人的生命。因此，变压器的连续监测对于缓解变压器的可能导致大量修理工作成本和停机损失的任何意外的灾难性的故障是重要的。
[0004]对于变压器故障的全世界的调查揭示了绕组故障是占总变压器故障的48％的主导故障。通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在电气机器的在线运行期间检测绕组故障的方法，所述方法包括：在一段时间段内从所述机器获取信号集合，所述信号集合包括两个或更多个磁通量信号，每个通量信号从定位在所述机器的外部表面上的各自的通量传感器获得；从所述信号集合提取内部绕组故障指示符；将所述内部绕组故障指示符与基线指示符进行比较；以及当所述内部绕组故障指示符自所述基线指示符偏离阈值时，确定所述内部绕组故障。2.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在提取内部故障指示符的步骤之前检测外部故障。3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述电气机器是包括磁芯的变压器，所述磁芯包括：中心芯柱、定位在所述中心芯柱的一侧的第一外部芯柱、以及定位在所述中心芯柱的另一相对侧的第二外部芯柱，其中所述三个芯柱是间隔开的，并且被布置为基本上平行于彼此，每个芯柱具有一次绕组和二次绕组；顶部轭构件，所述顶部轭构件被连接到所述中心芯柱、所述第一外部芯柱和所述第二外部芯柱的各自的第一端部；底部轭构件，所述底部轭构件被连接到所述中心芯柱、所述第一外部芯柱和所述第二外部芯柱的各自的第二端部；所述方法还包括在获取所述信号集合的步骤之前，使所述变压器通电；其中使所述变压器通电的步骤包括使变化的电流通过所述一次绕组以产生变化的磁通量，所述变化的磁通量能够在所述二次绕组中感应电动势。4.如权利要求3所述的方法，其中在一段时间段内从所述变压器获取信号集合的步骤包括获取第一通量信号和第二通量信号，其中所述第一通量信号从邻近所述第一外部芯柱定位的第一通量传感器获取，并且所述第二通量信号从邻近所述第二外部芯柱定位的第二通量传感器获取。5.如权利要求4所述的方法，其中提取所述内部绕组故障指示符的步骤包括：获取所述变压器的线电压信号；对所述第一通量信号和所述第二通量信号进行求和以获得总通量信号；获得所述变压器的所述线电压的相位角和所述总通量信号之间的差值，作为所述内部绕组故障指示符；或者获得(i)所述变压器的所述线电压的相位角和所述总通量信号之间的差值与(ii)所述总通量信号的幅值的组合，作为所述内部绕组故障指示符。6.如权利要求5所述的方法，其中所述基线指示符阈值是在初始校准期间获得的相位角的110％、115％、120％、125％、130％、135％、140％、145％、150％、或155％。7.如权利要求5或6中任一项所述的方法，其中检测外部故障的步骤包括：通过以下步骤提取外部故障指示符：获得所述变压器的所述线电压的相位角和所述第一通量信号之间的第一差值；以及获得所述变压器的所述线电压的相位角和所述第二通量信号之间的第二差值；其中所述外部故障指示符是所述第一差值和所述第二差值之间的差值的绝对值；以及
当所述外部故障指示符在故障范围内时，检测所述变压器中的所述外部故障。8.如权利要求7所述的方法，其中所述故障范围是大于0
°
且小于90
°
的相位角值。9.如权利要求7或8所述的方法，所述方法还包括在检测所述变压器中的所述外部故障的步骤之前，检测所述变压器的浪涌电流状况，其中检测所述浪涌电流状况的步骤包括：提取所述第一通量信号的第二谐波分量和所述第二通量信号的第二谐波分量的各自的第一幅值和第二幅值；将所述第一通量信号和所述第二通量信号的幅值与各自的可接受的幅值进行比较；以及如果所述第一外部芯柱和所述第二外部芯柱处的芯漏磁/芯磁链通量信号的幅值大于各自的可接受的幅值，则检测浪涌电流状况。10.如权利要求9所述的方法，其中所述可接受的幅值不大于在初始校准期间获得的幅度的140％、不大于在初始校准期间获得的幅度的145％、或者不大于在初始校准期间获得的幅度的150％。11.如权利要求9或10所述的方法，所述方法还包括当所述浪涌电流状况被检测到时，从所述变压器重新获取新的信号集合。12.如权利要求1或2所述的方法，其中所述电气机器是电动机或发电机，所述电动机或发电机包括：具有圆柱形机架的定子，所述圆柱形机架包括布置在其中的多个导电绕组；具有同心安装的并且在所述定子的所述圆柱形机架内可旋转的圆柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：新加坡国立大学，
类型：发明
国别省市：