本发明专利技术公开了一种同步发电机的定转子气隙不均静态诊断方法，其包括：静态检测装置与同步发电机定子绕组串联连接；通过静态检测装置获取在转子绕组与定子绕组相对位置关系下的电气参数；旋转定子和转子相对位置，再次采集每个位置的电气参数；将每个位置的电气参数的特征图谱与该同步发电机定子和转子标准包络图谱进行比较，当比较结果大于预设包络值时，判断所述同步发电机存在气隙不均故障，触发报警信号。本发明专利技术能够在静态下诊断同步发电机的气隙不均故障。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及同步发电机，特别是一种同步发电机的定转子气隙不均静态诊断方法。
技术介绍
1、为确保供电质量持续稳定可靠，加强针对同步发电机的监测手段避免同步发电机带着问题运行一直是重点。若同步发电机突发故障，不仅会导致单一同步发电机组因故障不得不停机，也会导致发电端供电稳定性和可靠性受其故障影响，若未采取有效措施进一步导致多数同步发电机组与电网解列，造成大面积停电事故。
2、目前，针对同步发电机定子和转子气隙不均故障诊断方法还较少，主要分为在线电压频谱法、在线振动频谱法等。在线电压频谱通过fft将所采集的电压信号转换成频谱信号，从而分析电压频谱图是否会出现里面含有的特征频率为(1±2s)fs的分量，并以出现该分量的大小和频率诊断同步发电机转子气隙动态偏心故障。另一方面，在线振动频谱法采集转子振动加速度信号，经过数据处理和数据分析后确定频谱信号是否大于预设阈值来判断定子和转子中心偏移故障；但是，该方法难以有效区分转子偏心还是定子偏心。具体来说，转子偏心会产生不断旋转着的不均匀气隙；定子偏心时定子电流线频段会产生较高两倍线频率振动，同时伴有间距为电机电极通过频率的边频带软脚或因联轴器故障不对中经常导致不稳定的气隙不均。目前，这些方法都需要同步发电机在线运行时才能判断偏心故障情况，无法在静态下诊断偏心故障和故障程度，难以有效控制检修周期和检修成本。
3、至今，现有技术仍不能诊断静态下诊断同步发电机气隙不均故障及故障严重程度的信息，在检测方法上需要改进。
技术实现思路
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p>1、为更好地诊断同步发电机气隙不均故障情况，有效补充现有技术的缺陷，本专利技术提出一种同步发电机的定转子气隙不均静态诊断方法，该方法能够在检修初期快速诊断同步发电机内部故障，为同步发电机气隙针对性维护和减少维修成本提供数据支撑。2、本专利技术公开了一种同步发电机的定转子气隙不均静态诊断方法，其包括：
3、步骤1：静态检测装置与同步发电机定子绕组串联连接；
4、步骤2：通过静态检测装置获取在转子绕组与定子绕组相对位置关系下的电气参数；
5、步骤3：旋转定子和转子相对位置，再次采集每个位置的电气参数；
6、步骤4：将每个位置的电气参数的特征图谱与该同步发电机定子和转子标准包络图谱进行比较，当比较结果大于预设包络值时，判断所述同步发电机存在气隙不均故障，触发报警信号。
7、进一步地，在所述步骤1中：
8、通过定子绕组电源线脱开，静态检测装置与同步发电机定子绕组串联连接；
9、所述静态检测装置包括测试表笔和采样主机；测试表笔为一孔四针式线材与采集钳并联连接，采集钳与同步发电机的定子绕组串联相连，将转子绕组的滑动电抗器接头通过等效导线并接在一个点上，从而得到同步发电机单相定子和转子绕组等效电路。
10、进一步地，所述同步发电机单相定子和转子绕组等效电路包括同步发电机定子绕组每相等效直流电阻r、同步发电机定子绕组每相等效自感电感lx、同步发电机定子绕组每相等效互感电感l、发电机定子绕组每相等效电容c、同步发电机每相气隙电抗xs、同步发电机转子绕组每相等效电容cf和同步发电机转子绕组等效电感lf；
11、同步发电机定子绕组每相等效直流电阻r、同步发电机定子绕组每相等效自感电感lx和同步发电机每相气隙电抗xs串联连接；同步发电机定子绕组每相等效互感电感l、电机定子绕组每相等效电容c和同步发电机每相气隙电抗xs并联连接；
12、同步发电机转子绕组等效电阻rf和同步发电机转子绕组等效电感lf串联后与同步发电机转子绕组每相等效电容cf和同步发电机每相气隙电抗xs并联。
13、进一步地，静态检测装置作为采样工具，用于测量同步发电机定子绕组的电感、阻抗、电容和直流电阻；变换定子和转子之间的相对位置关系，完全静态模拟电机的运行状态，以测量同步发电机的高频和真正弦波，得以准确评估绕组。
14、进一步地，在所述步骤2中：
15、所述采样主机与所述一孔四针式线材相连，以获取在转子绕组与定子绕组的位置关系下的电气参数；电气参数包括电感和阻抗。
16、进一步地，在所述步骤3中：
17、旋转定子和转子相对位置一周均分为12等分位，再次采集每个位置的电气参数，以位置关系变化3周为一个诊断测试周期。
18、进一步地，在所述步骤3中：
19、在定子和转子上分别作一个点标记，然后在定子与转子的作点标记对准的情况下，以顺时针方向每转动两个标记相对30度，再次测量定子绕组的电气参数；以位置关系变化3周为一个测试周期后，进行定子绕组的电气参数测试，获取关键电气参数，测量定子绕组的电气参数；关键电气参数包括电感和阻抗。
20、进一步地，将定子与转子的实测角度和测试得到的电气参数绘制成图表形式，并将图表形式的特征图谱与对应的同步发电机的定子和转子的标准包络图谱进行比较，当比较结果大于预设包络值时，则说明同步发电机处于转子气隙不均状态。
21、进一步地，待诊断同步发电机可通过对比其历史测试参数，还能与同类型同负载类型设备的测试数据进行对比分析，并将判定结果建立历史数据库，用于指导维修策略。
22、由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下的优点：
23、1.本专利技术能够在静态下诊断同步发电机气隙不均故障，避免在同步发电机在线运行情况下任何人为测试原因导致停机的情况发生。大多数同步发电机需要在组装时进行该故障诊断方法，以便在使用之前掌握完整同步发电机电路状态；更具意义的是，在不拆卸同步发电机机械结构情况下，对同步发电机内部故障信息进行分析和判断，根据所测试电气参数判定所述同步发电机是否存在气隙不均故障和故障程度，能够有效指导同步发电机的故障检修手段，节省检修成本。
24、2.本方法能够在检修初期快速诊断同步发电机内部故障，为同步发电机气隙针对性维护和减少维修成本提供数据支撑，减少了检修时间和费用。
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【技术保护点】
1.一种同步发电机的定转子气隙不均静态诊断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1中：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述同步发电机单相定子和转子绕组等效电路包括同步发电机定子绕组每相等效直流电阻R、同步发电机定子绕组每相等效自感电感LX、同步发电机定子绕组每相等效互感电感L、发电机定子绕组每相等效电容C、同步发电机每相气隙电抗XS、同步发电机转子绕组每相等效电容Cf和同步发电机转子绕组等效电感Lf；
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，静态检测装置作为采样工具，用于测量同步发电机定子绕组的电感、阻抗、电容和直流电阻；变换定子和转子之间的相对位置关系，完全静态模拟电机的运行状态，以测量同步发电机的高频和真正弦波，得以准确评估绕组。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤2中：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤3中：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤3中：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将定子与转子的实测角度和测试得到的电气参数绘制成图表形式，并将图表形式的特征图谱与对应的同步发电机的定子和转子的标准包络图谱进行比较，当比较结果大于预设包络值时，则说明同步发电机处于转子气隙不均状态。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，待诊断同步发电机可通过对比其历史测试参数，还能与同类型同负载类型设备的测试数据进行对比分析，并将判定结果建立历史数据库，用于指导维修策略。
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【技术特征摘要】
1.一种同步发电机的定转子气隙不均静态诊断方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤1中：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述同步发电机单相定子和转子绕组等效电路包括同步发电机定子绕组每相等效直流电阻r、同步发电机定子绕组每相等效自感电感lx、同步发电机定子绕组每相等效互感电感l、发电机定子绕组每相等效电容c、同步发电机每相气隙电抗xs、同步发电机转子绕组每相等效电容cf和同步发电机转子绕组等效电感lf；
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，静态检测装置作为采样工具，用于测量同步发电机定子绕组的电感、阻抗、电容和直流电阻；变换定子和转子之间的相对位置关系，完全静态模拟电机的运行状态，以测量同步发电机的高...
【专利技术属性】
技术研发人员：武春风，梅耀，
申请(专利权)人：航天科工微电子系统研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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