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>>>公 司 新 闻 / 多相无刷励磁系统旋转整流器故障检测新方法
 

    

      无刷励磁系统因为交流励磁机电枢、整流器、发电机转子同步旋转,相互间相对静止,避免了静止励磁系统所使用的碳刷,对于特大容量机组,励磁容量特别大时,因没有碳刷,在可靠性、可维护性等等多方面存在着优点和优势。但由于整流二极管处于高速旋转状态,在实际运行中二极管的损坏时有发生。一般的,当发生一相开路故障,因励磁系统的冗余量,励磁机仍能给主发电机提供正常的励磁电流,但如果任故障继续发展,比如发展到两相开路,甚至更多相开路,将会造成其他二极管的过负荷,严重影响主发电机的正常安全运行,造成严重的后果。因此对旋转整流二极管故障的检测十分必要,而且十分重要。

     旋转整流二极管故障检测的现状
     因为旋转整流二极管随励磁机电枢绕组一同旋转,难以直接配置传感器进行监视,对其故障的检测十分困难。目前,判断旋转整流二极管故障的常规方法主要有两种:突变量检测方法和脉冲计数方法。突变量检测方法通常采用检测故障旋转整流二极管电流的突变量对电机铁芯磁通的影响,检测出铁芯磁通的突变量,从而判断旋转整流二极管故障,这种方法适用范围小,对于多相整流旋转二极管,由于相数较多,当某一相故障时,对电机铁芯磁通影响较小,通常无法区分故障工况引起的磁通变化与励磁电流正常调节引起的磁通变化,因而无法正确判断旋
转整流二极管故障;脉冲计数方法采用在电机底座上安装感应器,旋转整流二极管支路有电流流过且旋转经过感应器时,在感应器中感生脉冲波形,对感应器的脉冲进行计数,从而判断出旋转二极管故障后没有电流流过的情况的发生。因为感应器稳定性差,包括感应器受碰撞而移位导致测量不准确,感应器(霍尔器件)本身受油污、灰尘污染而造成信号失真等等,因而该方法误动率或拒动率都较高。 旋转整流二极管故障的特征分析
    多相无刷励磁系统的旋转整流二极管发生故障后,励磁机电枢电流的谐波成份发生变化,导致气隙磁场谐波成份发生变化,从而在定子励磁绕组中感应出的谐波电流发生变化。理论上只要能够准确检测这种变化,就能够有效识别出旋转整流二极管发生故障及故障情况,鉴于实现的可行性、可靠性考虑,新的检测方法立足于从励磁机励磁绕组上测量信号,寻找故障的特征。由理论分析和仿真计算结果,我们可得到旋转整流二极管发生故障时,励磁机的定子电流谐波成分:正常运行时定子电流中除直流分量外主要含有 22次谐波,高出基波分量 2个数量级,也
远远高出2、3、4等次谐波分量,其中4次谐波含量最小,约是22次谐波的千分之一。而在一管开路时定子电流中除了含有22次谐波外,还含有同22次谐波等数量级的基波以及2、3、4次等谐波分量,其中4次谐波幅值最大。而当一相或两相开路时,2、4、6 次谐波含量较大,且 4次谐波幅值已经超过 22次谐波一个数量级。
    由于旋转整流器的状态决定了定子励磁绕组中感应的谐波电流含量,故可通过谐波成份的适当组合作为旋转整流器在不同运行状态下的谐波特征值,构造故障检测判据,识别整流器的运行状态。

 





 

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