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故障放電脈沖在發(fā)電機(jī)中的傳播特性

發(fā)布時(shí)間：2020-05-02 01:52:37人氣：

為了有效地測量發(fā)電機(jī)中的故障放電信號，必須了解信號在發(fā)電機(jī)中的傳播特性。發(fā)電機(jī)定子繞組是一個(gè)具有分布參數(shù)的元件，在結(jié)構(gòu)上有自己的特點(diǎn)。發(fā)電機(jī)繞組深嵌在定子鐵心槽中，且大容量發(fā)電機(jī)多采用單匝結(jié)構(gòu)，對于不在同一槽中的各線圈及各匝來講，它們之間電磁耦合都比較弱，若略去匝間電容的影響，則可以用傳輸線理論來分析脈沖在繞組中的傳播，即認(rèn)為發(fā)電機(jī)繞組具有一定的波阻抗，繞組中的放電脈沖以一定速度沿著繞組傳播。

發(fā)電機(jī)定子繞組的等效電路

上圖是一個(gè)簡化的定子繞組等效模型，這個(gè)傳輸線具有串聯(lián)電感和對地并聯(lián)電容。局部放電脈沖沿繞組的傳播就像行波在傳輸線上的傳播一樣，高頻會嚴(yán)重地衰減，繞組就像一個(gè)低通濾波器，截止頻率的高低取決于線圈長度，在端子上可以探測到較慢的電流脈沖，傳播所需時(shí)間取決于放電點(diǎn)到端子的距離，但一些高頻成分也可能通過繞組間電容或電感耦合到端部。

下圖是對一臺500MW汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組進(jìn)行故障放電模擬實(shí)驗(yàn)測得的實(shí)際波形。實(shí)驗(yàn)采用一個(gè)上升時(shí)間為5ns的脈沖信號發(fā)生器，通過一個(gè)耦合電容給繞組線圈注入一個(gè)模擬的放電脈沖，并采用一個(gè)帶寬為540MHz的示波器來觀察波形。圖中上部的波形為注入點(diǎn)的脈沖波形，下部的波形為距離注入點(diǎn)一個(gè)線圈距離處所測得的波形。從圖中可以看出，脈沖顯著地展寬。因此，繞組的低通作用是很明顯。