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1、第３２卷第４期河北科技大學(xué)學(xué)報(bào)Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．４２０１１年８月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｕｇ．２０１１文章編號(hào)：１００８－１５４２（２０１１）０４－０３３８－０４電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障診斷研究孫袆１，莊煒瑋２，霍鳳鳴１，張志猛１，李宣義１（１．河北省電力研究院，河北石家莊０５００２２；２．河北科技大學(xué)科研處，河北石家莊０５００１８）摘要：分析了探測(cè)線圈檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障的機(jī)理，構(gòu)建故障診斷系
2、統(tǒng)。以ＷＴＭＭ為基礎(chǔ)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析并計(jì)算波峰特征的Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ指數(shù)。以ＭＡＴＬＡＢ為后臺(tái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行仿真，以Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ指數(shù)α的方差為定標(biāo)，得出發(fā)生匝間短路故障的位置和故障程度。實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ指數(shù)來(lái)判斷故障發(fā)生及其故障程度是一種可靠易行的辦法。關(guān)鍵詞：匝間短路；Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ指數(shù)；故障診斷中圖分類號(hào)：ＴＭ７６文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ＡＤｉａｇｎｏｓｔｉｃｓｔｕｄｙｏｎｔｕｒｎ－ｔｏ－ｔｕｒｎｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｏｆｒｏｔｏｒｗｉｎｄｉｎｇ１，ＺＨＵＡＮＧＷｅｉ－ｗｅｉ２，ＨＵＯＦｅｎｇ－ｍｉｎｇ１，ＺＨＡＮＧＺｈｉ－ｍｅｎｇ１，ＬＩＸｕａｎ－ｙｉ
3、１ＳＵＮＹｉ（１．ＨｅｂｅｉＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＨｅｂｅｉ０５００２２，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＲｅｓｅａｒｃｈ，ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＨｅｂｅｉ０５００１８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｅｘｐｌｏｒｉｎｇｃｏｉｌｄｅｔｅｃｔｉｎｇｔｕｒｎ－ｔｏ－ｔｕｒｎｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｏｆｒｏｔｏｒｗｉｎｄｉｎｇ，ｆａｕｌｔｄｉａｇ
4、ｎｏｓｉｓｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．ＢａｓｅｄｏｎＷＴＭＭ，ｔｈｅｓｉｇｎａｌｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅＬｉｐｓｃｈｉｔｚｉｎｄｅｘｏｆｗａｖｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｓｃａｌｃｕ－ｌａｔｅｄ．ＷｉｔｈＭＡＴＬＡＢａｓｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｓｉｇｎａｌｓａｎｄｔｈｅｖａｒｉａｎｃｅｏｆＬｉｐｓｃｈｉｔｚｉｎｄｅｘａｓｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ，ｔｈｅｆａｕｌｔｌｏ－ｃａｔｉｏｎａｎｄｄｅｇｒｅｅｏｆｔｈｅｔｕｒｎ－ｔｏ－ｔｕｒｎｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｃａｎｂｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈｏｗｓｔｈａ
5、ｔｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｆａｕｌｔａｎｄｔｈｅｆａｕｌｔｄｅｇｒｅｅｂｙｍｅａｎｓｏｆＬｉｐｓｃｈｉｔｚｉｎｄｅｘｉｓｒｅｌｉａｂｌｅａｎｄｅａｓｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｕｒｎ－ｔｏ－ｔｕｒｎｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔ；Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚｅｘｐｏｎｅｎｔ；ｆａｕｌｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎ利用探測(cè)線圈采集電機(jī)轉(zhuǎn)子氣隙電動(dòng)勢(shì)檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組線圈是否發(fā)生匝間短路故障，其原理是在定轉(zhuǎn)子氣隙中安裝微分探測(cè)線圈，由電勢(shì)波形反映電機(jī)氣隙磁通密度的變化，即磁通變化引起電機(jī)轉(zhuǎn)子各槽之間槽漏磁通在感應(yīng)線圈中感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)發(fā)生的變化，來(lái)確定匝間短路是否發(fā)生。在微分探測(cè)線圈的基礎(chǔ)上，構(gòu)建故障檢測(cè)系
6、統(tǒng)，利用Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ指數(shù)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行分析，得到探測(cè)信號(hào)的突變點(diǎn)，從而確定故障位置。１電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路狀態(tài)下磁動(dòng)勢(shì)分析［１］假設(shè)線圈內(nèi)有一匝出現(xiàn)短路，這種情況下近似考慮轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流發(fā)生微小的變化。發(fā)生匝間短路之后短路部分的等效磁動(dòng)勢(shì)反向作用在有短路的磁極主磁場(chǎng)的正常磁動(dòng)勢(shì)上，所以認(rèn)為短路匝中流過(guò)一個(gè)與正常情況下相反的勵(lì)磁電流－Ｉｆ，即有ΔＦ′ｆ＝－ＩｆΔωｆ＝－Ｉｆ（因?yàn)榧僭O(shè)為一匝發(fā)生短路，所以Δωｆ＝１）。短γπ路情況下短路線匝產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)分布如圖１所示，圖中β＝表示槽間角。２ｎ收稿日期：２０１１－０２－２５；修回日期：２０１１－０４－１６；責(zé)任編輯：李穆
7、作者簡(jiǎn)介：孫袆（１９８３－），女，河北石家莊人，工程師，博士，主要從事高壓電器方面的研究。第４期孫袆等電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障診斷研究３３９圖１短路情況下短路匝磁動(dòng)勢(shì)分布Ｆｉｇ．１Ｍａｇｎｅｔｏｍｏｔｉｖｅｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔｅｄｔｕｒｎ由圖１可知，對(duì)于短路匝有如下關(guān)系：πγπ（π－γπ＋２β）；烄ωｔ∈［－π～－＋－β］，ΔＦ′ｆ＝Ｉｆ２２２ππγππγπ（π＋γπ－２β）；（１）烅ωｔ∈［－＋－β～－＋β］，ΔＦ′ｆ＝Ｉｆ２２２２２ππγπ（π－γπ＋２β）。ωｔ∈［－＋β～π］，ΔＦ
