轉(zhuǎn)子交流阻抗

當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組存在有匝間短路時(shí)，三相穩(wěn)定空載特性曲線將下降，而短路特性的曲線的斜率將降低。但由于收測(cè)量上精確度的限制，該方法只有在短路匝數(shù)超過總匝數(shù)的3-5%時(shí)才能產(chǎn)生一定的效果。所以他的靈敏度不高，只能作為綜合判斷轉(zhuǎn)子匝間故障的方法之一?？蛰d曲線與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)，并且是非線性函數(shù)，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)條件下容易造成較大的誤差。而短路電抗和短路電勢(shì)，均與轉(zhuǎn)速成正比,一般在1/3額定轉(zhuǎn)速以上時(shí)短路電流Ik即與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)，因而清除了由于轉(zhuǎn)速變化而引起的誤差因素，故一般認(rèn)為采用比較短路特性曲線作判斷依據(jù)，比空載特性可靠。(3)比較交流阻抗和功率損耗法測(cè)量轉(zhuǎn)子繞組的交流阻抗和功率損耗值與原始數(shù)據(jù)或上次試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)繞組中有短路時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組的交流阻抗因短路的存在而減小了有效匝數(shù)和由于短路電流的祛磁作用導(dǎo)致交流阻抗減小，而功率損耗將明顯增加。功率損耗變化大的原因是因?yàn)楫?dāng)轉(zhuǎn)子繞組中發(fā)生短路時(shí)，其電抗X減小較大，而電阻R變化較小，則繞組中的功率因數(shù)增大(cos#二R/X,而功率損耗正比例于電流I和功率因數(shù)cose的乘積，即P二UIcos#)所以在相同電壓下的功率損耗較大,故該方法，能夠很靈敏的判斷轉(zhuǎn)子繞組在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)下是否有匝間短路存在。當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈有一點(diǎn)接地時(shí)，測(cè)量交流阻抗應(yīng)當(dāng)采取隔離變壓器隔離。測(cè)量交流阻抗應(yīng)該考慮測(cè)量表計(jì)的準(zhǔn)確性和影響。電壓表應(yīng)盡可能以最短的較粗的線直接單獨(dú)接于被試線圈上，其接線如下:影響轉(zhuǎn)子線圈交流阻抗的因素是較多的，總的來(lái)說(shuō)于轉(zhuǎn)子處于堂內(nèi)或堂外、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)、有無(wú)短路以及短路狀態(tài)（穩(wěn)定或不穩(wěn)定）、試驗(yàn)的電壓高低，套箍和槽楔與本體的結(jié)合狀態(tài)以及定轉(zhuǎn)子間氣隙的大小和轉(zhuǎn)子剩磁等因素均有關(guān)系，現(xiàn)分述如下：轉(zhuǎn)子處于堂內(nèi)和堂外時(shí)對(duì)交流阻抗的影響轉(zhuǎn)子處于堂外時(shí)（即周圍約0.3米遠(yuǎn)無(wú)較大的導(dǎo)磁體），其交流阻抗主要決定于所用試驗(yàn)電壓及其頻率、轉(zhuǎn)子和線圈本體的幾何尺寸。若在旋轉(zhuǎn)情況下與線圈在槽內(nèi)的微小位移有關(guān)。其交流功率損耗及阻抗的電阻中就不包含有定子鐵損在內(nèi)。轉(zhuǎn)子處于定子堂內(nèi)時(shí)，其交流阻抗，功率損耗包括轉(zhuǎn)子銅損鐵損、定子鐵損等因素在內(nèi)。交流阻抗電阻中的r,除了轉(zhuǎn)子線圈本身的電阻外，還包含由定子、轉(zhuǎn)子鐵損折算的電阻在內(nèi)。所以在相同電壓下，轉(zhuǎn)子處于堂內(nèi)時(shí)的交流阻抗。因堂內(nèi)磁阻小于堂外磁阻，所以一般總比在堂外時(shí)的交流阻抗大。其差別程度，決定于定轉(zhuǎn)子之間的氣隙的大小，通常其差別都在10%因內(nèi)。如表27-1所示：序號(hào)發(fā)電機(jī)型號(hào)堂內(nèi)(Q)堂外(Q)阻抗增大(%)短路比備注1TQC-6075/212.612.5+0.80.5無(wú)短路2TQC-5674/221.421.400.5有輕微短路3TQC-5674/232.6532.3+0.10.5無(wú)短路4T2-25-221.520.5+0.480.68良好5T2-6-27.716.88+4.220.68良好6美舊式500KW159.589.5+7.70.875良好7FG-500/185-AK23.4522.2+5.430.5575有輕微短路8FG-500/185-AK23.4522.2+5.430.5575無(wú)短路9TQ-25-219.819.6+1.920.612無(wú)短路(轉(zhuǎn)子小齒開槽式注：短路比大，氣隙小當(dāng)轉(zhuǎn)子處于定子堂內(nèi)時(shí)，在轉(zhuǎn)動(dòng)情況下轉(zhuǎn)子是處于非絕對(duì)均勻的導(dǎo)磁體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)(例如當(dāng)氣隙的大小不均勻，轉(zhuǎn)子槽內(nèi)和定子槽內(nèi)的相對(duì)變動(dòng)等)。由于定子槽齒和轉(zhuǎn)子槽齒及空氣隙的大小不同所引起的交流附加損耗怎加，引起鄉(xiāng)音的等效電阻減小。該損耗是隨頻率和刺痛密度的增加而有多增加的。所以在一定條件下，正常良好的轉(zhuǎn)子在堂內(nèi)裝懂時(shí)，交流阻抗將隨轉(zhuǎn)速的增加而有均勻的下降趨勢(shì)，其曲線如圖27-6所示，據(jù)一般資料介紹和實(shí)際試驗(yàn)這種下降從0?3000轉(zhuǎn)/分，一般不超過15?20%，從理論上將下降的陡度發(fā)電機(jī)空氣隙的大小，試驗(yàn)電壓?jiǎn)J低有一定的關(guān)系。穩(wěn)定和非穩(wěn)定短路狀態(tài)對(duì)交流阻抗的影響當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈有穩(wěn)定的性匝間短路時(shí)，由于短路線圈的存在，引起磁路的不對(duì)稱加大。即隨轉(zhuǎn)速的增高，而定子轉(zhuǎn)子附加損耗的增加將比較顯著。如圖27-6曲線2所示。即有穩(wěn)定性短路的轉(zhuǎn)子，其交流阻抗下降較甚，但這種下降時(shí)均勻的無(wú)突變現(xiàn)象。

當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈有非穩(wěn)定性的匝間短路時(shí)，如果這種短路是在轉(zhuǎn)速變化過程中發(fā)生的，則隨轉(zhuǎn)速的變化和轉(zhuǎn)子層間短路的變化。交流阻抗則有突然的下降，成折現(xiàn)變化，如圖27-7曲線3所示。其變化百分?jǐn)?shù)有時(shí)達(dá)40-50%以上，視其短路程度而定。定、轉(zhuǎn)子間空氣隙大小對(duì)交流阻抗的影響各類電機(jī)氣隙的大小對(duì)交流阻抗有一定的影響。對(duì)氣隙的較大的如圖表27-1中的1、2、3仿蘇機(jī)組，在正常時(shí)，其阻抗增加率不會(huì)超過1%或基本上等于零。但序號(hào)4、5仿蘇機(jī)組，由于氣隙較上述機(jī)組小，定子磁路產(chǎn)生一定的影響，故轉(zhuǎn)子放于定子堂內(nèi)時(shí)，交流阻抗增加較大，大4?22?4 ?88%對(duì)于套箍和轉(zhuǎn)子本體結(jié)合免除填以絕緣的轉(zhuǎn)子，這種表面渦流效應(yīng)的影響較小。有上述分析和實(shí)際試驗(yàn)克制，槽楔和套箍與本體結(jié)合面的松緊，對(duì)渦流是有一定的影響的，會(huì)影響轉(zhuǎn)子線圈交流阻抗的變化。轉(zhuǎn)子本體剩磁對(duì)轉(zhuǎn)子交流阻抗有一定的影響為了去除剩磁對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，在靜態(tài)做Z=f(x)和P=f(x)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)從高電壓(額定轉(zhuǎn)子電壓)逐漸做到低電壓，做Z=f(n)時(shí)試驗(yàn)電壓應(yīng)盡量接近額定勵(lì)磁電