转子绕组匝间短路原因及测量方法
汽轮发电机转子绕组匝间短路问题的探讨
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匝 间短路 的监测 方法 如 何 判 断 发 电机 转 子 绕 组 是 否 有 匝 间 短
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则 由于 转 子过 电流使 温度超 过 绝缘 允许 温度 限 值
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计算 阻 抗变 化 率
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目前 国 内阻抗变 化 率 的计 算是 采 用
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转子绕组匝间短路产生的原因和危害
转子绕组匝间短路产生的原因和危害
(1)产生原因
①制造工艺不良。
例如：在下线、整形等工艺过程中损伤匝间绝缘；铜线有硬块、毛刺，也会造成匝间绝缘损伤。
②运行中，在电、热和机械等综合应力的作用下，绕组产生变形、位移，造成匝间绝缘断裂、磨损、脱落；另外，由于脏污等，也可能造成匝间(尤其是转子绕组的端部匝间)短路。
③运行年久、绝缘老化，也会造成匝间短路。
(2)危害
转子绕组匝间短路故障是发电机常见性缺陷；轻微的匝间短路，机组仍可继续运行，但应注意加强监视和试验；当匝间短路严重时，将使转子电流显著增大，转子绕组温度升高，限制了发电机无功功率的输出，或者使机组振功加剧，甚至被迫停机。
因此，当转子绕组发生匝间短路故障时，必须通过试验找出匝间短路点，予以消除，使发电机恢复正常运行。
(3)匝间短路的分类
按转子绕组匝间短路稳定性可分为稳定性匝间短路和不稳定性匝间短路两种。
凡是与转子转速和温度等因素无关的转子绕组匝间短路称为稳定性短路；凡是与转子转速和温度等因素有关的转子绕组匝间短路称为不稳定性匝间短路。
大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断
大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断摘要：随着我国电力工业的发展进步，当下汽轮发电机功率越来越大，基本在600MW或者以上，这类大型汽轮发电机转速快，并且电压等级非常高，所以转子非常容易出现问题，除了接地、开路，就属匝间短路故障次数最多。
虽然转子绕组匝间短路属于轻微故障，并且在初期阶段，不会对发电机的运行造成较大的影响，但如果不及时处理，发展成严重的匝间短路，就会限制发电机无功功率，甚至会造成转子烧毁事故。
本文针对大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断进行分析，提出有效的诊断方法作为有利参考。
关键词：汽轮发电机；匝间短路；故障诊断引言：引发转子绕组匝间短路故障的原因有很多种，最常见的可能就是检修期间，遗留下异物刺破绝缘，从而导致这个问题出现，其次还有转子绕组自身质量问题，以及绝缘材料品质较差，都会引发匝间短路。
该故障早期没有明显的特征，所以很容易忽视这个问题，虽然早期不会有太大的问题，但随着匝间短路的逐步恶化，就会引发一系列的后果，为了避免危及发电机的运行，必须及时进行故障诊断，并做出有效的治理措施。
一、转子绕组匝间短路故障原因1.转子制造工艺结构我国的大型汽轮发电机组，多是通过引进国外的技术，自己研发制造出来的，在技术上还没有做到完全吸收，所以制造的产品本身就存在一定缺陷。
其次制造工艺、水平、材料等方面，与国外有着很大差距，设备的稳定性会较为薄弱，在运行过程中，因为高电压、大电流等因素，导致运行环境相对较差，所以对设备的性能要求非常苛刻。
我国在该方面技术还不成熟，所以制造出的设备，出现问题的机率较大，尤其是转子匝间短路故障，出现次非常多，由国内某电厂生产的两台600MW汽轮发电机，先后出现过该故障，最终只能进行返厂修理，最终带来了很大的经济损失。
2.转子运行维护方面由于大型汽轮发电机，长期频繁的调峰运行，所以造成转子运行工况频繁变动，尤其是温度上的变化，会让转子材料承受较大的交变热应力，这对转子本身也是一个较大的考验。
浅谈发电机转子绕组匝间短路故障诊断
浅谈发电机转子绕组匝间短路故障诊断摘要：发电机作为电能生产的主要设备，对整个电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。
发电机转子绕组匝间短路是一种常见的发电机电气故障，对发电机进行监测，提前发现转子匝间短路故障，可以防止发电机转子一点和两点接地，避免事故的进一步扩大，从而保护发电机设备。
基于此，本文介绍了发电机转子绕组匝间短路故障的研究现状、危害、分类和原因，并探讨了一些常用的诊断方法，仅供参考。
关键词：发电机；转子绕组；匝间短路；故障诊断引言转子绕组匝间短路是发电机的一种常见电气故障。
轻微的匝间短路故障机组仍可继续运行，一旦故障恶化，会导致转子一点甚至两点接地等恶性故障的发生，使得被迫停机检修，造成巨大经济损失。
如果在匝间短路故障发生初期能够及时做出预报，不仅可以避免恶性事故带来的经济损失，还有利于机组安排检修，提高故障处理效率。
因此，发电机转子绕组匝间短路故障的早期检测预报十分必要。
一、发电机转子绕组匝间短路故障的研究现状与危害（一）发电机转子绕组匝间短路故障的研究现状关于发电机转子绕组匝间短路故障的研究，目前主要分为两个方向，即离线和在线，而且提出了很多解决的方法，其中在线监测的方式越来越被学者看重，故目前发电机转子绕组匝间短路故障研究的方向开始偏重在线监测。
（二）发电机转子绕组匝间短路的故障危害若发电机的短路故障无法准确灵敏的检测出来，会给发电机带来巨大的损坏，主要危害可分为两点：第一，由于短路时会在一点产生大量的热，烧坏绝缘层而导致线路接地，若过热点在线棒，还会变形甚至融化。
若这个时候没有处理，故障会进一步恶化，比如由于过热导致护环破坏或者发生主轴承磁化等严重后果，更严重的会将转子损坏；第二，当出现短路问题时，会使绕组温度升高，机组无用功功率输出降低，同时励磁电流产生变大的情况。
若是一个磁极匝间发生短路时，会导致电力系统输出质量降低，烧损轴瓦、轴径，而短路故障会使旋转磁场平衡遭到毁坏，导致发电机磁场平衡，发电机组产生剧烈的震动，导致其他保护部件的损伤。
汽轮发电机转子绕组动态匝间短路的检测
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《 东方 电机｝ ００ ２ １ 年第 ３ 期
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８４－ ２０ ． ４ ６ ０ ５ 隐极式 同步发电机转子匝间短路试 ， 被迫 停机 。因此正确 检测 判断发 电机 转子 绕组 是 验方法》要求旋转试验中各极线圈在每一转速及 电压 下 的阻抗 差 不得 大 于最 大值 的 ３ ％。如测 量 否存在匝间短路 ， 特别是动态匝间短路 ，对于保 每极线 圈 阻抗 困难 ，亦 可测量 整个 转子 绕组 的阻 证产 品质量 和机 组的安 全运行 至关 重要 。 抗， 但每隔 ３０／ ｉ 之间的阻抗差不得大于最大 ０ｒ ｎ ｍ 值的 ５ ％。图 １ 为正常时的阻抗曲线 ，图 ２ 为短 ２ 动态匝间短路 的特征及其检测方法
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图 ３ 正常时的 匝间波形 图
波形
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图 ４ 短 路 时的 匝间 波 形 图
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％以下的直流 电流 ，将探测 线圈两端 的电 ３ 交流 阻抗 和 探 测 线 圈波 形 法 判 断 动 态 匝 磁 电流 ４
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间 短路 实例
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压信号和定标的光电信号接人波形摄录仪 ，拍摄
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绕线转子电动机转子绕组常见故障查找方法
绕线转子电动机转子绕组常见故障查找方法绕线转子的常见故障有并头套间短路、并头套与导线脱焊或脱落、引出线断裂或与轴及铁芯短路、导条层间绝缘损伤短路或对铁芯短路等。
下面介绍各种故障的查找方法。
(1)并头套间短路由于运行时机械力和电磁力的共同作用，使导线在薄弱的地方变形，或由于进入了导电的粉末（例如电刷粉末）而在两相邻并头套间形成导电层，都可造成并头套间的短路。
若两相邻并头套靠近引出线端分属两相，则在电动机刚刚通电起动时，将因有较高的电位差而发生短路放电现象，从而将两者烧损。
这一现象在拆出转子后是很简单看到。
在不拆机的状况下，可用下述方法进行检查和初步确定。
①测直流电阻法用电桥或数字微欧表在转子引出线处测量转子绕组的3个线电阻。
a．若3个电阻值基本相等（三相不平度小于3%），则说明正常。
b．若3个电阻值相差在10%以内，并且是两个较小且基本相等，第3个正常（正常值从厂家供应的资料中查找），则说明有一相中的并头套间短路，即相当于匝间短路。
c．若有一个值比另两个小得多，则可能是两相相邻的并头套间短路。
②试灯法用一个白炽灯和转子引出线相接，与转子绕组呈串联关系，由220V沟通电供电。
分别和转子绕组三个引出端中的两个相接(即K与M、K与L、L与K)，共进行3次。
观看每一次灯泡的亮度。
a．亮度相同，三相正常。
b．有两次较亮，说明有这两次中都接的那一相有短路现象。
c．其中一次比另两次亮许多，说明是两相邻相的并头套短路。
③测量转子开路电压法给定子加一个较低的沟通电压。
转子输出线开路，在集电环上测量每两相之间的开路电压。
a．若三相基本相等，则无故障。
b．若有一相较大，另两相较小，则是一相中有并头套短路故障。
c．若有一相电压很小，则说明并头套相间短路。
(2)并头套脱焊或脱落因并头套焊接处理不当而未能焊实时，在电动机加载工作时则有可能因电阻大而过热，当达到焊锡的熔点时，就可将锡熔化并甩脱。
此时，电动机转子将有一相断路，形成缺相运行。
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析
汽轮发电机转子匝间短路问题检测处理浅析汽轮发电机是发电厂中常见的一种发电设备，其转子是发电机的重要部件之一。
在发电机运行过程中，由于各种原因可能导致转子的匝间短路问题，这将影响发电机的正常运行，甚至可能造成设备损坏。
对汽轮发电机转子匝间短路问题的检测和处理非常重要。
一、转子匝间短路问题的原因1. 绝缘老化汽轮发电机转子的绝缘材料随着使用时间的增长会发生老化，绝缘老化会导致绝缘材料的绝缘性能下降，从而引发匝间短路问题。
2. 绕组磁通由于汽轮发电机转子处于磁场中，绕组中可能会产生感应电动势，如果转子绕组的匝间绝缘出现故障，就会产生匝间短路问题。
3. 加工质量汽轮发电机转子的加工质量直接影响其使用性能，如果在加工过程中出现质量问题，就有可能导致匝间短路问题。
1. 绝缘电阻测量绝缘电阻是反映绝缘性能的重要指标，通过对转子绝缘电阻的测量可以初步判断绝缘是否存在故障。
通常情况下，绝缘电阻应该在一个合理的范围内，如果绝缘电阻明显偏低，则可能存在匝间短路问题。
2. 匝间短路测试利用专业的匝间短路测试仪器，对转子的各个匝间进行测试，查看是否存在匝间短路问题。
这种方法可以较为准确地确定匝间短路的具体位置和情况。
3. 绝缘油分析对转子绝缘油进行化验分析，可以了解绝缘油中是否存在异常的金属粉末等物质，从而判断是否存在匝间短路问题。
1. 绝缘修复对于一些轻微的匝间短路问题，可以采取绝缘修复的方法，通过对绝缘材料进行修复或更换，来解决匝间短路问题。
3. 绕组更换如果匝间短路问题比较严重，已经无法通过简单的绝缘修复来解决，就需要考虑更换整个绕组，进行彻底的绝缘处理。
四、结语在汽轮发电机的运行中，转子匝间短路问题是一个常见但又十分严重的问题。
对于汽轮发电机转子匝间短路问题的检测和处理需要引起重视。
只有及时发现问题、采取有效的处理方法，才能保证发电机的正常运行，延长设备的使用寿命，确保电力系统的安全稳定运行。
希望通过本文的介绍，能够对相关人员有所帮助，提高对汽轮发电机转子匝间短路问题的认识和处理能力。
发电机转子绕组匝间短路故障检测
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发电机转子绕组匝间短路故障的常见形式及其检测方法
道， 转子 内部容易掉人金属异物 ， 使短路故障形成。导电螺钉 的 外 面是绝缘 的 ， 然而接触密封圈 的表面却不是 ， 在密封结 构以及 螺 帽支承结构 的支撑下 ， 能够紧紧固定导 电螺钉
２ 转子绕组匝间短路故障的常见形式及原 因
动机组 的幅度 ， 使转 子毁坏 ， 甚至机器无 法运行 ， 或 者产生其他 较为严重的故 障 ， 威胁着发 电机组 的运行安 全。所以 ． 十分有必 要进 行故 障诊 断以及检测发电机转子绕组 ，使系统安全运行水
法。
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３ ． １ 静 止状态 的检测方法
半成 品工 序 ， 比较适用于这种 检验 匝间短路 的方法 。静态 检查转子半成 品 ， 到现在为止还没有 比较可靠 的方法 ， 特别是短
８ 辐射形捧
ｂ 平ห้องสมุดไป่ตู้摊列
路故 障由离心力作用 以及金属 活动异物所造成 ，在静 止状 态下 转子没有被准确查出故障。 在俗称为死接的稳定短路之 中， 如果 发生故障 ， 应当采用两极 电压法对短路槽进行确定 ． 这是一种有
平得 到提 高。
１ 转 子 绕 组 的 结构
无论是旋转或是静止 ， 有许多 因素 能够造成汽轮发 电机转 子绕组匝间短路故 障，短路情况会 因为小疏忽或者其他原 因而
发生 。动态以及静态 的情况有如下概括 ：
２ ． １ 静态匝间短路 ： 短路的产生是 由于转子端部绕组没有 牢固 固定 ， 匝间绝缘发 生窜位或者破损 ， 毛刺残存于导条加工之
图 １ 转子 绕 组 槽 的形 状
国产 的电机通常所使用 的是辐 射形 槽 。在转子外 圈之 中，
表面三分之二 有较 多的均匀下线 ， 且 有着小 齿 ， 也就是较 窄的槽 与槽 之间的空 隙。而另外 的三分之一 ． 则有开 下线槽 的存在 ， 有 大齿得 以形成 。磁极 中心也就是转子大齿的中心线 。 大 型汽轮发 电机 转子之 中有两 个磁极 。 ｎ个槽存在 于每个 磁极之 中 ， 槽 内存有 串联 的是槽 的数量一半 的线 圈 ， 而在每个线
发电机转子绕组匝间短路的判断分析
2019年第3期上沣电力39发电机转子绕组匝间短路的判断分析殷春伟(上海上电电力工程有限公司，上海200090)摘要：发电机在日常运行过程中,转子绕组由于制造或运行年久等原IM 会导致匝间绝缘损坏.造成绕组匝间 短路，通过试验分折法对匝间短路点进行判断寻找J f •采用了迅速、冇效的检修方法，在实际发电机转子绕组 匝间短路的抢修T _作中.取得了很好的效果，大大缩短了检修时间，提高了检修T 作的质M ,为发电机的安全 运行提供了有利的保证关键词：发电机转子；匝间短路;试验分析；K S ()脉冲法;探测线圈波形法1发电机转子绕组匝间短路的危害及原因发电机转子绕组的匝间短路是一种比较常见的转子故障，一旦转子发生了匝间短路，其危害主 要表现在:匝间短路在最初阶段影响并不大，但发 展下去危害比较大，短路点局部过热会导致绝缘烧 毁接地;线棒发热会导致变形，转子电流增大、绕组 温度升高;有时还会引起机组的振动值增加，甚至 被迫停机;进一步发展会造成大轴磁化，甚至是转 子绕组烧损事故。
另外，4相空载特性曲线与未短 路前比较将会下降，短路特性曲线的斜率也将会减小，一般在转子绕组短路的匝数超过总匝数的3 ~ 5%时,才会在这两个'持性曲线上反映出来,发生匝 间短路是非常危险，必须予以立即消除c引起发电机转子匝间短路综合起来主要冇 两点：(1)制造方面。
如制造工艺不良，在转子绕组下线、整形等工艺过程中损伤了匝间绝缘，或绝 缘材料中存在有金属颗粒，刺穿了匝间绝缘，从而 造成匝间短路。
(2)运行方面;，在电、热和机械等的综合应力 作用下,绕组产生变形、移位，致使匝间绝缘移位、断 裂、磨损、脱落或由于脏污等原因，造成匝间短路。
转子匝间短路可分为稳定性和不稳定性两 类。
稳定性匝间短路是指这种短路与转子转速和 温度等均无关。
而不稳定性的匝间短路（动态短 路）即发电机达到一定转速或在额定转速下或带 负载时，转子绕组在离心力的作诏下或离心力和 热应力等的综合作用下，发生的匝间短路，当这 些作用力消除，回到静止状态，它的短路点又消失了。
转子绕组匝间短路产生的原因和危害
转子绕组匝间短路产生的原因和危害转子绕组匝间短路是旋转机械中常见的故障，在电机和发电机等各种旋转设备中都有发生。
它会引起设备的损坏和停机，给生产和维护带来不好的影响。
本文将介绍转子绕组匝间短路的原因和危害，并提供相应的预防方法。
转子绕组匝间短路的原因转子绕组匝间短路是指绕组两个匝之间发生电路短路，通常发生在转子绕组中。
匝间短路的主要原因有以下几点。
绕组设计不合理转子绕组的设计和制造质量对其运行可靠性有着重要的影响。
如果设计不合理，例如绕组的匝数过分多或过分少，导线过细或过粗，内部绝缘材料或绝缘层厚度不合适等，都会导致匝间短路的发生。
绕组制造过程不当绕组制造的过程也是导致绕组匝间短路的常见原因。
例如，在绕制过程中出现机械损伤或电气损伤，都会导致绕组的匝间短路；如果操作不当，则有可能因触碰、过紧或过热等所引起的局部变形，造成匝间的短路。
外部环境因素转子的运行环境也可能是导致匝间短路的原因。
例如，如果物料堆积在电机和发电机上，会导致绝缘材料潮湿并降低其绝缘性能，从而导致电机受潮；如果转子在环境温度不稳定、气象条件不良等低温或高温情况下工作，就可能导致绕组绝缘材料，从而引起匝间短路的发生。
转子绕组匝间短路的危害匝间短路会对转子的运行造成严重的危害，下面是一些常见的例子。
烧毁绕组匝间短路是造成电机烧坏的重要原因之一。
由于短路拖动附近匝线电流过大，产生大量的电热搏动。
当电热搏动的热量大于绕组绝缘材料的热稳定性，就会形成局部电弧或热穿孔点。
随着不断加剧，致使绕组烧毁。
提高温度另一个重要的危害是匝间短路会导致工作时机器产生发热，增加了设备的温度。
当温度达到一定值时，会影响绕组绝缘材料质量，会堆积在设备上，形成缺陷和裂缝。
降低效率短路还会降低设备的效率，会引起诸如机械振动、振动声、电机出现断轴或抛锚等问题。
甚至在严重的情况下，可能会导致设备无法继续工作，造成产量下降，甚至带来重大的安全事故。
预防转子绕组匝间短路的方法为了预防转子绕组匝间短路的发生，我们需要采取以下措施。
发电机转子匝间短路故障分析及处理方法
发电机转子匝间短路故障分析及处理方法【摘要】转子绕组发生匝间短路，严重者将影响发电机的安全运行。
因此，必须通过试验找出短路点，并予以消除，使发电机恢复正常运行。
本文以我厂的#2发电机匝间短路故障为例，综合应用多种方法，分析和判定了绕组存在的匝间短路故障。
【关键词】发电机；转子；匝间短路；分析；处理一、发电机转子匝间短路的危害﹑原因及分类当转子绕组发生匝间短路时，严重者将使转子电流增大﹑绕组温度升高﹑限制发电机的无功功率；有时还会引起机组的震动值增加，甚至被迫停机。
因此当发生上述现象时，必须通过试验找出匝间的短路点，并予以消除，使发电机恢复正常运行。
发电机转子绕组产生匝间短路故障的原因很多，归纳起来大致有：1.结构设计不合理。
如匝间采用衬垫绝缘时，端部铜线侧面裸露，当运行中积灰和着落油垢后，会造成匝间短路。
2.制造工艺不良，如在转子绕组下线、整形等工艺过程中，损伤了匝间绝缘；或绝缘材料中存在有金属性硬粒，刺穿了匝间绝缘造成匝间短路。
（如铜线有硬块，毛刺都会损伤匝间绝缘。
）3.运行中在电、热和机械等综合应力作用下，绕组产生残余变形﹑位移，致使匝间绝缘断裂﹑磨损﹑脱落或由于赃污等，造成匝间短路。
4.运行年久，绝缘老化，也会造成匝间短路。
转子绕组的匝间短路，按其短路的稳定性，可分为稳定和不稳定两种。
所谓稳定的匝间短路是指这种短路与转子的转速和温度等均无关。
而不稳定的匝间短路，则与转子的转速和温度等有关，也即在高转速、低转速、高温或低温时才发生短路，或者在转速和温度同时作用下，才能出现短路。
二、匝间短路故障的最初发现在1997年，我厂#2发电机大修时，按规程规定，进行了转子规定项目的试验。
1.现行试验标准和规程规定，发电机在交接或大修时都应对转子绕组的直流电阻进进行测量。
用双桥法测得转子直流电阻Rdc= 0.3408Ω(注：已换算到20°C,以后的数值无特殊说明，均为已换算后的)，和历史数据相比，降低了0.23% 。
转子匝间短路
调峰发电机转子匝间短路的原因分析和判定方法匝间短路是转子经常发生的故障之一，较轻的故障可能仅仅导致局部过热和振动增大,严重的故障可发展为转子接地和大轴磁化,严重威胁发电机安全运行. 然而调峰发电机由于其特殊的运行方式,发电机启停平凡,转子发生匝间短路的可能性也较其他类型发电机要大。
1 发电机转子线圈匝间短路故障机理分析汽轮发电机转子结构复杂，处于高速运转状态，且受非常大的电磁力及机械力作用，匝间短路故障可以说是一种比较常见的故障，发生这种故障的主要原因有：a.发电机启、停时的离心力或负荷变化所引起的热胀冷缩，使转子线圈发生位移、变形或局部绝缘损坏，造成匝间短路，尤其对调峰运行的发电机，更应引起注意。
b.检修或运行时，在转子绕组的通风槽内落入异物，造成转子线圈匝间短路。
c.制造质量较差，转子线圈有毛刺或留有异物颗粒等，都可能在运行中导致转子线圈匝间短路。
d.发电机油氢差不稳定,导致密封油进入发电机,污染转子,也会导致匝间短路.虽然发电机在轻微转子匝间短路故障时仍可在一定条件下坚持运行，但当发展到一定程度时，会因匝间短路，减弱发电机有效磁场，在同样运行工况下需要较大的励磁电流，甚至可能因此而降低发电机的出力，或由于不对称短路导致振动加剧。
此外，短路点处的局部过热可能使故障进一步扩大为转子绕组接地故障。
2发电机转子匝间短路的判定方法结合燃机电厂2台发电机来看,测量直流电阻和测量交流阻抗，对于初步判定是否存在匝间短路故障是较为实际和有效的方法.1测量直流电阻在规程中规定,交接和大修时,都应测量转子绕组冷态下的直流电阻,其变化不应超过2%.从理论上讲,匝间短路时,直流电阻要减小.但是实际上发生轻微的匝间短路时,直流电阻测量的数据变化很小,且受实验方法,设备灵敏度的限制,测得的结果并不能很好的判定转子绕组是否真正存在问题.2测量转子的交流阻抗和功率损耗测量转子的交流阻抗和功率损耗,把它与原始数据或上次数据进行比较,从变化的趋势上来综合判定转子是否存在匝间短路,是比较灵敏的方法.这是因为,当绕组发生匝间短路时,在交流电压下,流过短路匝的短路电流比正常绕组中的电流大N倍,(N为槽中线圈总匝数).这个短路电流由很强的去磁作用,使得转子绕组的交流阻抗大大下降,而功率损耗却明显增大.以下数据为#1燃机转子交流阻抗试验数据对比：#1燃机转子交流阻抗：（0r/min）膛内热态#1燃机转子交流阻抗：（3000r/min）膛内热态从试验数据看：在3000r时，测量数据变化不大，在190V试验电压下，变化率为0.77%；在0r时，测量数据变化不大，在190V试验电压下，变化率为0.28%。
测量发电机转子绕组匝间短路的三种方法
当转子绕组发生匝间短路时，严重者将使转子电流增大、绕组温度升高、限制电机的无功功率；有时还会引起机组的振动值增加，甚至被迫停机。
因此，当发生上述现象时，必须通过试验找出匝间短路点，并予以消除，使发电机恢复正常运行。
（一）测量转子绕组的直流电阻在现行DL/T 596《电力设备预防性试验规程》中规定，在交接和每次大修时，都应对转子绕组的直流电阻进行测量（冷态下），并与原始数据比较，其变化应不超过2%。
理论上，当绕组发生匝间短路时，直流电阻值会减小。
但一般汽轮发电机转子绕组的总匝数较多（约160匝以上）．如果其中只有一、两匝短路，即使测量很精确，直流电阻值减小也不超过l%。
如一台汽轮发电机（FG500/185ak型）转子绕组的总旺数为294匝．当在大线圈（远离大齿线圈）的上层或下层两匝之间（经292μΩ）短路时，直流电阻值仅减小0.389%，远未超过2%。
所以根据计算，在测量直流电阻准确的条件下，仅当绕组短路匝的数量超过总匝数的2%及以上时，直流电阻减小的数值才能超过规定值2%．并且在实际测量时还会有些测量误差。
因此，比较直流电阻法的灵敏度是很低的，不能作为判断匝间短路的主要方法，只能作为综合判断的方法之一。
（二）测量发电机的空栽、短路特性曲线当转子绕组发生匝间短路时，其三相稳定的空载特性曲线与未短路前的比较将会下降；短路特性曲线的斜率也将会减小。
但由于受测量精度的限制，一般在转子绕组短路的匝数超过总匝数的3% -5%时，才能在空载和短路特性曲线上反映出来。
所以，其灵敏度较低，也只能作为综合判断转子绕组有无匝间短路的方法之一。
同时还应说明，因空载特性曲线与发电机的转速有关，并且是非线性函数，在测量时因转速不同会造成一定的误差，而短路电抗和短路电势，均与转速成正比。
一般在1/3额定转速以上时，短路电流I K即与转速无关，因而避免了由于转速不同而引起的测量误差。
所以，一般采用比较短路特性曲线作为判断转子绕组有无匝间短路，比空载特性曲线准确。
大型汽轮发电机转子绕组匝间短路的故障分析与处理
因此 完 善 优 化 设 计 、 进 制 造 和 检 修 工 艺 、 可 能避 免 在 改 尽 非 正 常 工况 下长 期 运 行 ， 成 为 保 障 大 型 发 电机 组 安 全 可 靠 运 就 行 的前 提 ，本 文 就 某 ６ ０ Ｗ 燃 煤 发 电机 组 发 生 的一 起 转 子 绕 ０Ｍ 组 匝 间短 路 故 障 ， 行 分 析和 探 讨 。 进
电 网 运 行 分 析 和 诊 断 功 能 组 中 的 电 网运 行 模 拟 主 要 实现 以 下 功 能 ： 演 历 史任 意 记 录 时 刻 的 系 统 运行 状 态 ． 拟 在 最 大 重 模 负荷 、 小 负 荷 和 平 均 负 荷 情 况 下 采 用 不 同运 行 方 式 时系 统 各 最 元件 的三 相 电 流 、 节 点 三 相 电 压 以及 三 相 功 率 分 布 算 三 相 各 计 馈电线路负载率以及疲劳元件估计与报警 。 电网 电能 损耗 分析 与 诊 断模 块 计 算 各 元 件 、 条 线 路 和 全 各 系 统 的 月 、 度 、 度 的理 论 电 能损 耗 和 实 际 电能 损 耗 ， 断 可 季 年 诊 能 的漏 电元件 的窃 电现 象 。 电 网运 行 优 化 包 括 配 电系 统 电压 无 功 运 行 最 优 化 和 网 络 重构两部分。配电系统电压无功运行最优化在各 负荷 点历 史运 行月均、 季度或年均 日负荷 曲线 的条件下． 电变压器低压无 在配 功 补 偿 设 备和 配 变 分 头 可 调节 的范 围 内，以网 络 损 耗 最 小 为 目 标 ， 定 线 路 首端 和 各 配 电变 压 器 低压 侧 最 佳 运 行 电压 日曲线 、 确
频振动成分 ， 因此判断发电机转子可能存在 问题。
２２ 诊 断过程 ．
浅析发电机转子绕组交流阻抗的测量
浅析发电机转子绕组交流阻抗的测量杨洪涛（葛洲坝机电建设有限公司，湖北宜昌443002）关键词：发电机、转子、定子、绕组、气隙、交流阻抗、匝间短路一、概述对发电机转子绕组交流阻抗的测量，是判断转子绕组是否存在匝间短路的最有效的方法。
在现行国标中规定，在发电机出厂、交接与大修时，都应对转子绕组进行交流阻抗的测量，且要求相互之间应无明显差别。
这是因为如果转子绕组存在匝间短路，会使转子电流增大，绕组温度升高，限制无功出力，甚至引起机组振动过大而造成更严重的事故。
但是，由于转子绕组的交流阻抗受诸多因素的影响，如果对测量的结果及测量的方法和条件不加以认真的分析和判断，很容易得出错误的数据和结论。
造成不必要的返工，浪费人力及物力，甚至直接影响到安装或检修的工期。
因此，为了准确的测量转子绕组的交流阻抗以及得出正确的结论，我们将结合高坝洲电站转子绕组交流阻抗测量的结果来加以分析，来提高对转子绕组交流阻抗测量方法的认识及转子绕组是否存在匝间短路的判断能力。
二、转子绕组匝间短路原因及测量方法一般情况下，造成转子匝间短路的主要原因有以下几种情况：１．制造时，如果工艺不良，在绕组绕制过程中损伤了匝间绝缘，或匝间绝缘有缺陷等造成转子绕组匝间短路。
２．安装时，由于施工工艺不当，如在磁极焊接时金属铁屑等硬粒附着在绕组层间，破坏了层间绝缘造成匝间短路。
３．运行时，在长期的机械、电、热应力的作用下，绕组产生变形、磨损、脱落等造成匝间短路。
判断转子绕组匝间短路的方法有测量绕组直流电阻、录制发电机空载及短路特性曲线、测量绕交流阻抗等方法。
前两种方法灵敏度比较低，效果并不明显。
而测量交流阻抗则是一种比较灵敏的方法，当绕组中存在匝间短路时，在交流电压作用下流经短路线圈中的短路电流要比正常电流大许多，而该短路电流有强烈的去磁作用，即使在短路匝数很少时效果也十分明显。
因此，通过对转子绕组中每个磁极交流阻抗值的相互比较，或与以前测量值相比较，即可以判断绕组是否存在匝间短路现象。
基于RSO分析方法的汽轮发电机转子匝间短路故障分析及处理
基于RSO分析方法的汽轮发电机转子匝间短路故障分析及处理[摘要]汽轮发电机作为电力系统的重要组成部分，其故障分析处理始终是一个热门的话题。
在电机高速旋转过程中，其转子承受了较大的机械应力和热负荷，加之制造工艺的影响，常出现线圈匝与匝之间绝缘损坏而出现的线圈匝间短路现象，因此采用合适的方案去分析处理匝间短路现象变得尤为重要。
本文从分析匝间短路的角度出发，通过比较传统交流阻抗测试法和RSO波形分析法之间的分析过程，总结了RSO波形分析法在匝间短路测试中的优势，并对RSO波形分析转子匝间短路的相关处理进行了归纳。
[关键词]汽轮发电机;匝间短路;交流阻抗法;RSO波形分析法1 引言发电机转子绕组发生匝间短路时将导致转子励磁回路部分绕组短路，在机组运行时主要表现为转子电流上升但无功功率相对减小、气隙磁通畸变导致机组振动加剧，且振动变化趋势与励磁电流变化同步、定子绕组电势和电流出现各次谐波成分、在转子的轴上感应出轴电压等现象。
据统计，在已投运的发电机机组中，其匝间短路故障占电机故障比例较大，达到了11.46%[1]。
匝间短路一般产生的原因有：制造工艺不良，如下线、整形等工艺过程中损伤匝间绝缘；铜线有硬块、毛刺、也会造成匝间绝缘损伤。
运行中，在电、热和机械等综合应力的作用下，绕组产生变形，位移，造成匝间短路绝缘断裂、磨损、脱落；另外，由于脏污等，也可能造成匝间（尤其是转子绕组的端部匝间）短路。
除此之外，发电机运行时间久，绝缘老化，也会造成匝间短路。
转子匝间短路的检测方法较多，但多存在着灵敏度不高和不可定位的缺点[2]。
本文采用常用的交流阻抗法及RSO测试法对相关转子进行测试结果比对，并对结果总结分析，重点总结RSO波性试验的优点及注意事项。
2 转子绕组匝间短路检测技术比较一直以来，发电机振动特性分析对发现电机匝间短路问题都不是一个非常精确的技术。
在对发电机转子进行昂贵拆卸和维修之前，往往对发电机转子都需要非常多的验证测试数据来确认发电机转子是否存在匝间短路问题，常用的检测方法如表1所示[3]。
发电机常见故障及处理
1
• 发电机转子绕组匝间短路故障 • 发电机转子集电环—电刷装置故障
2
一、发电机转子绕组匝间短路故障
• 转子绕组匝间短路是汽轮发电机的一种 常见故障，较轻微的匝间短路仅能导致 绕组过热和转子振动增大，严重的匝间 短路将导致转子剧烈振动、无功功率下 降、甚至导致转子绕组接地和大轴磁化 ，重者还将烧伤轴颈和轴瓦，对机组本 身的安全稳定运行构成很大威胁。
一般Z下降8％以上，损耗上升10％；在转子升速与降速过程中，相邻 转速下，相同电压的交流阻抗或损耗值发生5%以上的突变时，即可能存 在匝间短路，但需注意影响因素。 影响交流阻抗和功率损耗的因素较多，主要影响因素及影响趋势为： • 转子附近的铁磁性物质会对测试结果产生影响，一般会使交流阻抗变大 ，功率损耗增加； • 随着电压的升高，交流阻抗值变大，功率损耗增加； • 当转子处于膛内时，与处于膛外相比，交流阻抗变大，功率损耗增加； • 当转子处于旋转状态时，与静止状态相比，交流阻抗变小，功率损耗增 加； •转子在首次检修时的试验数值，可能与交接时的数值有较大的差异。
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1、转子绕组匝间短路的原因
• 制造方面 （1）转子绕组端部固定不牢，垫块松动； （2）绕组铜导线加工留有毛刺、端部拐角整形 不好、匝间绝缘垫片垫偏、留存加工后的金属切 屑等异物； （3）铜线热处理工艺不良，造成铜线强度降低 ，运行中产生塑性变形。
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1、转子绕组匝间短路的原因
• 运行方面 （1）运行中高速旋转的转子绕组承受着离心力 等多种使其移位变形的动态应力； （2）冷态起动机组，转子电流突增，由于铜铁 温差使绕组铜线蠕变留下的残余变形和积累，导 致匝间绝缘和对地绝缘的损伤； （3）多种原因导致的转子绕组堵塞，造成局部 严重过热，使匝间绝缘烧损。
发电机转子绕组匝间短路故障的常见形式及其检测方法
故障维修发电机转子绕组匝间短路故障的常见形式及其检测方法汪成喜（惠州市光大环保能源（龙门）有限公司，广东 惠州 516000）摘 要：通过电机试验对两种方法的灵敏性和可靠性进行了验证。
根据电机生产企业对电机转子绕组匝间短路测试的实际需求，提出了测试方法的组合方案，既能保证判断的准确性，又能检测出具体的故障槽位置。
关键词：发电机；短路；方法汽轮发电机组在高速旋转时，其转子在运转时，经常会出现转子绕组匝间发生短路，严重影响运行安全。
若汽轮发电机间存在短路，则不会对发电机造成其它影响，但若出现较大的问题，则会增加机组振动幅度，造成转子损坏，甚至机器不能运行，或者就是会有一些比较严重的故障，影响到其运行的安全问题。
所以，对于发电机转子进行故障检测是十分有必要的，并在检测过程中还能够不断的提高系统运行的水平。
1 转子绕组结构由于汽轮发电机组容量不稳定，转子间的冷却方式也不尽相同。
空冷系统一般为小容量机组所采用。
其优点是维护量较小，可靠性较高，并且对于运行部门来说，对于这一种模式也是十分的欢迎，但是，由于单机容量正在不断的提高，使用空冷方式已经并不是一个最好的解决办法，并且现在有绝大多数的国家依然在对材料的结构以及性能进行改进。
但是由于性价比比较合理，一些容量比较大的空冷机组都得到了生产，并且在容量比较适合的机组中，存在氢冷以及水内冷这两种冷却的方法。
除此之外，转子的开槽也是两种方式中转子的开槽形式，这对于励磁绕组的放置来说，是十分的方便。
从目前的状况来看，国内外的代行机组基本上都是用了一个氢冷的方法，而这一种方式的发电铣削的时候有一个槽，大汽轮发电机转子中有两个磁极，每个磁极上存在 n个槽，槽内存有串连的是一个槽的个数——半个线圈，而在每一个线圈中都有一个含有银的扁铜线并联成匝。
就像中心绕组一样，整个绕组是由末端的转子绕组中包含的线圈组成的。
与转子两极相连的是末端开始的线圈。
在电机转子线圈的时候使用到这一方式，以实心裸铜线绕制，然后贴上垫片或匝间绝缘。
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浅析发电机转子绕组交流阻抗的测量
对发电机转子绕组交流阻抗的测量，是判断转子绕组是否存在匝问短路的最有效的方法。
现行国标中规定，在发电机出厂、交接与大修时，都应测量转子绕组交流阻抗，I=L要求相互之间应无明显差别。
但是，由于转子绕组的交流阻抗受诸多因素影响，如果对测量条件、方法及结果不加以认真分析和判断。
很容易得出错误的数据和结论。
本文结合高坝洲电站转子绕组交流阻抗测量的结果讨论提高测量可靠性和判断是否存在匝间短路的方法。
转子绕组匝间短路原因及测量方法
一般情况下，造成转子匝间短路的主要原因有以下几种：1、制造工艺不良，在绕组绕制过程中损伤了匝间绝缘，或匝间绝缘有缺陷；2、安装时施工工艺不当，如在磁极焊接时金属铁屑等硬粒附着在绕组层间，破坏了层间绝缘造成匝间短路；3、运行时，在长期的机械、电、热应力的作用下．绕组产生变形、磨损、脱落等造成匝间短路。
判断转子绕组匝间短路的方法有测量绕组直流电阻、录制发电机空载及短路特性曲线、测量绕组交流阻抗等方法。
前两种方法灵敏度比较低。
效果不明显，测量交流阻抗则是一种比较灵敏的方法。
当绕组中存在匝间短路时，在交流电压作用下流经短路线圈中的短路电流要比正常电流大许多。
该短路电流有强烈的去磁作用，即使在短路匝数很少时效果也十分明显。
因此，通过对转子绕组中每个磁极交流阻抗值的相互比较，或与以前测量值相比较，即可以判断绕组是否存在匝间短路。