什么是发电机转子（检测发电机转子绕组匝间短路故障的两种方法）

转子绕组匝间短路故障是汽轮发电机常见故障之一，汽轮发电机在高转速下产生强大的离心力，转子振动剧烈，转子绕组与齿槽内与槽壁，槽楔之间存在周期性的相互作用，可能导致绕组绝缘受损。

此外，电机设计阶段如果对转子本体的加工存在疏漏，留有毛刺或凸起部分，运行检修阶段在齿槽内留有异物以及绕组绝缘老化都可能导致转子绕组匝间短路故障的发生。

轻微的匝间短路并不会对发电机产生很大的影响,常常被忽略,但如果匝间短路程度加剧,则会引起机组的振动增大,励磁电流增大,严重时造成转子一点甚至两点接地故障,大轴磁化、烧毁护环恶性事故的发生。因此对发电机转子绕组匝间短路故障的检测十分必要。

转子绕组匝间短路故障可以分为静态匝间短路和动态匝间短路，静态匝间短路是一种稳定的短路状态，在电机运行和停转的时候故障都存在，因此可以通过各种离线的方法进行检测，目前应用比较成熟的方法包括：直流压降法、直流电阻法、交流阻抗、功率损耗法以及空载和短路特性试验法^[1,2]等；动态匝间短路只发生在电机运行阶段，一旦电机停运，离心力及热应力消失，短路状态随之消失。

可见，动态匝间短路是极难发现的故障，若实现对该故障的及时准确判断必须采用在线的监测方法。目前应用较为广泛的在线检测方法包括探测线圈法^[3]和励磁电流法^[4]，两种方法在空载、稳态运行情况下准确性较高。

本文针对转子绕组匝间短路故障，分别研究了重复脉冲法和探测线圈法的基本原理，通过电机实验验证了两种方法检测转子绕组匝间短路故障的灵敏性和可靠性。针对电机生产企业需要对电机进行转子绕组匝间短路测试这一实际需求，建议可以采取两种方法相结合的办法，这样不仅可以保证判断故障的准确性,而且可以检测出故障的具体槽位。

图2 模拟发电机转子绕组抽头分布图

图3 RSO离线试验接线图