故障放电脉冲在电机中的传播特性

机器人

为了有效测量电机中的故障放电信号．必须了解信号在电机中的传播特性。电机的定子绕组是一个具有分布参数的元件，在结构上有自己的特点。发电机绕组深嵌在定子铁心的槽中，且大容量电机多采用单匝结构，对于不在同一槽中的各线圈及各匝来讲，它们之间的电磁耦合都比较弱，若略去匝间电容的影响，则可以用传输线理论来分析脉冲在绕组中的传播过程，即认为电机绕组具有一定的波阻抗，绕组中的放电脉冲以一定的速度沿绕组传播。      一个简化了的定子绕组的等效模型，这个传输线具有串联电感和对地并联电容。局部放电脉冲沿绕组的传播就像行波在传输线上的传播一样，高频会被严重地衰减，绕组的行为像一个低通滤波器，截止频率的高低取决于线圈的长度，在端子上可以探测到较慢的电流脉冲，传播所需的时间取决于放电点到端子的距离，但一些高频成分也可能通过绕组间的电容或互感耦合到端部。     对一台500 MW汽轮发电机定子绕组进行故障放电模拟实验时测得的实际波形。实验采用一个上升时间为5 ns的脉冲信号发生器，通过一个耦合电容给绕组线圈注入一个模拟的放电脉冲，并采用一个带宽为540 MHz的示波器来观察波形。上部的波形为注入点的脉冲波形，下部的波形为在距离注入点一个线圈距离处所测得的波形。可以看出，脉冲显著地展宽。因此，绕组的低通作用是很明显的。     目前，对局部放电信号在电机定子绕组中的传播只有定性的认识，有待作进一步的理论探索和实验研究。