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基于气隙线圈探测的发电机转子绕组匝间短路故障识别

作　者: 韩磊
导　师: 李和明；刘志林
学　校: 华北电力大学
专　业: 电气工程
关键词: 探测线圈匝间短路消失矩模极大值消噪在线检测装置
分类号: TM307.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

发电机转子是发电机的重要组成部分,转子绕组匝间短路是一种常见的汽轮发电机故障。如果电力系统中发电机发生故障,可能会导致局部停电乃至整个系统崩溃。因此进行汽轮发电机转子匝间短路故障的早期预报是十分必要。本文首先分析了前人应用探测线圈法在线检测汽轮发电机匝间短路故障的理论和实践;然后研究了小波理论在故障诊断中的应用,选择合适的消失矩可以削减电枢反应的影响;针对不同工况下定、转子气隙中感应电势中各种信号的特性与噪声信号的不同特性,提出了小波变换和模极大值去噪方法;根据故障信号的奇异性与对称性从而实现了对发电机转子绕组故障检测以及故障槽的定位。并在MATLAB环境下进行了仿真验证。在此基础上利用瑞泰公司的TMS320VC33开发板,设计了其外围接口电路,并把现场数据采集,小波变换,模极大值消噪算法烧到开发板FLASH中。最后研究开发了一套用于在线检测的发电机转子匝间短路探测独立装置。理论与实例表明,该方法适合于发电机转子绕组匝间短路故障的在线检测。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章引言  9-13
  1.1 发电机转子绕组匝间短路故障在线检测研究的意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-12
  1.3 本文主要工作  12-13
第2章汽轮发电机转子绕组动态匝间短路故障机理分析  13-21
  2.1 汽轮发电机转子结构  13-14
  2.2 转子磁势分析  14-16
  2.3 汽轮发电机转子气隙磁场齿谐波分析  16-17
  2.4 汽轮发电机转子气隙磁场解析式分析  17-21
    2.4.1 不同工况下汽轮发电机的气隙磁场波形  17-18
    2.4.2 气隙磁场波形拟合解析式分析  18-21
第3章小波理论及其在故障诊断信号处理中的应用  21-38
  3.1 小波理论  21-25
    3.1.1 小波基函数  21-22
    3.1.2 连续小波变换  22-23
    3.1.3 小波的分解与重构  23
    3.1.4 小波基函数特性  23-25
  3.2 小波分析在故障诊断信号处理中的应用  25-33
    3.2.1 消失矩的选择与信号的抑制  25-27
    3.2.2 基于小波变换的函数局部正则性的描述  27-32
    3.2.3 故障信号奇异点与噪声模的不同传播特性和消噪算法  32-33
  3.3 仿真  33-38
第4章 TMS320VC33 开发板实验  38-47
  4.1 各种算法在 TMS320VC33 上的实现  38-44
    4.1.1 小波快速算法的实现  38-42
    4.1.2 模极大值算法  42-44
  4.2 程序烧进 FLASH 芯片  44-47
第5章在线检测独立装置  47-52
  5.1 探测线圈  47-48
  5.2 转子槽号的顺序定位—同步信号的选取  48-49
  5.3 TMS320VC33 开发板的外围电路  49-51
    5.3.1 信号放大单元和高速模/数转换单元  49-50
    5.3.2 液晶显示单元  50-51
  5.4 装置的软件设计  51
  5.5 本章小结  51-52
第6章结论  52-53
参考文献  53-56
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果  56-57
致谢  57-58
作者简介  58-59
详细摘要  59-69

基于气隙线圈探测的发电机转子绕组匝间短路故障识别

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