故障放电脉冲在发电机中的传播特性-中试控股

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故障放电脉冲在发电机中的传播特性

时间：2020-08-10

为了有效地测量发电机中的故障放电信号，必须了解信号在发电机中的传播特性。发电机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槽中，且大容量发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，即认为发电机绕组具有一定的波阻抗，绕组中的放电脉冲以一定速度沿着绕组传播。

发电机定子绕组的等效电路

上图是一个简化的定子绕组等效模型，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，高频会严重地衰减，绕组就像一个低通滤波器，截止频率的高低取决于线圈长度，在端子上可以探测到较慢的电流脉冲，传播所需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电容或电感耦合到端部。

下图是对一台500MW汽轮发电机定子绕组进行故障放电模拟实验测得的实际波形。实验采用一个上升时间为5ns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540MHz的示波器来观察波形。图中上部的波形为注入点的脉冲波形，下部的波形为距离注入点一个线圈距离处所测得的波形。从图中可以看出，脉冲显著地展宽。因此，绕组的低通作用是很明显。