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发电机定子绝缘局部放电非接触式在线监测方法的研究

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第一章绪论

1.1大型发电机定子绝缘局部放电在线监测的意义

1.2大型发电机定子绝缘局部放电的起因

1.3发电机定子局部放电在线监测中传感器研究现状

1.4发电机定子局部放电在线监测中抗干扰技术研究现状

1.5发电机定子局部放电脉冲传播规律和定位方法研究现状

1.6大型发电机定子局部放电在线监测中现存的问题

1.7本论文主要研究工作

第二章新型非接触式局部放电传感器的研究

2.1非接触式局部放电在线监测方法整体框架

2.2局部放电测量频带的选择

2.3局部放电脉冲在发电机封闭母线中的传播

2.4新型非接触式传感器的研制

2.5新型非接触式传感器实验室研究

2.6封闭母线中反射波的影响

2.7小结

第三章局部放电监测中脉冲干扰消除方法的研究

3.1外部脉冲干扰的消除

3.2内部脉冲干扰试验方法

3.3励磁系统脉冲干扰消除方法

3.4转子滑环火花脉冲干扰消除方法

3.5接地线脉冲干扰消除方法

3.6空间脉冲干扰消除方法

3.7小结

第四章局部放电监测中傅立叶级数法消除窄带干扰的研究

4.1傅立叶级数法抗干扰原理

4.2傅立叶级数法抗干扰效果分析

4.3傅立叶级数法对局部放电脉冲的影响

4.4傅立叶级数法抗干扰效果影响因素分析

4.5现场数据抗干扰效果验证

4.6傅立叶级数法与现有抗干扰方法的比较

4.7小结

第五章局部放电脉冲在三相定子绕组中传播规律的研究

5.1试验方法及接线

5.2脉冲信号在三相绕组之间的耦合现象

5.3脉冲响应的频谱分布特征

5.4信号沿定子绕组端部传播规律

5.5信号沿定子绕组线圈传播规律

5.6定子磁场耦合传播方式

5.7小结

第六章局部放电源定位方法的研究

6.1快慢波定位法

6.2三相响应幅值定位法

第七章结论

7.1主要研究成果

7.2有待进一步研究的工作

参考文献

致 谢

附录1热电厂试验情况

附录2水电厂试验情况

附录3封闭母线和定子线棒模型

附录4脉冲传播规律试验情况

攻读博士学位期间发表的学术论文

攻读博士学位期间参加的科研工作

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摘要

本文提出了一种发电机定子局部放电非接触式在线监测方法,在非接触式局部放电信号测量、窄带干扰抑制、外部脉冲干扰消除、内部脉冲干扰消除和放电源定位等方面做了大量工作,为实现发电机状态维修提供了依据.本文利用发电机封闭母线模型和定子线棒模型,研究了脉冲信号在封闭母线中的波过程、电磁场传感器的检测原理、母线中的工频大电流和母线上电气设备的反射波对检测局部放电信号的影响,针对发电机封闭母线结构,系统地研究设计了一种非接触式电磁场传感器.通过对小型发电机的试验数据和水轮发电机的实测数据的分析,提出了励磁绕组与定子绕组之间脉冲耦合机理和规律.提出了傅立叶级数法抗干扰方法.系统地研究了该方法的抗干扰原理、效果、影响因素;并进行了现场实测数据验证、与现有主要方法对比分析.通过实际汽轮发电机试验,发现了脉冲通过定子磁场耦合进行传播的方式,并为脉冲沿绕组端部圆周电容链传播方式建立了电路模型.发现了快慢波定位法存在盲区,并受低频磁场耦合信号影响.在实际汽轮发电机试验和脉冲沿绕组端部圆周电容链传播规律的基础上,提出了三相响应幅值定位法研究了其定位原理、小信号下的修正、双层线棒耦合修正、三相出线耦合修正问题,并进行了验证.

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