基于電磁法發(fā)電機(jī)鐵心故障檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、大型汽輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中，若鐵芯片間絕緣存在缺陷，輕則影響發(fā)電機(jī)效率，造成繞組絕緣過早老化，縮短電機(jī)壽命；重則造成定子鐵心燒毀，導(dǎo)致定子線棒主絕緣擊穿，引發(fā)嚴(yán)重事故。因此，在發(fā)電機(jī)制造、運(yùn)行及檢修過程中，對(duì)定子鐵芯必須進(jìn)行檢測(cè)。
　　本文詳細(xì)分析了鐵心故障及產(chǎn)生機(jī)理，針對(duì)現(xiàn)有高磁通檢測(cè)方法不足，對(duì)低磁通試驗(yàn)方法進(jìn)行了探討，為檢測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。本文主要從硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面研制電機(jī)定子鐵心檢測(cè)儀。在硬件系統(tǒng)

2、設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括帶通濾波電路、采樣電路、PLL電路、電源系統(tǒng)。本文設(shè)計(jì)的濾波器的上限、下限截止頻率經(jīng)過優(yōu)化，可濾除大部分干擾。由于故障電流一般很小，因此本文在濾波器的后級(jí)增加倍率可調(diào)的放大電路。采樣電路的采樣率為1MHz，分辨率為16位。采用FPGA完成采樣控制與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，通過高速并行總線與上位機(jī)完成數(shù)據(jù)交互。硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)完畢后，分別從FPGA軟件以及上位機(jī)嵌入式系統(tǒng)軟件兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)軟件功能。FPGA軟件完成采樣電路的邏輯控制以

3、及數(shù)據(jù)交換。上位機(jī)采用ARM實(shí)現(xiàn)，在上位機(jī)上基于嵌入式Linux系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析與結(jié)果顯示。調(diào)試結(jié)果表明，儀器具有背景噪聲小、處理能力強(qiáng)以及功能擴(kuò)展靈活等特點(diǎn)。
　　在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)過程中，由于低磁通法在電機(jī)定子膛內(nèi)產(chǎn)生勵(lì)磁磁通以及電廠的空間電磁干擾，將不可避免的產(chǎn)生噪聲。硬件帶通濾波可以去除一部分特征頻率與故障電流不同的噪聲，但對(duì)于特征頻率與故障電流相同的噪聲則無能為力，因此本文采用小波分析對(duì)此類噪聲進(jìn)行去噪。本文首先對(duì)小波