一种转子绕组故障分析方法及系统与流程

本发明涉及转子绕组检测，更具体地说，它涉及一种转子绕组故障分析方法及系统。

背景技术：

1、电机和发电机旋转机电设备中的转子绕组是至关重要的组成部分，负责将电能传递到机械系统。由于长期运行、机械应力、电磁作用力和环境因素等多种因素，设备中的转子绕组容易受到各种类型的故障和劣化的影响，从而可能导致设备的降低性能、停机时间和维修成本的增加，目前检测转子绕组故障的方法主要通过目测和通电测试，但这种方法检测故障的范围较大，查找故障的时间较长、难度较大。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种转子绕组故障分析方法及系统，解决现有转子绕组故障检测方式查找故障时间较长，难度较大的技术问题。

2、本发明所述的一种转子绕组故障分析方法，它包括以下步骤：

3、步骤一：对转子绕组进行初级故障检测，并通过所述初级故障检测的结果来判断转子绕组是否存在故障；

4、步骤二：若判断所述转子绕组存在故障，则在所述转子绕组通电情况下，对所述转子绕组进行热成像分析，以获取到转子绕组热成像图，基于所述转子绕组热成像图，确定所述转子绕组上的异常热点，并基于所述异常热点的展现特征和位置，对所述转子绕组配置第一异常特征；

5、步骤三：对所述转子绕组进行局部放电检测，确定出所述转子绕组上异常放电的特征和位置，并基于所述特征和位置，对所述转子绕组配置第二异常特征；

6、步骤四：通过所述转子绕组的第一异常特征和第二异常特征，确定所述转子绕组的故障特征。

7、作进一步的改进，对所述转子绕组进行初级故障检测的方法为，

8、第一步：设置测试电压-标准转速对应表；

9、第二步：根据所述测试电压-标准转速对应表对所述转子绕组通入与其相对应的测试电压，并采集所述转子在相应测试电压下的测试转速，将所述测试转速和测试电压-标准转速对应表中的标准转速作差得到转速差异量，通过所述转速差异量和每一测试电压配置转速差异参考权重得到初级故障对应值，若所述初级故障对应值大于预设的故障标准值，则所述转子绕组存在故障。

10、进一步的，计算所述初级故障对应值的表达式为：

11、

12、其中，g为初级故障对应值，kn为第n组测试电压配置的转速差异参考权重，△wn为第n组测试电压对应的转速差异量。

13、更进一步的，对所述转子绕组配置第一异常特征的方法为，

14、第一步：建立三维坐标系，在所述三维坐标系中对转子绕组建立绕组三维模型；

15、第二步：在所述绕组三维模型上设置若干个第一探点，通过所述绕组三维模型设定多个预设展示角度，针对每个所述预设展示角度，在所述转子绕组正常通电情况下，对所述转子绕组拍摄绕组热成像标准图；

16、第三步：对所述转子绕组进行通电，在所述预设展示角度下，对所述转子绕组进行多次热成像拍摄，获取与所述预设展示角度相对应的若干张绕组热成像图；

17、第四步：将所述绕组热成像图与绕组热成像参考标准图进行比对，筛选出差异的热点区块，并通过所述热点区块计算相对应的第一差异面积值；

18、第五步：当所述第一差异面积值大于预设的第一差异面积标准值时，则所述热点区块为异常热点区块；

19、第六步：在所述三维坐标系中将异常热点区块进行标记得到第一异常标记三维模型，通过所述第一差异面积，在所述第一异常标记三维模型上标记第一异常程度。

20、更进一步的，在所述第一异常标记三维模型上标记第一异常程度的方法为，

21、第一步：通过颜色与温度之间的表征关系，对所述绕组热成像图上的热点区块进行选择；

22、第二步：通过在所述绕组热成像图上选择的热点区块，在所述绕组热成像标准图上对应位置选择热点区块，将所述绕组热成像图上选择的热点区块面积值和所述绕组热成像标准图上对应位置选择热点区块面积值进行比对并作差得到第一差异面积值，当所述第一差异面积值大于预设的第一差异面积标准值时，则所述所述绕组热成像图上选择的热点区块为异常热点区块；

23、第三步：通过预设的所述颜色-温度标度对应尺，分别对所述绕组热成像图和绕组热成像标准图的对应热点区块上按照预设的间隔值均匀标注温度参考值，通过所述温度参考值和第一差异面积值得到异常热点区块的第一异常程度。

24、更进一步的，所述第一异常程度的表达式为：

25、

26、其中，y1为异常热点区块的第一异常程度，△s为异常热点区块对应的第一差异面积值，b1为差异面积调整常数，△xi为第i个温度参考量的差值，b2为温度参考两调整常数，l1为异常程度转换系数。

27、更进一步的，对所述绕组配置第二异常特征的方法为，

28、第一步：将所述转子绕组的通电端与电压检测装置的检测端连接，所述电压检测装置的另一端探测端在转子绕组上探测位置的改变，逐步探测采集转子绕组相应位置的实时电压；

29、第二步：当采集到的所述转子绕组位置的实时电压值与预设的电压标准值不同时，则判定此时所述转子绕组位置为异常放电点；

30、第三步：通过所述异常放电点各自位置的聚集特征对转子绕组配置第二异常特征。

31、更进一步的，通过所述异常放电点各自位置的聚集特征对转子绕组配置第二异常特征的方法为，

32、第一步：建立三维坐标系，在所述三维坐标系中建立绕组三维模型；

33、第二步：对所述绕组三维模型划定若干个定位区块，并设定所述定位区块中异常放电点的标准数量；

34、第三步：在所述定位区块中，若所述存在的异常放电点的数量大于定位区块中异常放电点的标准数量，则该所述定位区块中的异常放电点满足第一聚集条件；

35、第四步：当存在若干个相连接的定位区块中的异常放电点均满足第一聚集条件，则若干个相连接的定位区块中的异常放电点均满足第二聚集条件；

36、第五步：通过满足所述第一聚集条件的异常放电点数量和满足第二聚集条件的定位区块的区块数量，计算所述转子绕组的第二异常程度。

37、更进一步的，计算所述绕组的第二异常程度的表达式为，

38、

39、其中，y2为满足第一聚集条件的定位区块的第二异常程度，β为满足第二聚集条件的定位区块的区块数量，b2为区块数量调整常数，α为满足第一聚集条件的异常放电点的放电点数量，l2异常程度转换系数。

40、一种转子绕组故障分析系统，它包括，

41、初级故障检测模块，用于对转子绕组进行初级故障检测，判断所述转子绕组是否存在故障；

42、第一异常特征分析模块，用于在所述转子绕组通电情况下，对所述转子绕组进行热成像分析，获取转子绕组热成像图，并基于所述转子绕组热成像图，确定所述转子绕组上的异常热点，并通过所述异常热点的展现特征和位置，对所述转子绕组配置第一异常特征；

43、第二异常特征分析模块，用于对所述转子绕组进行局部放电检测，判定所述转子绕组的局部异常放电，并通过所述局部异常放电的展现特征和位置，对所述转子绕组配置第二异常特征；

44、故障特征分析模块，用于通过所述第一异常特征和第二异常特征，确定所述转子绕组的故障特征。

45、有益效果

46、本发明的优点在于：

47、本发明通过对绕组进行初级故障检测，对故障的绕组配置第一异常特征，对故障的绕组配置第二异常特征，从而根据第一异常特征和第二异常特征来确定绕组的故障特征，实现了更加精准的故障检测，并通过比对异常特征，避免了故障点的遗漏，减少了查找故障的时间，提高了设备维护的可靠性。