大型发电机转子绕组RSO试验分析和探讨向成，刘志强（大亚湾核电运营管理有限公司维修部电气处，广东深圳518124）[摘要]大型发电机的转子绕组故障是比较常见的，而对转子绕组的检查特别是对绕组匝间短路的检测和判断方法虽然比较多，但大都不是很准确，在故障发生的初期很难判断出来。本文介绍了一种目前在大亚湾核电机组上使用的方法即RSO试验，结合其在大亚湾核电机组上的应用，论述了RSO方法的优点和特点，并与其他方法进行了比较。[关键词]转子绕组；匝间短路；RSO试验[中图分类号]TM306[文献标识码]B[文章编号]1000-3983（2008）01-0016-05StudyonRSOExperimentforRotorWindingofLargeTurbogeneratorXIANGChengLIUZhi-qiang(DayaBayNuclearPowerOperations&ManagementCo.,Ltd,Shenzhen,518124,China)Abstracts:Therotorwindingfailureoflargegeneratorisacommonphenomenon.Therearemanytechniquesforcheckingandtestingtherotorwinding,especiallytheinter-turnshortcircuitfault,butmostofthemarenotsoperfectthatitisdifficulttoidentifythefaultatitsearlierstage.ThispaperintroducestheRepetitiveSurgeOscillograph(RSO)technique,whichispresentlyappliedonthegeneratorsofDayaBayNuclearPowerStation.WealsogivetheRSO’sadvantagesandfeaturesbycomparingitwithotherways.Keywords:rotorwinding;inter-turnshortcircuit;RSO0前言目前汽轮发电机的功率越来越大，特别是核电厂的发电机，由于机组的功率基本上都是1000MW及以上，其汽轮发电机往往电压等级高，电流负荷大。比如大亚湾核电站2台发电机的额定输出电压为26kV，额定输出电流为23.5kA，额定转速为3000r/min，是世界核电站已投入运行的1000MW级全速机组的最大汽轮发电机之一。由于发电机负荷大，转速高，在设计和制造上存在不足，因此转子的问题比较多。转子绕组主要有接地、断路和匝间短路等故障，其中转子绕组的匝间短路故障占有较大比例。匝间短路故障在开始阶段对发电机运行影响不大，但如果发展下去则危害比较大，短路点局部过热会导致绝缘烧毁接地，线棒过热会导致变形，故障的进一步发展会造成护环烧坏、大轴磁化，甚至造成转子烧损事故。尽早发现转子绕组的匝间绝缘问题对于保证发电机的安全运行非常重要，本文介绍的RSO试验方法简单易行，对发电机转子绕组匝间故障的检测非常灵敏，既可定位又可定量比较匝间绝缘的状况。1RSO试验原理和方法1.1RSO试验的基本原理RSO试验是RECURRENTSURGEOSCILLO-GRAPH的缩写，即循环周期性电脉冲示波器试验，最早是由英国专家提出的。其主要原理就是在转子绕组的两端同时注入一个连续的前沿陡峭的低电压脉冲。当脉冲在转子绕组传播时，一旦遇到任何在绕组的特性阻抗上有不连续的地方，就会产生一个反射脉冲，反射脉冲会重新回到注入点，通过分析注入点的波形来分析绕组故障。如果比较信号（相减）是一条直线或者能重叠，说明两端的波形完全相同，可以认为绕组没有问题；如果比较信号不是一条直线或不能完全重叠，就说明在绕组的特性阻抗上存在问题，存在不连续。由于反射波与原始输入波在到达输入点时间上有延迟，这样就会合成一个特殊的波形，这个波形可以用来分析绕组的故障。对于发电机绕组中常见的故障，如绕组断路、接地故障等，一般常用的电气试验都可以判断出来。而对于匝间短路，一般的电气试验较难判断。而RSO2008.№1大电机技术17验在检测发电机转子绕组的多种类型故障上有独到之处，尤其可以较好地判断和分析匝间短路故障，一能定位故障位置，二能在相当程度上知道故障的严重程度。对于匝间短路来说，反射波是一个断路型反射波和接地型反射波的合成。反射波的波形如图1所示，其中TF相当于脉冲在短路匝间环路的传播时间。在输入点，示波器监视的波形是输入波和反射波的相加（如图2所示）。假使脉冲波从A端到B端所用时间是T，脉冲波从A端到故障点所用时间为T1，而整个绕组的长度为XR，则可知故障点距离A端的长度就为X=T1/T×XR。实际可以根据示波器上的相减波形中尖峰突起（正负都可以）的时间来推出故障在第几个线圈。根据试验可以得知脉冲波在转子绕组上的传...