发电机转子匝间短路RSO检测技术

发电机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。转子绕组早期的匝间绝缘不良的情况，症状不明显，随着长时间的运行，匝间绝缘会逐渐恶化，严重的会发生短路。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。

RSO试验(RECURRENT SURGE OSCILLOGRAPH)，主要原理是在转子绕组的两端时注入激励信号，即前沿陡峭的低电压脉冲，并通过分析注入点的波形来判断转子绕组中是否存在匝间短路故障及故障严重程度。

对于这种激励信号，转子绕组所呈现的阻抗是一个RLC分布电路的波阻抗。转子绕组形状复杂，有一些因设计而固有的阻抗变化的区域，在这些区域会产生反射波，注入点的波形是激励信号与反射波的叠加。由于转子绕组结构的对称性，在没有匝间短路时，在两端注入同一激励信号时，两个注入点波形应该是高度一致的， 体现在特征波形（两个注入点波形之差）上，应该表现为基本平直的直线。

当存在匝间短路或对地短路时，短路造成的绕组阻抗不连续将产生较大的发射波。发电机转子阻抗测试仪的短路点不在绕组的正中间，由于发射波对转子两端的传播时间不同，则两端呈现不同的注入点波形，二者不能完全重叠，在特征波形上将表现出波峰突起。突起在时间轴上的位置，对应短路点在绕组上的位置（匝数）。突起的幅值，与匝数和短路电阻相关，匝数越大，即离注入点越远，幅值越小；短路的阻值越小，突起幅值越大。

对于转子绕组的匝间短路故障，目前主要的诊断方法有直流电阻法、匝间压降法、交流阻抗法、气隙波形法等。近年来开始应用的RSO试验方法，具有方便、灵敏、适于长期跟踪短路状态的特点，而且能定位故障位置，并在相当程度上判断故障的严重程度。

RSO试验的灵敏度很高，在匝间短路初期就可以检测出，当对多个历史数据进行对比时，即使匝间绝缘有轻微的变化也能看出，判断绝缘恶化状况的进展。试验设备简单，无需抽转子、拔护环，只要转子绕组与励磁系统断开，即可进行试验。能进行定位，可精确到一个线圈。