为了有效地测量发电机中的故障放电信号,必须了解信号在发电机中的传播特性。发电机定子绕组是一个具有分布参数的元件,在结构上有自己的特点。发电机绕组深嵌在定子铁心槽中,且大容量发电机多采用单匝结构,对于不在同一槽中的各线圈及各匝来讲,它们之间电磁耦合都比较弱,若略去匝间电容的影响,则可以用传输线理论来分析脉冲在绕组中的传播,即认为发电机绕组具有一定的波阻抗,绕组中的放电脉冲以一定速度沿着绕组传播。
发电机定子绕组的等效电路
下图是对一台500MW汽轮发电机定子绕组进行故障放电模拟实验测得的实际波形。实验采用一个上升时间为5ns的脉冲信号发生器,通过一个耦合电容给绕组线圈注入一个模拟的放电脉冲,并采用一个带宽为540MHz的示波器来观察波形。图中上部的波形为注入点的脉冲波形,下部的波形为距离注入点一个线圈距离处所测得的波形。从图中可以看出,脉冲显著地展宽。因此,绕组的低通作用是很明显。
500MW发电机定了绕组故障放电脉冲测试波形