双馈电机绕组故障诊断

双馈是大型风力发电的主流威廉希尔官方网站 之一，目前已装机运行的并网型风力发电机组大多采用这一威廉希尔官方网站 路线。通常双馈发电机绕组出现故障后很难在塔上维修，必须下塔。下塔！同学们知道下塔吊一钩子要多少money吗？告诉你会吓同学们一跳！比同学们给老师的打赏还要多！想想！同学们打赏都舍不得，要是判断失误，把没毛病的发电机下塔，同学们的小心脏还不得疼死啊！通常发电机绕组发生故障会表现出不能并网、机组振动大、发电机发热、变频器报发电机绝缘故障等故障现象，但这些故障现象并不意味着发电机绕组故障是唯一的原因，其它部件的故障也可能引起上述故障现象。就涉及到一个如何在塔上准确判断绕组故障的问题。风力发电机组的机舱内空间狭小，加之现场没有复杂的高精尖检测设备，很难对发电机进行全面检测，如何来准确判定发电机绕组故障呢？今天老师就告诉同学们几个绝招。一般人我不告诉他！

1 双馈发电机结构及原理

双馈发电机其实就是一个绕线式的异步电机，其定转子各布置有三相对称绕组。运行时，定子三相绕组直接并网，转子三相绕组通过滑环碳刷系统与变频器相连，调节变频器输出电流的频率和大小可以调节机组输出的功率、功率因数以及机组的转速，实现变速恒頻输出。详细的工作原理见老师的科学瞎想系列之五十六。双馈电机其实就是一个可以旋转的三相变压器，定转子绕组就是变压器的原副边线圈。

2 常规检测方法及其存在的问题

绕组故障无非是匝间短路、相间短路、绕组对地短路、绕组开路等。通常的检测办法是测量绕组的直流电阻、绝缘电阻、用匝间耐压测试仪对绕组进行匝间冲击耐压试验、用多功能电机故障诊断仪器测量各绕组的电感、电容和电阻参数等。这些方法都不太靠谱，一是由于绕组直流电阻很小，只有毫欧级别，受测量时的接触电阻、短路点接触是否可靠以及测量误差等因素影响，故障特征不明显，分辨率很低，因此仅靠直流电阻来判断匝间短路不靠谱，极易出现误判；二是绕组故障时，绕组的自感和绕组之间的互感等参数会随转子位置变化而变化，不能准确判定故障部位，甚至即使绕组正常，由于磁路等方面的非均匀性也会导致电感电容参数的不对称，导致误判；三是匝间测试仪、多功能故障检测设备都是比较昂贵且体积重量庞大的仪器设备，大多是电机生产和检测厂家的专业设备，一般风场都不配置，即使有土豪业主配备，也不便于上塔在机舱内施展。因此这些常规的检测方法并不实用，容易误判，只能作为辅助的诊断和判断方法。

3 教你几手

既然双馈发电机是一个可以旋转的变压器，那么我们就可以采用变压器的原理来检测判断绕组故障。老师今天教同学们的方法不需要复杂的专业检测仪器设备，一般机舱里就具备检测条件，而且检测出的故障特征明显，区分度高，判定迅速准确。

3.1 静态检测法

①机组停转，把转子可靠锁住；

②断开发电机定转子绕组所有外部接线；

③在定子上施加三相工频交流电压，以100伏左右为宜，一般机舱内的辅助工作电源即可；

④用万用表测量转子三相的电压。正常情况下，转子的三相电压应是平衡的，且对于定子额定电压为690伏的电机，转子测得的电压约为定子所施加电压的三倍左右。如果转子测得的电压不平衡，那么转子绕组存在短路故障的可能性极大；如果测得的电压有一个为0，那么转子一相开路的可能性极大；

⑤重复上述③④步骤，在转子上施加三相交流电压，测量定子三相电压，以判断定子绕组是否存在故障。

3.2 旋转检测法

①断开定转子绕组所有外部接线；

②在定子任意两相间施加直流电压，电压以12伏左右为宜，可利用机舱内的直流工作电源即可；

③调节变桨系统使转子旋转（空转），控制转速以略低于额定转速为宜，用万用表测量转子三相电压，如果三相电压对称，则说明转子绕组正常；如果不对称，则转子绕组一定存在故障！注意，是一定！一定！一定！

④重新在转子绕组任意两相间施加直流电，重复上述②③步骤，以判定定子绕组是否存在故障。

3.3 盘车检测法

①脱开发电机与齿轮箱的机械联接；

②断开发电机定转子绕组所有外部接线；在定子任意两相间施加单相交流电，电压以不高于220伏为宜，直接采用机舱内辅助电源即可；

③用万用表测量转子任意一相电压，并手动缓慢盘车，你会发现随着转子位置的不同，转子电压也随之变化，记录该相转子电压的最大值和最小值；

④换其它相转子绕组，重复第③步骤，最终测得三相转子绕组的电压最大值和最小值；

⑤比较转子各相绕组电压的最大值和最小值，如果三相都分别相等，则说明转子绕组正常；如果三相绕组电压（特别是最大值）不相等，则该相转子绕组一定！确定！以及肯定存在故障！

⑥在转子任意两相间施加单相交流电，重复②③④⑤步骤，以判断定子绕组是否存在故障。

好了，老师就先教同学们这几招，这些方法无需复杂的检测设备，在机舱即可方便实施，至于这些方法的原理，作为课后作业，回去好好消化认真完成！实战中根据现场条件可任用一招即可准确判定发电机绕组故障，如果条件允许，可以多采用几种方法，做一个互相印证。相信同学们掌握了这几招你就可以向你的头头要求涨工资了！切记涨了工资别忘了给老师打赏哦！

审核编辑 ：李倩