發電機轉子繞組匝間短路可以分為靜態和動態兩大類 。 主要討論靜態匝間短路的監測方法 ， 監測靜態匝間短路的方法主要有4種:①測量轉子繞組的直流電阻;②側量發電機的空載、短路特性曲線;③測量轉子繞組的交流阻抗和功率損耗;④測量開口變壓器感應法 。 下面分別給予說明 。 一、測量轉子繞組的直流電阻
測量轉子繞組的直流電阻只能作為綜合判斷的方法之一 ， 不能作為判斷匝間短路的主要方法 。 因為汽輪發電機轉子繞組的總匝數較多 ， 在測量準確的條件下 ， 僅當繞組短路匝的數量超過總匝數的2%及以上時 ， 直流電阻減小的數值才能超過規定值2% 。
二、測量發電機的空載、短路特性曲線
當轉子繞組發生匝間短路時 ， 空載特性曲線將會有所下降 ， 短路特性曲線的斜率也會減小 。 一般轉子繞組短路的匝數超過總匝數的3%一5%時 ， 才能在特性曲線上反映出來 。 所以 ， 該法只能作為綜合判斷轉子繞組有無匝間短路的方法之一 。
【發電機轉子繞組靜態匝網短路監測】三、測盆轉子繞組的交流阻抗和功率損耗
測量轉子繞組的交流阻抗和功率損耗 ， 并與歷年數值相比較 ， 是判斷轉子繞組是否存在匝間短路現象的比較靈敏的方法之一 。 這是由于當轉子繞組中產生匝間短路時 ， 在交流電壓下流經短路線匝的短路電流比正常線匝中的電流大n倍(n為一槽線圈總匝數) ， 它有強烈的去磁作用 ， 使轉子繞組的交流阻抗大為下降 ， 功率損耗卻明顯增加 。
(一) 試驗接線和方法
圖4一12所示為測量轉子繞組交流阻抗和功率損耗的接線 。 在接線時 ， 電壓表應用最短的粗導線直接接到繞組ZQ的集電環1、1'上 ， 用調壓器分級升壓 ， 測量出電壓U ， 電流I ， 功率P ， 從而可計算出交流阻抗Z為
Z=U/I
當電壓的單位用伏(V) ， 電流的單位用安(A)時 ， 交流阻抗Z的單位為歐姆(Ω) 。
文章插圖
在測量時應考慮下列因素的影響:
(1) 轉子在定子膛內和膛外的影響 。 當在膛內時 ， 其阻抗測量值比膛外大 。 定、轉子之間的氣隙越小 ， 膛內外的交流阻抗和損耗差值就越大 。 一般隱極式轉子應和膛外在膛內和不同轉速下測量;顯極式轉子應在膛外對每個轉子繞組測量 。
(2) 動態、靜態的影響 。 當交流電壓不變時 ， 其交流阻抗和損耗隨轉速升高而降低 ， 損耗升高 。
(3) 轉子本體剩磁的影響 。 當其剩磁越大 ， 則阻抗越小 ， 損耗越大 。
(4) 試驗電壓的影響 。 當電壓升高時 ， 其阻抗和損耗均增大 。
(5) 護環和槽楔的影響 。 當有護環時 ， 將產生渦流去磁效應 ， 使阻抗下降 ， 損耗增大 。
(6) 繞組有無匝間短路的影響 。 當繞組有匝間短路時 ， 其阻抗將下降 ， 損耗將增大 。
由上述可知 ， 影響阻抗和損耗的因素較多 ， 一定要用在相同位置(膛內或膛外)、相同狀態(靜態或動態)、相同參數(轉速、電壓)、相同狀況(有無護環和槽楔)下測量阻抗和損耗 。
(二) 試驗結果的分析和判斷
在《預規》中規定:阻抗和功率損耗自行規定 。 在相同試驗條件下與歷年數值比較 ， 不應有顯著的變化 。 也就是說 ， 對該試驗的結果應根據具體情況具體分析 ， 這是因為影響的因素較多 。
該試驗的缺點是不能確定發生短路的線圈槽號和部位 ， 而且反映底部線匝短路的靈敏度比頂部低 。
為此 ， 《預規》中提出 ， 本試驗可用動態匝間短路監測法來代替 。
四、開口變壓器感應法
開口變壓器感應法是利用開口變壓器測量繞組中所感應的電壓(電流) ， 其大小和相角與線槽上漏磁大小和相角有關.將各槽上測得的感應電壓(電流)大小和相角相互比較 ， 就可以判定轉子繞組有無匝間短路 ， 且可確定相應的槽號 。 其測量方法有單開口變壓器法和雙開口變壓器法兩種 。
(1)單開口變壓器法 。 其試驗接線如圖4一13所示 。 將開口變壓器置于轉子中部 ， 順次在各槽上測量 ， 調節移相器 ， 記下移相器和真空管電壓表讀數 ， 作出轉子各繞組的相量圖 。
(2)雙開口變壓器法 。 其試驗接線如圖4一14所示 。 在同一線槽或同一繞組對應的兩個槽上各放兩個開口變壓器 ， 一為發射變壓器(可加1000一2000安匝工頻電源) ， 一為接收變壓器 。 在良好槽中 ， 接收繞組的感應電壓為零 ， 有短路匝的則感應出電壓 。
為了使讀者有感性認識 ， 下面舉例說明用上述兩種開口變壓器法測試發電機匝間短路的結果 ， 如圖4-15和圖4-16所示 。
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圖4-15是用單開口變壓器測試某臺發電機轉子繞組匝間短路的功率相量投影圖 ， 在圖中 ， 4、25號槽(同一線圈)有匝間短路現象(反相) 。 圖4一16是用雙開口變壓器測試另一臺發電機轉子繞組匝間短路的試驗曲線 ， 在圖中 ， 曲線l、2(對應1一18、36~19槽)為有短路時的曲線(7一30、13一24、14一23槽三個線圈有短路);曲線3、4(對應1~18、36~19槽)為無短路時的曲線 。
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