(1)三相电流的对称性遭破坏,故障相电流恒为最大;故障相电流的大小与故障部位无显着关系,但非故障相电流的大小与故障部位有关;定子三相电流,随故障的故障匝比的增大而增大,谐波幅值随故障程度的加深而增大。

 

(2)中性点电压随故障部位变化而变化,随故障的匝比的增大而增大。

 

(3)三相功率因数对称性遭破坏,三相的功率因数随故障部位变化而变化,随故障程度的加深使一非故障相的功率因数减小,而使另一非故障相的功率因数增大。

 

(4)三相电流之间的相位差的对称性遭破坏,随故障部位变化而变化。若一相发生故障,另外两非故障相之间的相位差偏离120.最大,且随故障程度的加深而明显增大。

 

(5)跨相故障时,上述不对称性表现更为严重。

 

 

(1)三相电流不对称程度较绕组匝间短路时的更为严重。

 

(2)接地故障相的电流恒为三相中最大,且高于正常值。

 

(3)中点电压随故障部位的变化而有显着变化。

 

(4)三相功率因数不对称,随故障部位变化而变化。

 

( 5)三相电流之间的相位差不对称(偏离120.),随故障部位变化而变化。

 

(6)各参量的变化与接地电阻值有关系。

 

定子绕组跨相故障或绕组接地故障都有很强的突发性和破坏性,而它们往往是由匝间短路引起的。

 

因此,在电机定子绕组发生匝间短路期间就要能检测到,并采取相应措施。

 

经过上述分析可知,通过监测三相电流的不对称性、三相电流之间的相位差偏离120.的数、三相功率因数的不对称性及中性点电压,即可判断电机定子绕组故障的有无;由不对称程度可判定故障程度。这一结论获得的前题是,电机发生其它故障时这种对称性不被破坏。下面的分析将证明这一前题是正确的。

 

 

 

分析仿真数据可得:

 

1)故障时定子三相电流有效值减小,但其对称性不变。

 

2)三相功率因数随故障程度的加深而降低,但其对称性不变。

 

3)三相电流之间的相位差基本保持在120.,即对称性不变。

 

4)定子中性点电压受故障影响较小。

 

(2)三相电压不对称时的仿真分析仿真数据可得:

 

1)故障时定子三相电流对称性基本不变。

 

2)三相功率因数对称性基本不变。

 

3)三相电流之间的相位差基本保持在120.,即对称性不变。

 

4)定子中性点电压受故障影响较大。

 

事实上,当电机发生偏心故障时,上述对称性仍29基本保持不变,限于篇幅,本文不再赘述。

 

 

 

(1)选取三相电流之间的相位差作为特征参量判定异步电机定子绕组故障是可行的,且它具有与故障状态相关性大、反映灵敏的特点。

 

(2)如电机正常,电源电压不对称,也会造成三相电流之间的相位差偏离120.,但经仿真数据表明其偏离度数较小。

 

(3)可通过监测三相电流的不对称性、三相电流之间的相位差偏离120.的度数、三相功率因数的不对称性、中性点电压的大小等参量来判断电机定子绕组故障的有无;由不对称程度判定故障程度。但必须确定一个判定故障有无的门限值,经大量仿真数据表明,仅当三相电流的不对称程度大于8%,且三相电流之间的相位差偏离120.的最大值超过7.时,方可判定有定子绕组短路故障。