本发明公开了一种同步发电机定子铁心与穿心螺杆短路故障的监测方法，将同步发电机定子铁心穿心螺杆经串联的高阻值电阻和采样电阻接地，在线采集采样电阻两端的电压瞬时值，将该电压瞬时值与故障判定阈值相比较，当其超出故障判定阈值时，判定该同步发电机的穿心螺杆与定子铁心发生短路故障。本发明可以解决现有技术的不足，提高此类故障的诊断水平。

本发明涉及发电机技术领域，尤其是一种同步发电机定子铁心与穿心螺杆短路故障的监测方法。

本发明提出的诊断方法实现了对穿心螺杆与定子铁心短路故障的在线监测，相对于常规的离线检测方法，本方法具有发现故障更及时、灵敏度更高、能避免恶性故障等优点。监测的短路故障位于定子铁心内部，这是常规离线检测方法无法发现的，有效地弥补了常规离线诊断方法的监测盲区，实现了对定子铁心短路故障的全覆盖检测。本方法的实现也十分简单，同步发电机定子铁心采用分段式或整体式结构。对于分段式铁心，接地点可以设置在穿心螺杆的中部，接地线从相邻铁心段间间隙引出；对于整体式铁心，接地点可以设置在穿心螺杆的端部，接地线从穿心螺杆端部直接引向定子铁心背部。本发明对于同步发电机出现定子铁心大面积融化具有重要的预防作用，为发电机的安全、稳定运行提供了保障。

 同步发电机的定子铁心采用硅钢冲片叠装而成，为了防止铁心冲片在运行中发生位移和振动切割定子绕组绝缘，需要借助穿心螺杆向铁心冲片施加轴向压力，使铁心冲片紧固。为防止铁心冲片短路引起局部涡流或环流造成过热损坏，在穿心螺杆与冲片之间设置了绝缘材料。

为了避免穿心螺杆在铁心端部通过压圈等结构短路，穿心螺杆的端部设置了绝缘垫，这样，同步发电机的全部穿心螺杆形成了空间圆柱体分布的全绝缘结构。

铁损试验法是一种传统的定子铁心短路故障检测方法，该方法在发电机抽出转子后进行，在定子铁心上缠绕大功率绝缘导线，并向导线中注入交流电流，产生的交变磁场沿整个定子铁心闭合，磁场的周期性交变在铁心上产生发热损耗，当定子铁心存在片间短路故障时，短路处的涡流损耗更大，发热量更高，用红外测温仪观察发电机内部的温度即可找到短路点。该方法只能观测到物体表面的温度分布状况，对定子铁心与穿心螺杆间的短路故障则无法有效反映出来。此外，试验设备电压、电流大，造价昂贵，还可能因试验导致故障进一步恶化。ELCID法利用便携式设备在发电机定子铁心相邻尺槽间产生交变的局部磁场，若定子铁心存在片间短路，将产生局部故障涡流，该电流将被Chattock线圈检测到。此方法已被国际电力行业广泛地采用，然而，该方法也有明显的缺点，即只能发现定子齿槽部位的短路故障，对于穿心螺杆与定子铁心之间的短路故障不能灵敏反应。

综上所述，目前仅有单独诊断穿心螺杆绝缘状态和定子铁心短路故障的检测方法，且均属于离线检测方式，无法及时发现故障，可能导致故障恶化。其中铁损试验法和ELCID法均无法发现位于定子铁心深处的穿心螺杆与定子铁心间的短路故障，而穿心螺杆与定子铁心间的短路故障恰恰是发生率最高、破坏性最强的定子铁心故障类型，因此，开发在线的、高灵敏度的穿心螺杆与定子铁心短路故障的检测方法十分必要。