本发明公开了一种水轮发电机转子绕组匝间短路故障检测方法，包括以下步骤：A、制作凸极同步电机向量图；B、计算出正常运行情况下水轮发电机电动势E0表达式；C、对水轮发电机电动势E0表达式进行修正；D、对水轮发电机空载特性曲线进行拟合，计算出励磁电流和空载电动势的表达式；E、计算电机正常时理论励磁电流；F、将步骤E中计算的正常理论励磁电流Ifc与实际测得的励磁电流If0进行比较，短路判据公式如下，G、根据短路判据a％来判断水轮发电机转子绕组是否发生匝间短路故障。本发明能够改进现有技术的不足，可以不必增加发电机新的监测点，通过发电机原有电气参量的读取，实现水轮发电机转子匝间短路故障的在线检测。

本发明涉及大型电机在线监测与故障检测技术领域，尤其是一种水轮发电机转子绕组匝间短路故障检测方法。

本发明可以直接通过实时采集简单的电气量参数计算励磁电流，检测水轮发电机转子绕组匝间短路故障，弥补了水轮发电机采用离线检测法时需要停机测量缺陷，可以对任意工况下的故障进行检测，判据的大小可以直接反映短路故障的严重程度。另外，本发明不必在水轮发电机增加新的监测点，不影响水轮发电机的正常运行，操作简便，灵敏度高，节约成本。

本发明所提出的方法为水轮发电机励磁电流诊断方法，与传统汽轮发电机电流法有较大区别。本方法深入研究凸极电机内部电磁参数关系，充分考虑电机并网运行时可能的参数变化，利用更多的可测电气量参数和更精确的水轮发电机的公式计算励磁电流。除此之外，本发明提出方法比传统方法多了饱和参数修正环节，使励磁电流计算的更为精确。

从调查结果看，已运行的水轮发电机组中，发生转子线圈匝间短路故障占故障总数的比重较大，大多数水轮发电机都发生过或存在转子线圈匝间短路故障。大多数水轮发电机都发生过或存在转子匝间短路故障。由于该故障对机组正常运行影响不大或故障特征不明显，所以很多匝间短路故障都没能被及时的检测和处理，但机组长期处于匝间短路情况运行下，将会导致转子线圈一点甚至两点接地，会造成发电机励磁电流增大、温度升高、转子振动加剧等不良影响。若不能尽快地处理励磁短路故障，可能发展成为更加严重的事故，并对电机及整个电网的安全运行产生巨大威胁。因此进行水轮发电机匝间短路故障早期预报是十分必要的。

 目前，对同步发电机转子匝间短路国内外普遍采用开口变压器法、气隙线圈探测方法、励磁电流法、电动势比较法等来检测转子线圈发生匝间短路故障，第一种方法虽较灵敏，但属于离线检测，仅在停机且抽出转子后方能进行，而且受转子槽楔的材料等影响，而且旋转时产生动态的匝间短路无法检测。气隙线圈探测法的基本原理是，采集运行中的同步发电机气隙中的转子漏磁场，根据磁场波行进行分析，诊断转子绕组是否存在转子线圈匝间短路故障，并准确显示故障槽的位置，气隙线圈探测只能在发电机空载和三相短路情况进行，在发电机带负载的条件下，由于电枢反应，探测效果不明显。前两种匝间短路故障探测不足之处是都只能在机组从电网解列之后进行，局限性比较大。