双馈风力发电机定子匝间短路建模分析

定子匝间短路故障是双馈式风力发电机的匝间绝缘破坏导致,其故障信号识别具有重要的意义。文章分析了定子匝间短路在转子电流和电磁转矩中引起相应的特征信号,建立了双馈发电机的有限元仿真模型,对正常电机和故障电机的转子电流和电磁转矩进行仿真分析。指出定子匝间短路将在电机电磁转矩中引起100 Hz特征谐波,而在转子中引起与转差率相关的特征谐波,以此来诊断定子匝间短路故障。     

双馈式感应发电机定子匝间短路故障诊断措施

在双馈式感应发电机运转过程中,定子绕组匝间短路是一种经常遇到的故障。本文首先分析了发电机定子匝间短路故障出现后电磁特性的规律,然后利用多回路数学模型仿真计算了各种情况下匝间短路故障,深入研究了仿真结果,并用频谱对转子侧电流和定子侧电流进行了分析,制定了发电机定子匝间短路的应对措施。     

发电机定子绕组的匝间保护分析

以某水电站发电机定子绕组匝间击穿故障为例,分析了发电机的差动拒动问题。综述了发电机定子绕组匝间短路的横差保护方法、不完全纵差保护方法、二次谐波保护方法、零序电压保护方法的原理和适用性。     

基于多回路理论的转子匝间短路时定子并联支路环流分析

发电机的转子绕组匝间短路故障会造成发电机定子并联支路的环流增大,而目前对于定子并联支路环流的分析主要通过实验检测及定性分析,由于不能准确计算故障电流等电气量,在实际应用中存在局限性。针对SDF-9型故障模拟实验机组的转子绕组匝间短路进行模拟仿真并对故障进行定量计算,通过实验验证由多回路模型所计算的定子并联支路环流大小的准确性,从而可依据此模型准确计算转子匝间短路不同短路匝数时的定子并联支路环流大小,为转子匝间短路的保护提供依据。     

大型汽轮发电机匝间短路保护必要性探讨

介绍了陡河发电厂4例发电机定子绕组短路故障情况，认为发电机定子绕组的同槽同相、发 电机制造工艺的缺陷及绝缘材料的老化均可能造成匝间短路，因此有必要装设匝间保护。     

励磁调节器恒α控制方式在葠窝电厂的应用

详细介绍了葠窝电厂WL-06B型双微机励磁调节器的“恒α”控制方式。将发电机自并励励磁方式改为它励励磁方式,利用WL-06B型双微机型调节器的恒α控制方式给定子绕组做三相稳态短路特性试验,通过改变控制角的大小来减少或增加转子励磁电流以测得定子绕组的三相电流,根据短路特性曲线判断发电机三相电流的对称性,还可以用它判断转子绕组有无匝间短路故障。研究成果为今后试验工作提供了参考。     

一起发电机横差保护动作原因的分析及处理

发电机横差保护是装设于发电机双星形接线的定子绕组中，防止绕组匝间短路的一种保护。文章结合在小关子电站运行期间发生发电机横差保护动作的现象，着重阐述横差保护动作原因及故障处理。     

短路点电气距离对并网风电场低电压穿越效果仿真分析

在DIgSILENT/PowerFactory仿真软件中建立了双馈感应发电机(Double fed induction generator,DFIG)和实际电力系统模型,验证了不同短路点对风电场低电压穿越(low voltage ride through,LVRT)功能的的影响.仿真结果表明:当电网侧发生严重故障时,双馈电机转子侧变频器由于转子绕组过电流而被crow-bar保护短接闭锁,此时双馈风电机组将失去控制用功、无功的能力,风电场的暂态电压稳定能力将影响到电网的安全稳定,短路点与DFIG的电气距离越远,DFIG的LVRT效果越好,即短路点与DFIG的电气距离越远时,DFIG的LVRT相对而言更容易实现,电网的LVRT相对而言更难实现.     

一起发电机定子接地保护动作的原因分析

通过对一起发电机定子接地保护动作情况及试验数据分析,揭示出发电机出口电压互感器一次绕组匝间短路对定子接地保护的影响。     

大型凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态仿真

大型凸极同步发电机定子绕组内部故障的仿真计算对保护的配置具有重要意义。文中以多回路理论为依据，建立了大型凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态分析的数学模型；以匝间短路为例，给出了系数变化矩阵。通过在动模机上进行故障的动态模拟实验，验证了该方法的正确性。最后对三峡电站SF700-80/19720大型水轮发电机定子绕组一支路发生匝间短路的故障情况，进行了瞬态过程的仿真计算，验证了所配置单元件横差保护的灵敏度，结果令人满意。     

平班水电站发电机转子交流阻抗和功率损耗试验异常分析和处理

发电机在运行过程中,转子通常会受到电、热以及机械应力的作用,随着运行年限的增加,转子磁极绕组就可能会出现匝间短路故障。转子交流阻抗和功率损耗试验是检验磁极线圈是否存在匝间短路的有效措施,以平班水电站1号发电机转子交流阻抗试验异常为例,用排除法查找出存在匝间短路的磁极,同时提出了相应的解决方法和处理措施。修复后的磁极交流阻抗正常,表明该方法可作为判断磁极是否存在匝间短路的依据。     

多支路发电机定子绕组接地短路点 查找方法探索

发电机定子绕组接地故障是一种常见的,破坏性很强的故障,对电厂发电机乃至电网的安全运行都将带来一系列严重的影响。本文通过对瀑布沟水电站1号水轮发电机定子接地短路故障点查找,探索出了一种在多支路发电机定子绕组接地时,快捷方便查找短路点的方法。     

交流异步电动机绕组烧坏原因及对策

该文就水利系统大量使用的三相交流异步电动机常见的缺相运行、过载运行、转子扫膛、定子绕组匝间或相间短路、定子绕组断路等故障引起绕组烧坏进行分析,分别给出故障的特征、判断方法及解决办法。     

计及低穿控制的双馈风电机组故障电流特性研究

推导了双馈风电机组在额定运行工况下定、转子短路电流的近似求解公式,分析了双馈风电机组在对称短路情况下的短路电流特性。基于Matlab/Simulink仿真平台,构建了基于磁控电抗器(Magnetically Controlled Reactor,MCR)的动态无功补偿装置(MSVC)和撬棒(Crowbar)保护电路的双馈风电机组低电压穿越模型,仿真验证了不同电压跌落下的双馈风电机组(低穿)能力,研究了Crowbar和MSVC的投切对于双馈风电机组输出短路电流的影响。     

双馈异步风力发电机组定子三相电流不平衡原因分析

内蒙古华电辉腾锡勒风力发电有限公司^#62，^#41双馈异步风力发电机组相继发生定子三相电流不平衡故障，对故障原因进行了试验分析，找出了具体的故障位置，可为其他电厂进行双馈异步风力发电机组定子检修时提供参考。     

电网电压跌落下DFIG电磁暂态过程及转子侧控制策略研究

以双馈风力发电机(DFIG)作为对象,对转子侧变换器的定子磁链定向矢量控制是基于假设电网电压稳定。而矢量控制下对电网电压波动时控制性能较差。对DFIG在电网电压跌落时的电磁暂态过程进行分析,仿真得出定子电流的波形与频谱分析,在控制策略中引入定子等效励磁电流,从而引入两个补偿量,重新构建控制框图并进行对比仿真分析显示,加入了补偿量的控制策略与矢量控制方法相比,转子侧的故障电流得到了抑制,提高了DFIG在电网电压跌落时的运行能力。     

无差拍控制提高变速异步风力发电系统的故障承受能力

变速风力发电机对于电网扰动、故障以及电网电压跌落非常敏感，当上述情况发生时风力发电机将从电网切除，直到电网恢复正常才能重新投入运行。如何在电网发生扰动时保持风力发电机的正常运行是一个有挑战性的课题。未来的电网规范甚至要求在电网发生故障时风力机组仍能保持运行，这就要求必须安装保证风电机组低电压运行的控制装置。文中针对采用全载换流器与电网进行连接的异步风力发电机组提出了相应的风电机组低电压控制器及控制策略，无须进行硬件改造即可实现电网故障情况下风电机组不退出运行。其中，风电机组电气子系统控制器基于无差拍控制策略进行设计。算例给出了300 kW的风电机组在30%电压跌落情况下的暂态过程，没有加入控制器之前风电机组将停机，加入之后则可以保持运行，验证了所提方法的正确性。     

汽轮发电机定子绕组匝间短路保护的必要性

长期流传的“汽轮发电机定子绕组同相同槽的线棒数量很少”的说法纯属讹传。文中分析了 汽轮发 电机定 子绕组槽内分布情况及发生故障情况的原因，指出大型汽轮发电机定子绕组同相同槽 的数量将近50%，据此 推论得出：汽轮发电机应装设定子绕组匝间短路保护。     

电网故障时永磁直驱风电机组的低电压穿越控制策略

为提高永磁直驱风电机组所并电网的运行稳定性,研究电网故障下永磁直驱风电机组的运行特性以及提高其低电压穿越运行能力,文中提出一种适用于采用双脉宽调制变换器并网的永磁直驱风电机组的低电压穿越运行控制方案。通过在电网故障时限制发电机的电磁功率来限制输入至直流侧电容和电网侧变换器的功率,通过在电网故障时采用考虑发电机功率信息的网侧变换器电流闭环控制来实现直流链电压稳定控制,从而有效实现发电系统的低电压穿越运行。系统仿真结果表明,所提出的控制方案无需增加硬件保护装置,在电网对称及非对称故障下均可有效实现永磁直驱风电机组的低电压穿越运行。     

双馈感应风力发电机网侧变换器低压运行与控制

电压型双PWM变换器用作双馈风力发电机的交流励磁电源在风力发电系统中得到广泛应用,但在电网故障时会引起电网侧变换器直流链电压波动,影响双馈感应风力发电机的不间断运行。分析了引起交流励磁发电机电网侧变换器直流链电压波动的因素,提出了在电压跌落时采用基于小波模型方法,通过引入恰当的前馈项,使流入母线电容的电流为零。与传统的前馈控制策略进行仿真比较分析,验证了改进的前馈控制策略能在负载突变和电网电压骤降的情况下,有效地控制变换器直流母线电压,提高了直流电压调节速度,减小了振荡幅值,同时也起到保护直流链电容的作用,提高了电力系统的稳定性。