同步发电机转子匝间短路故障时励磁电流谐波特性分析

发电机正常运行时，电枢反应磁场与转子同步旋转，转子绕组不会感应附加谐波电流。当发生转子匝间短路故障时，气隙主磁场出现谐波，通过分析各次谐波的电磁特性，得出当谐波次数与发电机极对数满足一定关系时，电枢反应磁场与转子不同步旋转，从而在转子绕组中感应附加谐波电流，并给出谐波频率与气隙主磁场谐波次数、发电机极对数、转子机械转数的关系表达式。实测了MJF306型同步发电机转子匝间短路故障时的励磁电流数据，结果表明，理论分析是正确的。     

基于直流激磁的半铁心可调电抗器

提出基于交直流正交磁化的半铁心可调电抗器的设计思想，以解决传统可调电抗器中存在的谐波较大、控制电流较高等问题。通过交流磁场和直流激磁的共同作用，可改变电抗器的有效电感量。实验结果显示，直流激磁增加时，电抗器的有效电感量会下降。与交流场正交的直流激磁可保持电抗器的线性特性，并使电抗器的电感量在一定工作电流范围内趋向稳定。运用铁磁学理论分析了正交磁化的内部机理，比较了2种绕制方式的可调电抗器的谐波特性。正交磁化的可调电抗器具有产生的谐波小、需要的激磁电流低等良好特性。     

基于同一化原理和串联附加电感的绕组参数测量方法

提出了一种快速测量发电机、电力变压器等电力设备绕组参数的方法,能够对绕组的直流电阻和电感同时进行测量。测量回路由直流电源、外接大电阻、附加电感和被测绕组串联组成。测量前对测量回路按同一化原理进行调整,使测量回路的时间常数是定值并使绕组的稳态电流值相同,可使不同的测量绕组具有相同的测量精度;同一化后采用动态法进行测量,可避免电流微小变化产生的直流电阻的测量误差;附加电感的引入,使得在绕组电感的动态测量过程中,无需求解电流导数值,消除了由于采用离散采样的数值微分法近似求解带来的误差。     

发电机内部故障仿真分析软件的基本原理

将交流电机的多回路分析法应用于发电机内部故障分析计算，编制了仿真计算软件，介绍了软件的特点、界面和结构。该软件考虑了气隙谐波磁场、绕组的各种连结方式、线圈空间位置的影响，可以用来分析交流电机各种形式的内部和外部故障，计算电机所有电压和电流等电气量，定子任意支路电流的组合用于各种保护方案的分析。该软件适合于大中型发电机主保护设计整定计算，是发电机内部故障分析方法与主保护设计的创新。     

中小型发电机组灭磁电阻与磁场断路器的选配

灭磁就是把励磁绕组中的磁场储能尽快地减弱到尽可能小的程度。最简单的方法就是把励磁电源断开，并同时将励磁绕组自动地接在放电电阻或吸能元件上．把磁场能量消耗掉。因此．对灭磁电阻的参数选择与磁场断路器型号选择、配合有一定的要求，否则就不能达到快速灭磁的目的。主要叙述了灭磁原理和线性电阻、非线性电阻与磁场断路器的选配原则。     

大型水轮发电机定子单相接地故障的暂态仿真

根据水轮发电机定子和转子的绕组结构，在利用多回路理论计算定子和转子绕组电感参数的基础上，考虑定子绕组对地电容的分布性，建立了新的水轮发电机定子绕组单相接地故障暂态仿真模型，将定子绕组单相接地问题的研究统一在一个模型之中。文中以三峡发电机的一种设计方案为例，分析了定子绕组对地分布电容对模型的影响，讨论了单相接地过程中机端与中性点处零序电压及接地故障电流随故障位置和接地电阻的变化关系。该模型适合发电机定子绕组单相接地故障的全过程仿真，可为单相接地故障继电保护方案的分析与开发提供基础。     

中小型发电机组灭磁电阻与磁场断路器的选配

灭磁就是把励磁绕组中的磁场储能尽快地减弱到尽可能小的程度。对灭磁电阻的参数选择与磁场断路器型号选择、配合有一定的要求，否则不能达到快速灭磁的目的。叙述了灭磁原理和线性电阻，非线性电阻与磁场断路器的选配原则。图3幅，表1个。     

发电机新型交流灭磁

大型发电机已普遍采用非线性电阻并接在磁场绕组两端来灭磁，然而随着巨型的，如三峡700MW的发电机投运，磁场电压、电流都十分大，为使非线性电阻能在灭磁时投入，对直流磁场开关的开断弧压要求愈来愈高，大电流、高弧压，导致磁场开关十分巨大，结构复杂，价格昂贵，运行维护工作量大。为此，近年来出现用交流灭磁，即从向转子供电的整流桥进线的交流侧采取措施来灭磁，至今交流灭磁并不十分可靠，在三峡发电机采用的交、直流灭磁中，交流灭磁仅起辅助直流灭磁的作用，主要仍依靠直流磁场开关，本文提出的新型交流灭磁，利用和非线性电阻并联的电容器，在灭磁时和磁场绕组电感、电阻发生RLC串联谐振时纠产生的高电压，将非线性电阻投入，达到快速灭磁。并完全取消了直流磁场开关。仿真表明，这种方法已完全克服了原有交流灭磁的缺点，可靠性相当高，本文给出了对它进行仿真的结果。     

用于内部故障分析的变压器电感参数计算模型

针对电力变压器内部故障分析和保护的需要，详细分析了现有模型中确定电抗参数或电感参数存在的问题，指出问题的关键是没有考虑到发生内部短路故障之后，变压器内部的漏磁场分布发生了变化，因而用变压器没有故障时的漏电抗或漏电感推算发生故障后的模型参数是不正确的。在此基础上，提出了一种满足磁势平衡关系并且适用于具有任意截面形状和大小的线圈的漏电感计算模型。     

带阻尼绕组的水轮发电机空载灭磁仿真

对转子带阻尼绕组的空载水轮发电机误强励时的灭磁进行了仿真计算。针对用非线性或线性电阻灭磁，以及用近似的分析表达式来考虑发电机空载特性的饱和，建立了微分方程组的数学模型，并利用差分法的数值计算，对三峡水电厂700 MW水轮发电机灭磁的实例进行仿真，得出了灭磁过程中磁场电流、电压和d轴阻尼绕组电流的变化曲线,以及灭磁时间和灭磁电阻、磁场绕组、d轴阻尼绕组吸收的磁场能量，并且给出了灭磁过程中空载发电机端电压在d,q轴分量的变化曲线。重点评价了水轮发电机转子阻尼绕组在灭磁过程中的作用。     

水轮发电机应装设定子三相电流表

负序电流对同步发电机的危害同步发电机带不对称负荷运行时,根据对称分量法分析:在定子绕组中,除原有正序电流分量随负荷不对称度的增大而减少外,还出现随不对称度增大而增大的负序电流。由于负序电流产生的负序气隙旋转磁场和转子旋转方向相反,便在同步发电机的磁极绕组中感应出二倍工频电流,此二倍工频电流产生的磁场又在定子绕组中感应出三倍工频电流。如此相互感应,于是在转子绕组中出现偶次谐波(2、4、6……)电流;在定子绕组中出现奇次谐波(3、5、7……)电流。上述效应不仅使发电机电势波波形发     

操作引起的谐振过电压

电力系统内输配电线路,发电机,变压器,电流电压互感器,电容器及开关设备等均是等效电感元件和电容元件,它们的组合可以构成一系列不同自振频率的振荡回路。电力系统在进行开关操作或投切空载变压器和长距离空载线路时,电网中的电感参数或电容参数会发生变化,电源某次谐波频率与变化中的电感电容电路的固有频率达到谐振条     

水轮发电机定子内部故障仿真计算研究进展

综述了发电机内部故障仿真分析方法及工程应用情况.阐述了适合于发电机主保护研究的内部故障仿真模型的基本要求,指出发电机内部故障仿真分析方法必须考虑定子实际绕组结构、具体故障位置以及内部非对称短路故障情况下气隙磁场谐波等因素的影响.展望了发电机内部故障仿真及相关领域的下一步研究工作.     

汽轮发电机3次谐波电压随负荷变动的理论分析

大型汽轮发电机机端3次谐波电压U3t以及中性点3次谐波电压U3n随有功负荷和无功负荷变动而变化，根本原因是定子绕组3次谐波电压EΦ3 受负荷影响，从而影响到3次谐波电压的100%定子接地保护。通过磁导分析法以及傅里叶级数，推导了汽轮发电机转子磁动势和定子电枢反应磁动势产生的EΦ 3，通过分析有功和无功负荷变动情况下发电机的磁动势、电势相量，得到了有功和无功对EΦ3 的影响关系。分析表明，转子q轴方向上的小齿易饱和是影响EΦ3的重要原因，中性点接地设备参数的非线性可能是导致U3t/ U3n 发生变化的一个原因。     

电压型谐波源与串联型有源电力滤波器

分析了直流侧电感和电容滤波的整流器的谐波特性，进而把它们分为电流和电压型谐波源。说明了串联型有源电力滤波器适合补偿电压型谐波源的原因。提出了一种新的检测负载电压控制方法，它通过直接检测负载电压来为串联型有源电力滤波器提供参考电压，从而改善了其谐波补偿特性。为说明串联型有源电力滤波器补偿电压型谐波源的有效性和比较不同的控制方法，进行了实验研究。     

大功率电能质量信号发生装置设计及实验研究

详细阐述了基于交-直-交拓扑的大功率电能质量信号发生装置设计方法，主要包括整流侧滤波电感、逆变侧输出滤波器和直流侧电容设计等；采用瞬时功率平衡原理，在含有谐波的情况下建立直流电压的精确数学模型，用于指导直流电容设计；研制了试验样机并进行实验研究。实验结果验证了设计参数和结论的正确性及有效性，所研制的样机能够实现单位功率因数整流，并能产生各种包括电压跌落、闪变、骤升、中断、凹陷、谐波等电能质量信号。     

三相四线制下中线谐波电流治理的新方法

提出了一种中线谐波电流治理的新结构，该结构由新型无源滤波器和有源滤波器串联构成。其中无源滤波器包括3次、9次单调谐滤波器和高通滤波器，每个滤波支路都由三相电容器连接成星形后与一个电感(高通滤波器中还有一个并联电阻)串联构成。电网中的非零序电压全部由电容器承担，同时，流经无源滤波器电感和有源滤波器中的电流仅为谐波电流，大大降低了有源滤波器的容量和成本。文中分析了其基本原理：当有源滤波器输出一定的电压时，不仅可以使零序谐波电流完全流入滤波器中，而且可以抑制系统零序谐波电压产生谐波电流，从而使电网侧中线中仅含基波电流。文中提出了一种简单的控制方法，它仅利用电网侧零序谐波电流作为控制信号来产生有源滤波器所需的驱动信号。最后，利用PSCAD/EMTDC进行了仿真验证，仿真结果表明该结构中的有源滤波器的容量较小而且滤波效果较好。     

发电机内部短路分析研究最新进展

回顾了发电机内部短路研究的发展状况，阐述了大型汽轮和水轮发电机内部故障研究 的最新进展和新问题。认为在电机内部故障分析中必须突破理想电机的限制；多回路分析可 以较好地考虑气隙磁场空间谐波的影响，成为分析电机内部故障的有效手段。最后，从实际 应用出发，探讨了内部故障计算的简化方法，强调简化时必须注意物理概念的合理性，并应 得到实验验证。     

浅谈小浪底水电厂发电机定子单相接地保护

定子绕组的单相接地是发电机最常见的故障之一，为此，小浪底水力发电厂发电机定子单相接地保护采用了双频式保护，即用基波零序电压原理保护距机端约80％的定子绕组，而用3次谐波电压原理保护中性点附近的定子绕组。但经实践后证明，这种定子接地保护配置还不很完善，难以满足可靠性和灵敏性的要求，相信随着运行经验的积累和科学技术的发展，水力发电厂的定子接地保护会日臻完善。     

浅析发电机三次谐波励磁

发电机磁极的谐波磁通会使发电机转子表面发热、损耗增加;定子含有谐波电势,将使电机产生附加力矩和振动。因此许多发电机采用短矩分布绕组,在一些大容量低转速电机中还利用分数槽绕组;接线方式上采用不带零线的星形接法(小电机除外),与发电机相连接的变压器采用三角形接法等等,其目的都是为了消除谐波(尤其是三次谐波)的影响。