大型汽轮发电机定子绕组温度水力模型

通过对发电机定子绕组发热及传热分析,用热网络法建立了基于稳态传热的发电机定子绕组温度水力模型,即正常运行条件下(无任何故障,运行状态良好),汽轮发电机定子绕组出水温度标准值的计算方法。为了改进发电机负荷变化时,出水温度滞后于电流变化的问题,提出了温度延时的改进方法。用多种运行工况的数据对温度水力模型进行了检验,通过与实测温度的对比,计算误差不大于2℃。     

基于改进Kendall-f算法的发电机定子温度分析

在线监测发电机定子温度可有效发现定子部分过热性故障,如何从检测的温度数据中提取反映定子故障预警的信息是目前国内外研究的热点。该文采用可变窗改进Kendall-f算法处理监测温度数据,提取其变化趋势特征信息;采用偏度分析提取监测温度异常值,从而正确诊断定子过热性故障,仿真分析及实验结果表明该方法有效提高了定子温度监测与预警的准确率。     

励磁式发电机故障模拟系统

针对发电机在运行过程中,会受到多种因素影响而出现各类故障等问题展开研究,这些问题若无法及时发现可能会导致很严重的后果.在深入研究励磁式发电机定、转子结构的基础上,设计了励磁式发电机故障模拟实验系统,该系统采用两级发电式结构,故障设置操作简单.该系统可模拟主发电机定子绕组匝间短路故障、定子绕组相间短路故障;转子偏心故障;励磁机定子绕组匝间短路故障、转子绕组匝间短路故障、相间短路故障.旋转整流器三相桥式电路中,可设置某一功率二极管开路故障.该实验系统能够实现发电机故障的定位并提高发电机运行的可靠性.     

同步发电机定子绕组匝间短路故障诊断研究

在对同步发电机定子绕组匝间短路故障负序电流分量产生机理进行分析的基础上,提出了以负序电流作为故障特征量,对同步发电机定子内部短路故障进行监测和诊断的方法。基于电路与电磁场有限元理论,建立同步发电机场路耦合数学模型,对半载运行下的同步发电机发生定子绕组匝间短路故障进行仿真,计算出故障发生前后三相电流相角差与幅值以及负序电流分量,并通过一台功率为24 kW的同步发电机实验数据验证了模型的精度与理论分析的合理性。同时,仿真分析了同一支路短路故障与不同支路短路故障等情况下对负序电流大小的影响,该结果对同步发电机定子绕组匝间短路故障的监测与诊断具有理论意义。     

发电机定子接地行波保护

本文分析发电机定子接地时行波过程及其特点。提出了保护装置方框图、主要电路、性能及模拟试验结果。本保护装置是用集成运算放大器和CMOS电路等构成。可用于扩大单元接线的水轮发电机、单元接线的大中型发电机、具有机压母线的中小型发电机、并能正确区分发电机定子绕组内部故障和外部故障,目前保护范围不小于98％。待取得一定运行经验后,取消延时环节,构成100％定子接地保护并不困难。研制扩大单元接线的水轮发电机定子接地保护是我国急待解决的一个课题,     

基于三次谐波电流的并列运行发电机定子单相接地保护

针对中小型水电站并列运行的多台发电机,提出一种具有选择性的发电机定子单相接地保护方法,测量发电机中性点侧和机端侧各相的三次谐波电流,计算定子绕组对地泄漏电流三次谐波分量的相间差,检测故障发电机,实现选择性定子接地保护.理论分析和EMTP仿真结果表明,该保护方法具有良好的选择性,能有效检测中性点侧及机端侧故障,具有鲁棒性强、精度高等优点.     

电机中温度场计算的一般过程

利用热传导方程和牛顿散热定律，确定边界条件，建立了稳定运行凸极同步发电机定子、转子（端部除外）平面二维温度场的数学模型。应用有限元法（列出了求解的步骤）可求解此数学模型，通过求解可得到较准确的温度分布。     

同步发电机定子绕组匝间短路故障检测

同步发电机定子绕组匝间短路故障是一种常见的、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。参考扩展Park矢量方法(EPVA),利用实用的alpha beta 0坐标,结合EPVA矢量分析方法对发电机定子绕组内部匝间短路故障引起的不对称电压电流信号进行了分析研究,得到该类故障特征的直观图形和数字特征表示。该方法可靠、简单易行,使用该方法可以实现发电机定子绕组内部故障的非侵入式检测,不同负载下的动模试验分析证明了该方法的有效性。结合多回路方法,该方法可以作为三相同步发电机内部匝间短路在线检测和故障定位的新方法。     

有机朗肯循环封闭式膨胀机内置发电机排气冷却问题研究

采用全密封、内置发电机的封闭式膨胀机是有机朗肯循环重要的发展方向，利用膨胀机排气来冷却发电机是一种简单易行的技术路线。但有机朗肯循环中膨胀机排气温度相对较高，对发电机的冷却效果需要专门研究。根据集总参数思想建立了发电机等效热路模型，研究不同工况下发电机定子绕组最高温度和温升的变化规律。结果表明：在一定的冷凝温度下，随着蒸发温度的增加，定子绕组最高温度及温升均增加，分别可达151℃和85℃;而在一定的蒸发温度下，随着冷凝温度的提高，上述参数呈现下降的趋势，在冷凝温度为30℃时，最高温度和温升分别可达126℃和65℃。     

关于发电机定子绕组接地保护3U_0整定的讨论

本文通过对大型发电机组定子接地保护的作用和目前使用的定子接地保护整定方法进行了介绍。分析计算了在各种运行条件下,主变高压侧发生单相接地故障时耦合至发电机侧的零序电压,并通过计算发电机单相接地时的接地电流,结合《导则》及省电力技术监督办公室文件,提出了发电机定子接地保护的整定建议。     

基于参数辨识的异步电动机温度在线监测方法

提出了一种基于参数辨识技术的异步电动机定转子温度在线监测方法，即首先辨识异步电动机定转子电阻，随后根据金属电阻与其温度之间具有严格线性关系这一原理，计算异步电动机定转子温度，进而实现在线监测。数字仿真及实验结果证明该方法是正确可行的，其突出优点是仅根据异步电动机定子电压、定子电流及有功功率即可实现定转子温度在线监测，而不必使用温度传感器。同时，为了避免使用转速传感器，应用ＢＰ神经网络确定了异步电动机定子电压、定子电流、功率因数角与其转子转速之间的映射关系。基于参数辨识技术的异步电动机定转子温度在线监测方法简捷实用，可集成于异步电动机状态监测与故障诊断系统，无需任何额外的硬件投资，同时，软件开销也很有限。     

大型凸极同步发电机定子绕组内部故障仿真与保护分析

随着发电机组的容量不断增大,定子绕组内部故障的破坏作用引起人们的高度重视．文章全面介绍了大型凸极同步发电机定子绕组内部故障的仿真与分析．并对发电机在短路故障状态下数学模型建立、参数计算、保护分析等进行了系统研究,给出了提高定子内部故障保护水平的重要理论依据．凸极同步电机具有一定的代表性,隐极机及其它电机可作为特例用类似方法分析．     

大型发电机定子绝缘老化后非线性温度场计算

为了更准确地计算大型发电机内的温度分布，给出了直角坐标系下三维热传导方程及其等价泛函，并给出了计算区域内相应的边界条件，同时推导了采用牛顿拉夫逊方法求解非线性温度场的迭代格式。以一台凸极同步发电机为例，建立了径向通风沟内流速、散热系数与壁面温度的非线性数学模型，采用六面体八节点单元计算了该台电机定子通风沟流场非线性变化情况下的三维温度场，用数值模拟的方法分析了上述流场非线性情况下绝缘老化脱壳后的定子温度场，得出了相应的定子各部分温度变化规律及径向通风沟内表面散热系数和风速的分布规律，将计算结果与实测值及线性情况进行了比较，计算精度满足工程需要，为电机运行过程中的温度监测和热故障诊断提供了理论依据。     

感应电机定子绕组故障仿真模型研究

把感应电机定子侧绕组的每一个并联分支看成是一个支路,转子侧等效为d轴和q轴两个相互垂直的绕组,建立了基于绕组并联支路的感应电机磁链方程和电压方程.根据故障后支路的电压方程和磁链方程得出了各种绕组短路故障的等效模拟电路;对于绕组断线故障,可令该绕组的阻抗为一个相当大的数来模拟,最后用一个45 kW的电机参数进行仿真.     

基于ARM和旋转滤波的异步电机故障检测方法的研究

提出了一种基于ARM和Park矢量旋转滤波的异步电机故障检测方法。该方法结合Park矢量旋转滤波和异步电机定转子故障特征,对定子电流信号进行分析,可有效地检测异步电机的故障。并通过实验证明,该检测方法正确可行。     

水轮发电机定子故障下的阻尼条损耗计算

为了准确模拟水轮发电机定子故障下的阻尼条损耗,建立场、路、运动直接耦合的时步有限元分析模型,对电机的电磁场方程和定子绕组、阻尼绕组的等效电路方程实现联立求解.通过改变定子外电路方程模拟不同定子端部短路故障类型,求解水轮发电机定子端部各类短路故障下阻尼条中的电流波形以及电流密度和损耗分布情况.根据对225MW水轮发电机所作的时步有限元分析,得到定子单相接地短路、两相短路和三相短路故障下的阻尼条损耗分布与相关结论,定子不对称故障下阻尼绕组中的损耗较大,且损耗最大的阻尼条均为背风面的那一根.     

大型感应电机定子绕组故障建模与仿真

介绍一种分析三相感应电机定子绕组故障的新模型,该模型由原始的相轴线模型经过变换得来,可应用于电机定子三相参数不对称的状态,编写适合三相感应电动机定子对称与不对称运行状态的仿真计算程序,通过实例对感应电动机的定子匝间短路和单相短路时的运行过程进行仿真计算,并对仿真结果进行分析.     

Fourier and wavelet transformations application to fault detection of induction motor with stator current

Fault detection of an induction motor was carried out using the information of the stator current. After synchronizing the actual data, Fourier and wavelet transformations were adopted in order to obtain the sideband or detail value characteristics under healthy and various faulty operating conditions. The most reliable phase current among the three phase currents was selected using an approach that employs the fuzzy entropy measure. Data were trained with a neural network system, and the fault detection algorithm was verified using the unknown data. Results of the proposed approach based on Fourier and wavelet transformations indicate that the faults can be properly classified into six categories. The training error is 5.3×10⁻⁷, and the average test error is 0.103.     

发电机定子绝缘老化故障的诊断和数值模拟

随着发电机的容量不断增大，发热问题日趋严重，进一步提高温度场计算的精度，是电机制造和运行部门所关心的重要问题之一。在传热学理论基础上，建立了大型水轮发电机定子三维温度场的数值模型，给出了相应的边界条件，推导了六面体八节点等参元的离散格式。以一台SF300－48／1230型水轮发电机为例，在考虑股线绝缘的情况下，采用六面体八节点等参元法和流体相似理论计算了大型发电机定子三维温度场，计算结果与实测结果相吻合。用数值模拟的方法分析了定子绝缘老化脱壳后，脱壳间隙和导热系数和变化对定子温度场的影响，给出了绝缘老化前后定子绕组及铁芯的温度分布规律，从而为电机运行过程中的温度监测和热故障诊断提供了理论依据。     

基于Park矢量旋转滤波的感应电机复合故障检测

利用电压与电流基波频率相等,用单位电压Park矢量及其共轭对电流Park矢量进行旋转变换,从而将电流Park矢量的基波正序分量完全滤除而不影响其他的谐波分量.由于滤除了基波正序分量,在频谱图上,被基波正序分量掩盖的断条故障特征就显示出来了.由于去掉了基波的影响,也可以更清晰地突出偏心的故障特征.而且,旋转滤波不影响电流Park矢量中的负序分量,而电流基波的负序分量可以作为定子绕组故障的特征量.也就是说,通过对旋转滤波后的电流Park矢量的频谱进行分析,就可以对电机的定转子故障同时进行监测.实验结果表明,这是一种可行并且有效的电机故障实时监测方法.