无备励水轮发电机短路特性试验方法探析

水轮发电机组在进行短路特性试验时,励磁方式应采取他励,现场一般使用备励装置进行升流.对于无备励的水轮发电机组,短路特性试验通常无法进行.本文提出了一种现场适用的新方法,并且详细分析了其技术要点及注意事项.试验的实施情况证明,采用此方法可以进行无备励水轮发电机的短路特性试验.     

水轮发电机组短路试验问题探讨

本文以漫湾电站二期新投产水轮发电机短路试验为例,详细介绍新投产的水轮发电机组短路试验程序制定、如何选择合适的励磁电源和三相短路点,以及试验过程中常见问题及解决方案进行探讨.     

600MW机组发电机短路试验分析

内蒙古岱海发电有限责任公司4号汽轮发电机组在小修后进行了发电机短路试验,测量了主变压器出口、厂用电6kVI段,厂用电6kVⅡ段、厂用电10kVI段、厂用电10kvⅡ段的短路电流、励磁电流、励磁电压和无功功率等数据。通过数据绘制出发电机短路特性曲线,与厂家提供的发电机短路特性曲线进行比较,误差在允许范围内。试验结果证明机组参数满足发电机短路要求,并提出在进行发电机短路试验时三相短路点应尽量位于接近发电机引出线端,三相短路线最好采用铜排或铝排等建议。     

灯泡贯流型水轮发电机启动短路与空载试验

论述了水轮发电机常规短路与空载试验数据处理方法。为了适合一般规律,采用标么值。为了计算方便和规律化,将一系列试验数据标么值写成函数形式。此外,还运用了短路比、同步电抗、饱和系数等参数,励磁电流基准值：用三相短路时,定子电流为额定电流时的励磁电流,这与现行的传统方法是不同的。这样做对运行计算很有好处。     

基于磁-力耦合场的单相电源变压器短路试验研究

以一台200 kVA配电变压器为研究对象,探索了采用单相电源进行变压器承受短路能力试验的可能性,建立变压器三维有限元模型,并进行短路试验验证.利用该模型计算三相短路时不同激励方式下绕组的短路电流与短路电动力,分析比对不同工况下绕组的短路电流及电动力分布特性.研究结果表明,当低压侧三相短路、高压侧三相激励或单相激励时,其短路电流与过零合闸相电动力基本相同,相间短路力相互影响很小,证明了采用单相电源替代三相电源进行短路试验的可行性.     

基于双馈风力发电机三相短路的参数辨识

在双馈风力发电机组中多采用矢量控制对双馈风力发电机转速进行控制,为了给矢量控制提供更精确的电机参数,提高矢量控制的效果,提出基于发电机突然三相短路的参数辨识方法.研究发现三相短路电流中存在直流分量、交流基波分量和交流谐波分量,各分量的变化规律由双馈风力发电机的参数、转差率及转子励磁电压决定;将短路电流波形各电流分量分离...     

水轮发电机短路试验原理及方法分析

阐述了发电机短路试验的基本原理、试验前的准备工作,重点阐述了短路点和他励电源方式的选择、短路试验步骤及试验注意事项。发电机短路试验是发电机系列试验中一项重要试验,它关系到机组能否安全、稳定及可靠运行。通过短路试验可以检测定子三相电流是否对称,结合空载特性曲线来求取发电机参数;验证发电机回路接线的正确性;检查发电机转子是否有匝间短路。根据DL/T596—2005《电气设备预防性试验规程》有关条例,新安装机组必须做短路试验,因此,发电机短路试验在发电厂中应用非常广泛。     

南方电网±200 Mvar静止同步补偿器人工短路试验及分析

为了验证南方电网500 kV东莞变电站新投的±200 Mvar静止同步补偿器(STATCOM)的暂态动作逻辑和无功输出特性,需要在220 kV主网进行人工短路试验,其关键在于短路点的选择.文中以同时满足STATCOM的暂态控制模式触发条件和电网安全约束条件为短路点选择原则,利用电网仿真计算的方法进行短路点筛选.仿真方法的设计中,考虑了电网大、小运行方式下数据的差异化影响,结合选点原则,采用保守性方案选择适当的数据进行仿真计算.在东元乙线N32基塔处开展了人工短路试验,试验结果验证了STATCOM的过负荷能力和暂态控制特性均满足设计标准,说明了短路点选择原则和仿真方法的合理性.     

自并励汽轮发电机相间短路后备保护配置与整定的探讨

与传统三级励磁方式不同,自并励发电机励磁电源通过励磁变取自发电机机端,机组发生相间短路时,随着机端电压的短路降低,励磁电源跟着衰减,尤其在机端发生三相短路时,励磁电源很快衰减至零,致使发电机提供的短路电流很快衰减至零,这就要求发电机后备保护的原理配置、定值整定与三级励磁方式的发电机有所不同.该文并对常见的几种用于自并励发电机相间短路后备保护的保护装置进行了原理分析,并提出相关的整定方法.     

135MW发电机组总起动电气短路试验方法的改进

进行短路试验的目的在于检验短路特性曲线的线性关系是否满足设计的要求；同时利用短路电流检验二次电流相量关系的正确性。为简化工作程序、缩短试验时间，结合里彦发电厂3号机组总起动电气短路试验的实际情况，阐述135MW发电机组出口短路与发电机-变压器组短路的有关问题，提出135MW发电机组总起动时用发电机-变压器组短路试验来代替发电机出口短路的方法，简化了实际工作。结果表明对200MW及以下的发电机组的短路试验均可采用发电机-变压器组短路试验的方法进行。     

一种新的无刷发电机转子绕组匝间短路故障的检测方法

无刷发电机转子匝间短路故障发生频率高且难以检测。以发电机定子绕组线圈为对象,分析了发电机转子绕组匝间短路时,定子绕组并联支路内的感应电动势特性,以及由此引起的转子绕组上的谐波特性。将励磁电流中的特征频率成分看成谐波源,研究了故障特征向励磁机侧传递的规律,得到了故障时励磁机励磁电流的谐波特征,从而提出了一种基于励磁机励磁电流的转子绕组短路故障的检测方法。运用故障模拟发电机组进行了动模试验,试验验证了理论分析的正确性和有效性。     

风电场短路试验与风电短路特性分析

为验证风电高集中汇集在电网故障时的短路特性和对电网的影响,山东电网开展了接入荣成站110 kV风电场送出线路单相接地短路和风电场35kV馈线三相短路试验。依据短路故障录波数据,分析比较不同类型风电机组的短路电流特性,分别得出了含鼠笼型、双馈型和直驱型风机的风电场在不同短路条件下短路电流的特性规律,对于今后实际电网中风电集中接入下短路电流水平的评估具有重要的指导意义。     

核电厂中压电气贯穿件短路电动力试验探讨

核电厂中压电气贯穿件为安全壳内反应堆冷却剂泵电机提供三相交流电源,设备设计和鉴定中应考虑可能发生的单相、两相和三相短路故障。根据中压电气贯穿件的结构特点和相关鉴定标准,对比分析了中压电气贯穿件可能发生的两相和三相短路的电动力,并探讨了短路电动力试验方法。分析结果表明:中压电气贯穿件发生三相短路的电动力较大,中压电气贯穿件应进行三相短路试验;短路试验电路的X/R值和合闸相角对于短路电动力都有影响;在进行短路试验时应调整试验电路参数,确保至少其中某一相导体的短路电流达到最大短路电流峰值,从而使电动力达到预期目标值。     

突然短路试验测定水轮发电机的饱和电抗值

三相突然短路试验是测定水轮发电机瞬态参数的常规试验方法,但在水电站现场,在额定电压下进行试验存在一定安全风险,难以直接测定饱和电抗值。有关研究表明,可以采用不同电压下测定的电抗非饱和值,推算饱和电抗值。本文对一水轮发电机,开展了在多个空载电压下的三相突然短路现场试验,根据直接测定的不同电压下的多个非饱和电抗值,采用线性最小二乘法外推得出了水轮发电机直轴瞬态电抗和超瞬态电抗的饱和值。试验结果表明,计算得到的饱和电抗值与设计值偏差在10%以内,满足相关容差要求。该方法在水电站现场测定水轮发电机直轴瞬态和超瞬态电抗饱和值方面具有可行性,能够满足工程上的测试需要,值得行业借鉴。     

核电多相星形无刷励磁机定子励磁绕组匝间短路故障特征分析

相比于常规的三相绕组,多相星形电枢绕组的联接方式更为复杂灵活.以3n(n=2,3,…)相P对极的星形无刷励磁机为研究对象,从定、转子间磁势的性质及其相互作用入手,通过理论推导得出在定子励磁绕组中感应出的谐波电流特性.以某6相星形励磁机为例,依据每相各分支绕组相对空间位置、三相绕组相对空间位置分析定子励磁绕组匝间短路故障的特征.理论分析与仿真结果均表明,6相星形无刷励磁机正常运行时励磁电流中主要含有直流分量与6倍次谐波分量,当发生定子励磁绕组匝间短路故障后,励磁电流中还会出现3/4及其倍数次特征谐波电流.     

自并励汽轮发电机相间短路后备保护配置与整定的探讨

与传统三级励磁方式不同,自并励发电机励磁电源通过励磁变取自发电机机端,机组发生相间短路时,随着机端电压的短路降低,励磁电源跟着衰减,尤其在机端发生三相短路时,励磁电源很快衰减至零,致使发电机提供的短路电流很快衰减至零,这就要求发电机后备保护的原理配置、定值整定与三级励磁方式的发电机有所不同。该文并对常见的几种用于自并励发电机相间短路后备保护的保护装置进行了原理分析,并提出相关的整定方法。     

风力发电机组对称短路特性分析

在电力系统分析软件DIgSILENT/Power Factory中建立风电机组及电力系统模型,包括固定转速风电机组和双馈变速风电机组。设置靠近风电场的三相对称短路故障,对风电机组对称短路特性进行理论与仿真分析,比较了不同类型风电机组与相同容量同步发电机组的短路电流波形。以某区域电网为例计算了风电场接入前后其附近母线短路电流,计算风电场接入后使得短路电流增加的百分数,以确定风电场对系统短路电流的贡献。理论分析和仿真结果表明,风电场对并网点附近节点的短路电流有较大影响,在选择风电场附近的电气设备以及对其进行热稳定性校核时,需要考虑风电场对系统短路电流的贡献。     

双馈风力发电机三相短路电流分析

为了研究双馈风力发电机组的低电压穿越控制问题,分析了双馈风力发电机定子端三相短路时短路电流的产生机理,给出了双馈风力发电机在空载同步转速条件下的定转子短路电流的近似解析表达式.在此基础上,根据双馈风力发电机内部的电磁关系,分析了发电机故障前不同转速、输出有功功率及无功功率等运行状态对双馈发电机短路电流的影响.在理论分析的基础上,建立了3 MW双馈风力发电机的模型,对发电机定子端三相短路故障状态进行了仿真研究.仿真结果表明:通过定转子短路电流的近似解析表达式和发电机故障前的初始状态可以有效对双馈发电机短路电流进行定性分析,为进一步研究双馈风力发电机的低电压穿越能力提供了理论依据.     

永磁同步电机稳态短路试验

通过对永磁同步电机(PMSM)稳态短路工况中短路电流和短路转矩进行理论分析,得到了PMSM稳态短路电流和电磁转矩的解析表达式。结合二维有限元法对某型号180 kW PMSM短路工况下的短路电流和短路转矩进行仿真分析计算,确定PMSM在稳态短路试验时短路电流、短路转矩随电机转速的变化规律。采用1台PMSM进行三相稳态短路试验验证,记录了短路试验时不同转速下的短路电流和短路转矩。对试验结果与理论分析、仿真分析结果进行对比分析,验证了短路电流、短路转矩随转速的变化规律。     

基于低电压过渡控制策略的光伏系统三相稳态短路电流等值计算模型构建

针对当前电网短路电流计算分析中忽略了光伏系统的问题,基于光伏系统低电压过渡控制策略,研究了光伏系统三相稳态短路电流的特点,提出光伏系统三相短路电流计算模型并进行试验验证.结果表明,光伏系统短路电流模型与实际系统短路特性一致,验证了模型的正确性和有效性.研究结果和模型可用于开展光伏汇集区短路电流计算分析.