抽水蓄能发电机机网仿真计算

通过查阅大量资料和反复调试模型之后建立了抽水蓄能发电机机网仿真模型,主要对突然短路、非正常工况发热、误同期并网工况、失磁异步运行工况、甩负荷工况进行了仿真计算,对机组突然短路工况时的三相突然短路和两相突然短路及单相突然短路电流和电磁转矩进行了计算。非正常工况发热是对机组非正常工况发热时的定子电流和定子绕组温升进行了计算,误同期并网工况是计算120℃误同期并网工况,失磁异步运行工况就是电机失磁时的工况进行计算,甩负荷工况主要是电机正常运行时,负荷突然降为0时的相关曲线。并给出了以上工况下的仿真瞬态曲线,从中获得了一些对实际运行具有指导性的结论。     

水冷定子线圈空心股线应力有限元分析

介绍发电机定子线圈电流与槽内磁场相互作用在线圈上产生的交变电磁力,发电机三相突然短路时的瞬间电磁力可能使空心股线发生形变,影响定子冷却水对定子绕组的冷却性能。采用有限元方法分析了水冷定子线圈空心股线的应力分布情况,计算了三相突然短路工况下的空心股线通水孔形变状况,计算结果可为线圈设计和槽内布置设计提供计算参考。     

同步发电机定子绕组匝间短路故障特征规律研究

为真实有效地反映实际并网运行的大型同步发电机发生定子绕组匝间短路故障时发电机定子电流及谐波电磁转矩等主要电气量的变化规律,采用场-路-网耦合时步有限元法对该问题进行了详细分析。以一台1 407 MVA核电半速汽轮发电机为研究对象建立了场-路-网联合仿真模型,在发电机并网带额定负载稳定运行条件下,对发电机定子绕组不同位置发生相同程度匝间短路故障进行了仿真,研究了大型发电机定子绕组匝间短路时故障位置对发电机机端三相电流、暂态基波电磁转矩、暂态二次谐波电磁转矩及稳态二次谐波电磁转矩的影响。为大型同步发电机定子绕组匝间短路故障诊断提供参考。     

用时步有限元法计算汽轮发电机直轴瞬态参数

本文时步有限元法计算了汽轮发电机定子在空载情况下三相突然短路时的瞬态电磁场,得到了定子电流随时间的变化曲线,分析了短路后定子电流的谐波分量;讨论了转子阻尼系统用不同的回路数模拟时瞬态参数的变化;并以一台６００ＭＷ汽轮电机为例,阐述了瞬态电抗和时间常数的计算方法。     

超高压发电机短路特性和参数计算

超高压发电机是一种不需要升压变压器可直接与电网相连的结构全新的发电机。本文采用场路耦合时步有限元方法对超高压发电机的对称和非对称空载短路瞬态过程进行仿真分析。给出超高压发电机三相短路和两相短路时电枢电流的最大值。根据IEEE-115-2002标准,由空载三相和两相突然短路的电枢电流曲线计算了瞬变电抗、超瞬变电抗和时间常数及负序电抗。     

永磁同步发电机三相突然短路过渡过程的分析

三相突然短路是对电机有严重危害的过渡过程。文章从分析三相突然短路时电枢绕组的磁链变化出发,给出了永磁同步发电机三相突然短路时短路电流的计算方法、三相突然短路时永磁体的最大去磁校核计算式,为永磁同步发电机的可靠性设计提供依据。     

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.     

计及固有不平衡的双馈电机定子匝间短路故障分析

双馈式发电机的定子匝间短路的故障特征,本质上是由定子三相不平衡引起的。当实际生产的电机定子绕组存在轻微的固有不平衡时,也会在转子电流引起高次谐波,这些谐波的与定子绕组匝间短路的引起的谐波相近,这会导致对电机定子绕组轻微匝间短路的误诊断。使用Ansoft软件建立了双馈电机三相对称的理想模型、包含定子固有不对称的实际模型、三相对称情况下定子匝间短路的理想故障模型以及定子考虑固有不平衡时的匝间短路模型:用以分析考虑定子固有不平衡时双馈式发电机定子轻微匝间短路的故障特征,使得建模更贴近实际情况。对故障后双馈式发电机转子电流和电磁转矩进行了频谱分析,指出轻微固有不平衡与轻微匝间短路在转子电流引起相同的特征频率。但在电磁转矩中,并没有引起明显的特征频率,可通过电磁转矩的特征频率确定电机发生定子匝间短路。     

超瞬变电抗分析及同步发电机三相短路电流计算

分析了超瞬变电抗及瞬变电抗的物理意义,给出了同步发电机三相突然短路电流极大值及三相短路持续电流的计算方法.     

双馈风力发电机定子绕组匝间短路故障特征提取

分析了双馈风力发电机定子绕组匝间短路的故障机理,建立了定子绕组匝间短路数学模型,利用MATLAB/Simulink仿真得到了发电机定子绕组匝间短路故障发生时的定子三相电流和匝间环流。研究结果表明:从定子三相电流波形中难以分辨轻微匝间短路;而通过分析不同故障情况下定子电流Park矢量椭圆长半轴和短半轴的长度发现,Park矢量椭圆离心率能够灵敏反映故障并预估故障程度,因此,认为Park矢量椭圆离心率可以作为定子绕组匝间短路故障诊断的特征参量。     

含双馈风电机组的电力系统短路电流实用计算方法

分析了电网发生对称短路故障时双馈风电机组的电磁暂态模型和定、转子磁链的故障暂态过程,推导出不同定子电压跌落程度下双馈风电机组定子短路电流的表达式,提出可有效减小短路电流计算误差的定子电压跌落系数修正方法,并通过仿真计算验证了修正后短路电流表达式的准确性。提出了含双馈风电机组的电力系统发生对称短路故障时的短路电流实用计算方法。以故障点为分界,将电力系统简化等值为含发电机支路和系统支路的二支路网络,求取发电机支路和系统支路短路电流周期分量的运算曲线,确定短路点短路电流周期分量的幅值,推导了短路点短路电流非周期分量和转子频率分量的表达式。     

双绕组发电机交流侧带负载时直流侧突然短路的电磁转矩

根据双绕组发电机与普通三相同步发电机的内在关系,参照三相电机突然短路电磁转矩的分析方法,进行了双绕组发电机交流侧带负载时直流侧突然短路的电磁转矩解析分析,得到了简明的交变转矩、平均转矩及总电磁转矩的解析式,并通过试验进行了验证。所得双绕组发电机交流侧带负载时直流侧突然短路电磁转矩的计算式简明、准确、物理意义明确,特别适合于工程应用。     

大型汽轮发电机瞬态参数的计算

本文利用瞬态电磁场有限元法计算汽轮发电机空载时发生三相突然短路的绕组电流曲线,然后对电流曲线的数值结果进行分解,拟合,得到电机的瞬态参数,该方法有效地考虑了电机齿槽结构和饱和现象。     

阻尼绕组对同步发电机三相短路电流的影响

为深入研究阻尼绕组对同步发电机三相短路电流的影响,从磁势与电流关系的角度分析了同步发电机突然三相短路的物理过程,以及阻尼绕组对短路电流的影响机理.基于MATLAB/Simulink搭建了有无阻尼绕组同步发电机机端突然三相短路的仿真模型,并对定/转子短路电流的各个分量进行了仿真研究.仿真实验结果表明,阻尼绕组改变了暂态磁通对应的磁路,增大了定子短路电流,减小了转子短路电流,加速了能量的衰减.     

不平衡电压下双馈异步发电机定子绕组匝间短路故障的稳态仿真分析

电压对称情况下双馈风机发生定子绕组匝间短路故障时,可由电机定子三相电流产生的负序电流检测匝间短路故障,但当电压不平衡时,同样也会产生负序电流。基于此,建立了电压不平衡情况下双馈异步发电机定子绕组发生匝间短路时多回路仿真模型,通过仅设置电压不平衡、匝间短路、电压不平衡情况下发生匝间短路的三种情况,得到仿真结果中定、转子三相电流波形及转子电流谐波分析图,对比分析三种情况下波形图及频谱图。仿真结果得出:电压不平衡和匝间短路两种情况下会产生某些相同的特征频率;当电压不平衡且发生匝间短路时,可通过监测这些相同频率之外的其他匝间短路特征频率判别匝间短路故障,但这些频率含量特别小,极易由电机本身不对称等因素造成误判,因此,可通过观察定子三相电流的波形变化定性判别电压不平衡情况下发生的匝间短路故障。     

基于SIMSEN软件的汽轮发电机空载短路仿真计算

本文基于SIMSEN仿真软件建立了汽轮发电机系统瞬态分析的仿真模型,模型中考虑了电机电磁系统、机械系统、网络元件等的影响.并对一台650MW汽轮发电机不同端电压时的空载短路情况进行了仿真计算,得到了发电机的定子电流、励磁电流、电磁转矩及轴力矩随时间的变化曲线及规律.     

电网短路故障下DFIG的电磁特性研究

对电网短路故障下双馈感应发电机（Doubly Fed Induction Generator,DFIG）的电磁特性进行研究以提高DFIG的故障穿越能力。在对实际电网进行简化的基础上,利用电路理论的换路原理以及KVL、KCL定律分别对电网三相短路故障发生时和切除时DFIG定子磁链的动态特性进行了理论研究;仿真分析了电网不同地点、不同短路故障类型下DFIG定子磁链和转子电流的变化特性。研究结果表明,电网短路切除时DFIG定子磁链发生突变,在线路电阻电抗比较小的情况下定子磁链跃变为稳态值而不出现暂态直流分量,从而短路切除时转子中不会出现暂态冲击电流。理论研究与仿真分析表明,短路发生时与切除时DFIG具有不同的电磁动态。     

双馈式感应发电机定子匝间短路故障稳态分析

定子绕组匝间短路故障是双馈式感应发电机常见故障之一。文中分析了发生匝间短路故障时的电磁特性变化规律,建立了双馈式感应发电机的定子绕组正常和发生匝间短路故障时的多回路数学模型,对正常情况和不同程度匝间短路故障情况进行了仿真计算。对仿真结果进行了深入研究,分别对定子侧电流和转子侧电流进行频谱分析,总结了正常情况和不同程度匝间短路故障情况下的谐波变化规律,证明了通过特定频率信号监测双馈式感应发电机运行状况和进行故障诊断的可行性。     

十二相混合励磁发电机低速工况下稳态短路电流计算与试验研究

针对十二相四Y移15°混合励磁发电机,给出了低速、不同Y绕组三相短路情况下的稳态短路电流表达式,采用三维有限元法对稳态短路电流进行了仿真计算,并在样机上进行了试验验证。研究结果表明:在低速情况下,定子电阻对稳态短路电流具有决定性影响,不同Y绕组三相稳态短路电流均可近似表达为每相空载反电动势有效值与定子电阻之比;稳态短路电流的理论计算值、仿真值与实测值符合的较好,证明了低速稳态短路电流计算方法的正确性。     

大型汽轮发电机定子绕组端部电动力三维有限元计算

本文以一台660MW汽轮发电机为例,详细阐述了汽轮发电机定子端部电动力的计算方法。首先提出了大型汽轮发电机三维端部磁场的有限元数学模型,并按真实形状建立了汽轮发电机定子绕组端部实体模型。计算得到了三相突然短路时出现电流最大时刻的端部磁场分布,在此基础上得到每根定子线棒所受到的端部电动力及单根线棒的电动力分布规律。讨论比较了励磁电流对定子线棒端部电动力的影响,为发电机端部结构设计提供依据。