小波包分析在永磁同步电机转子偏心故障中的应用

在Maxwell和Simplorer平台下建立永磁同步电机模型,通过联合仿真得出正常运行和发生不同程度转子动态偏心故障时的定子电流。对正常和转子偏心故障状态下的定子电流进行小波包分析,得到其定子电流信号的小波包分解系数,其定子电流三次谐波分量变化最为明显,可以作为其特征量用以检测永磁同步电机转子偏心故障,并对不同程度的转子偏心故障的定子电流小波包分解系数做了对比研究。     

应用移相小波的发电机定子匝间保护新方法

在研究小波变换频域特性的基础上,通过改变基小波的中心频率改善小波变换二进分解时的分频效果,解决各尺度之间的频域混叠问题。在分析发电机定子匝间短路的各种常见保护的基础上,充分利用小波变换优良的局部化性质和对频率扰动良好的鲁棒性,提出了基于移相小波的发电机定子绕组匝间保护的1种新方法。以Morlet小波为例,通过发电机动模实验数据的检验和与传统的傅氏分析的比较证明,可以有效地提高定子匝间保护的灵敏度和可靠性,得到了满意的结果。     

发电机定子线棒绝缘超声波速的研究

用超声纵波脉冲反射法,对不同运行年数发电机退役的定子线棒绝缘进行了超声检测试验,根据测到的 超声脉冲A扫描F波和B波的间隔时间编制了波速计算程序并计算了超声测量试验获得的A扫描波形。研究发 现,测到的定子绝缘最小波速和平均波速随着发电机运行年数的增长不断减小,且最小波速比平均波速减小的趋 势更明显,最小波速和平均波速能有效反映发电机定子绝缘的老化状态。     

基于小波变换的异步电动机故障检测方法

建立了一般异步电动机动态数学模型。基于这个模型用Matlab中的Simulink技术模拟了电动机的两个常见故障：定子匝问短路和转子导条断裂。通过检测电动机定子电流,用coif4小波对电流信号进行分析,很容易判断出这两类故障。说明小波技术用于电机故障诊断是一个好的方法。     

基于小波包变换的电机定子故障特征提取方法

针对感应电机定子故障的特征频率处在低频段,小波分解系数易受电机负荷波动影响的问题, 提出一种采用希尔伯特变换对信号进行预处理,利用小波包分解来实现定子故障特征的提取方法。通过小波包分解,使相应分解子频段能始终覆盖随电机转差率以及供电电源频率变化的故障特征频率。增加小波时域波形的波峰数,减少了子频段间的频域混叠及频谱泄漏现象。对原始信号进行希尔伯特变换的预处理,降低了电机负荷波动对分解系数的影响;采用子频段节点重构系数的均方根值变化率作为故障特征指标。通过对实测故障数据的应用,利用上述方法可以有效地识别出电机的定子故障。     

新型发电机100%定子单相接地保护方案

提出了基于B样条半正交小波的新型发电机定子单相接地保护方案。通过直接对机端和中性点两侧的测量电压进行小波变换，无需对测量电压中基波零序和三次谐波零序电压进行算法分离，利用其合成量的小波分析结果，可靠识别出发电机定子接地故障。由于综合利用了故障电压的突变奇异性，新方案能保护100%范围的定子绕组，灵敏度也大大提高。仿真研究和动模试验均表明，该方案在各种运行方式（包括强励）下均能取得很好的保护性能。     

选择性定子单相接地保护方案浅析

在分析了发电机定子绕组单相接地故障特点的基础上，简要阐述了常见的定子单相接地保护方案及其各自的主要特点，指出选择性保护的重要性，进而详细分析了三种具有选择性的定子单相接地保护（即零序功率方向保护、选择性行波保护和基于小波变换理论的定子接地保护）的原理及其优缺点，最后指出了目前在实际中应用的几种具有选择性的定子单相接地保护方案存在的主要问题，并对以后进一步的研究做出了展望——小波变换在选择性定子单相接地保护中有着广泛的理论价值和应用前景。     

基于小波包变换的电机定子故障特征提取方法

针对感应电机定子故障的特征频率处在低频段,小波分解系数易受电机负荷波动影响的问题, 提出一种采用希尔伯特变换对信号进行预处理,利用小波包分解来实现定子故障特征的提取方法.通过小波包分解,使相应分解子频段能始终覆盖随电机转差率以及供电电源频率变化的故障特征频率.增加小波时域波形的波峰数,减少了子频段间的频域混叠及频谱泄漏现象.对原始信号进行希尔伯特变换的预处理,降低了电机负荷波动对分解系数的影响;采用子频段节点重构系数的均方根值变化率作为故障特征指标.通过对实测故障数据的应用,利用上述方法可以有效地识别出电机的定子故障.     

基于小波变换的高压电动机定子绕组匝间短路故障在线检测新方法

基于小波变换的分析方法,提出了基于定子三相电流之间相位对称度检测的定子绕组匝问短路故障在线检测新方法。分析表明,该方法计算结果稳定、灵敏度高,能有效地检测出匝间短路故障。     

基于失电残压小波分析的定子绕组故障诊断

针对感应电机定子绕组匝间短路故障诊断存在的不足,提出了一种基于失电残压小波分析的诊断方法。采用不受外部因素干扰的失电后零序电压作为分析对象,对其进行小波包分解,提取基波零序电压分量作为故障特征;对比正常电机基波零序电压,可确定有无定子绕组故障发生,计算相应节点小波包分解系数的均方根值,可反映故障的严重程度。仿真实验验证了该方法的有效性,可应用于实际工程。     

发电机定子绕组单相接地保护自适应判据研究

分析了发电机机端和中性点的零序基波及3次谐波电压故障暂态分量的特点，在此基础上提出了发电机定子绕组单相接地保护的自适应判据。该判据考虑了零序基波电压及3次谐波电压故障分量的综合效应，并以制动信号谱能量和动作信号谱能量的比值作为制动系数，该值在发电机正常运行时接近为1，在发电机定子绕组单相接地时远小于1。因此，自适应判据有效提高了保护在定子绕组经过渡电阻单相接地情况下的灵敏度。文章还建立了发电机的多回路暂态数学模型，采用半隐格式求解法对定子单相接地故障进行了仿真，结果证明了所提判据的有效性和良好的抗噪性。     

发电机定子绕组单相接地故障的定位方法

对发电机定子单相接地故障进行故障定位,能够扩展目前定子单相接地保护的功能,有利于尽早发现和排除接地故障。提出了一种针对中性点经配电变压器高阻接地的发电机定子单相接地故障定位方法。由基波零序电压启动故障定位功能,根据发生单相接地故障后故障相机端对地电压最低的特点,判断出故障相别。进一步利用故障位置与发电机零序电压、故障相相电压、对地电容以及接地故障过渡电阻之间的关系,计算出具体的故障位置,其中,接地故障过渡电阻值由外加20Hz电源定子单相接地保护计算得到。此故障定位方法简单易行,无需另外增加设备。动模试验结果验证了此故障定位方法的正确性和有效性。     

消弧线圈接地方式下外加20 Hz电源定子接地保护的应用

外加20Hz电源定子接地保护在发电机中性点经配电变压器高阻接地方式下已有很多工程应用,但其在中性点经消弧线圈接地的发电机上还没有成功的应用经验。文中分析了外加20 Hz电源定子接地保护应用在发电机中性点经消弧线圈接地与中性点经配电变压器高阻接地存在的差别,包括计算故障过渡电阻的等值电路、消弧线圈工作参数选择与计算等,为外加20 Hz电源定子接地保护在中性点经消弧线圈接地的发电机上成功应用提供了依据,其结果已被现场试验验证。     

中性点不接地或高阻接地系统接地故障定位方法探究

本文提出了一种中性点不接地或高阻接地系统接地故障定位的新方法.该方法采 用相对电压算法原理,将数字继电器、零序信号发生器和远距离接地故障指示器相结合,能 处理间歇性故障和多重故障的问题,能识别反向接地故障。     

一种火电机组用电力电子式电压扰动发生器研究

为了准确分析火电机组变频调速系统的高低电压穿越能力,针对市场对电压穿越能力试验设备的需求,提出一种新型电力电子式的电压扰动发生器的设计。采用不可控整流和BOOST升压电路,将不可控整流电路输出的直流电升压到预定电压后输出,再经过逆变器控制输出任意模拟电压故障波形。所提设计可模拟单相、两相及三相电压的暂升和暂降,其持续时间、深度、起止相位和类型均可做到持续调节。实验结果证明：这种新型电压扰动发生器设计安全可靠,能够准确反应电网故障电压类型,可广泛用于火电机组变频调速系统高低电压穿越能力试验研究。     

配电网单相接地故障快速选相方法研究

配电网单相接地故障传统判相方法需要考虑相序和电压大小来判别故障相,但高阻接地故障时相角测量较为困难,因此故障相判断难度很大。通过分析小电流接地系统发生单相接地故障时各相电压以及中性点电压随故障电阻变化的关系,提出单相接地故障时仅根据中性点电压大小以及相电压大小直接判断故障相的简化方法。最后通过PSCAD/EMTDC搭建仿真模型,仿真表明所提判相方法能在不同故障电阻的情况下准确判别出故障相。     

发电机定子接地处理和分析

针对某电厂600 MW机组在试运行过程中的定子接地保护的动作事故,根据现场的故障录波波形和数据,以及对定子接地时的电压变化特点进行分析,并通过升压试验,发现故障是因为励磁机侧A相一根下层线棒引水管渗漏而造成的A相定子经高阻接地故障。通过对整个事故进行处理分析,并对以后的调试及故障处理提出一些经验和建议。     

大型水轮发电机消弧线圈接地方式下的注入式定子接地保护新方案

在中性点经消弧线圈接地的大型水轮发电机的定子接地保护中,从消弧线圈附带的仪表线圈注入20 Hz信号是一种常规方案。为了提升保护效果并克服大型水轮发电机定子绕组对地电容增大带来的困难,提出了一种从消弧线圈串接电阻两端注入20 Hz信号的新方案。与常规方案对比,分析了应用新方案时从注入端口看进去的20 Hz等值电路,研究了相应的接地故障过渡电阻计算方法。以天生桥二级水电站发电机为研究对象,参照其消弧线圈的参数定制了试验专用消弧线圈,并在动模发电机上进行了定子接地故障试验,检验了2种保护方案的效果。动模试验结果表明,新方案相比常规方案,接地故障过渡电阻测量最大值由5.6 kΩ提高到20 kΩ,测量误差在±6%以内。     

基于泄漏电流的选择性水轮发电机定子单相接地保护方案

为解决扩大单元接线发电机的选择性问题，分析了定子单相接地故障前后发电机对地泄漏电流的变化特征：非故障发电机对地泄漏电流相位滞后零序电压90°；而故障发电机对地泄漏电流超前零序电压0°~90°。通过比较各发电机对地泄漏电流的方向判断单相接地点是否在本发电机定子绕组内部。仿真分析结果表明：该保护方案能可靠地识别出发电机内、外部的定子接地故障，判断故障发电机，对判断发电机机端出线侧定子接地故障有很高的可靠性；该方案构成原理较简单，具有一定的工程应用前景和参考价值。     

New England Electric's 39 years of experience with resonant neutralgrounding of unit-connected generators

Since 1951 all unit connected generators of the New England Electric System Companies have been grounded using ground fault neutralizers (GFNs). This grounding method permits protection against phase-to-ground faults on the generator bus that is more sensitive than with resistor grounded units. In addition, the fault current is limited to such a low value that the possibility of stator iron burning is practically eliminated. Also, because of the limited fault current, overvoltage due to arcing is not possible. These advantages of ground-fault neutralizer generator protection are illustrated through discussion of actual operating experience and by calculations for a typical generator