大型同步调相机转子故障温度场分析

随着特高压交直流输电的发展,同步调相机以其快速动态响应能力重新受到关注,同步调相机的安全运行关乎电网的稳定性。论文以TTS-300-2型双水内冷同步调相机为研究对象,建立了其转子三维模型,计算并分析了转子不同负荷下、同一位置不同水路堵塞程度时的转子三维温度场,转子匝间短路和水路堵塞同时存在时的温度场以及转子水路堵塞时的热应力情况,评估故障产生的影响和同步调相机带病运行能力。结果表明,不同负荷下转子温度场分布相似;转子出现故障会导致温度分布不平衡;单个槽内堵塞匝越多,转子温度场畸变越明显;且随堵塞程度的增加,转子热应力随之增加。     

基于变电站物理配置描述的换流站控保系统物理回路可视化比对方法

随着直流输电技术的大力发展,换流站的可靠稳定运行将面临着巨大的挑战.虽然智能变电站光纤物理回路模型文件已经规定了智能站二次回路中光纤回路描述信息,但许多换流站特有的物理对象都没有涉及,从而无法完全兼容直流换流站使用;并且模型图纸数量过多,内部时分多路复用总线、DP总线修改等原因,导致运维人员需要对物理回路模型文件不断地进行修改调整,于是便出现了变电站物理配置描述文件版本较多、运维不便的问题.本文针对上述问题,在光纤物理回路模型文件的基础上进行一定程度扩展,以适配换流站特有的总线和继电器等,并设计了一种基于变电站物理配置描述模型的可视化比对方法,实现了换流站内物理对象模型属性、屏间物理线缆、屏间线缆缆芯和柜内缆芯回路4个层级的可视化和版本差异比对,从而方便运维人员对变电站物理配置描述版本进行管理,有效提高运维效率.     

±800kV特高压直流输电系统运行检修技术体系

目前世界上尚无±800kV特高压直流输电工程运行,为了做好±800kV特高压直流输电系统的运行检修工作,在总结葛南、龙政、江城、宜华等±500kV直流输电工程运行经验的基础上,分别对±800kV直流输电系统检修标准化作业和事故抢修预案、±800kV直流输电生产运行管理技术指标、±800kV直流输电运行维护安全工器具、±800kV直流输电技术监督及其体系、±800kV直流输电在线监测及状态检修等方面进行研究,建立了±800kV直流输电系统运行检修框架体系。     

一种新型同步调相机定子绕组匝间短路故障诊断方法

同步调相机在电网中的运行时间较短,有关其故障特性和诊断方法的研究仍十分欠缺,因此文中提出一种基于支路电流相位差的同步调相机定子绕组匝间短路故障诊断方法.该方法充分考虑了定子绕组匝间短路故障后故障绕组与同支路非故障绕组及其他非故障支路绕组间的互感,并在此基础上理论推导出故障相支路电流间的相位差.以一台TTS-300-2型同步调相机为例,利用有限元平台建立定子绕组匝间短路场路耦合仿真模型.结果表明:当调相机发生定子绕组匝间短路故障后,故障相支路电流间的相位差将会明显上升,并随着故障严重程度的加深而增大,且该特征基本不受故障位置和无功功率变化的影响.因此,支路电流相位差可以作为诊断同步调相机定子绕组匝间短路故障的有效依据.     

基于相角差时间函数调相机并网合闸时间预测

针对大型同步调相机并网条件差、成功率低的问题,对传统的相角差时间函数加以改进,改进后的曲线能够体现相角差在0到2π之间的变化规律,且直观表示出在一定的滑差转速范围内是否存在同期点和其存在个数以及在一定的相角差范围内所对应的合闸时间范围,为预计合闸脉冲发出时刻提供了很大便利。通过算例分析了当以惰性减速起始时刻为0时刻点,-0.167 r/s^2为加速度开始惰性减速时,最大允许滑差范围内出现的同期点个数,以及调相机允许的合闸时间范围,并在Matlab/Simulink仿真软件上验证了算例分析结果的正确性。同时,以调相机所受冲击电流作为最大允许相角差的整定依据有效减少了并网时对调相机的冲击,提高了并网的成功率。     

双水内冷同步调相机定子温度场分析

温度场的研究对双水内冷同步调相机安全运行具有重要的意义。针对双水内冷同步调相机,采用有限元法建立了电磁场二维模型以及流体-温度三维温升计算模型,求取了电机不同运行工况下的电枢电流、励磁电流以及对应的电机定子损耗。在此基础上,根据流体-温度耦合的传热理论,以定子线圈和铁心损耗为热源,求解定子各部分温度分布,研究电枢电流、冷却水流速、冷却水进水温度对定子温升的影响。结果表明,双水内冷同步调相机运行时定子下层线圈温度高于定子上层线圈温度,定子线圈最高温升与电枢电流的二次方呈正比,且其温升与冷却水的流速相关,与进水温度成正比。本文中关于温度场的研究可为大型同步调相机散热结构优化及过载能力分析提供理论参考价值。     

含同步调相机的HVDC输电系统电压稳定控制策略

传统高压直流(HVDC)输电系统的半控特性导致系统运行过程中需要大量无功补偿装置,系统运行过程中若出现电压波动,将引起电能质量下降和系统稳定性降低等问题,采用同步调相机提供系统运行中所需的无功得到广泛认可。本文针对含有同步调相机并网的HVDC输电系统电压稳定控制进行研究,对HVDC系统逆变侧接入同步调相机前后发生小扰动、中扰动和大扰动情况下逆变侧母线的电压波动情况进行对比,得到同步调相机接入对母线电压的补偿效果,并于PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建了同步调相机并网高压直流输电模型,仿真结果验证了理论分析的有效性。     

同步调相机定子绕组匝间短路故障诊断

为了研究同步调相机定子绕组匝间短路故障,提出一种基于瞬时功率偶数次谐波的故障诊断方法.该方法以瞬时功率为研究对象,首先理论推导出该量在定子绕组匝间短路故障后的故障特征频率,并以一台TTS-300-2型同步调相机为例,利用有限元分析平台建立定子绕组匝间短路仿真模型.其次,利用实验室小型同步电机模拟调相机运行,比较不同故障程度,不同运行工况下,瞬时功率中特征频率的幅值变化.结果表明,当发生定子绕组匝间短路故障后,瞬时功率中将出现100、200和300 Hz分量,其中100 Hz分量幅值增加最为明显.最后,为进一步验证研究对象的诊断优势,比较同种故障程度前后瞬时功率中100 Hz分量与定子相电流中150 Hz分量的幅值变化.分析显示,瞬时功率的100 Hz分量在诊断定子绕组匝间短路故障时具有更高的灵敏度和可靠性,适合用作调相机定子绕组匝间短路的故障诊断判据.     

旗帜领航 建强堡垒

4月12日,国家电网有限公司召开2023年第二季度工作会议。会议总结一季度工作,部署二季度任务,对全面加强党的建设和队伍建设进行了具体安排。今年一季度,公司上下全面学习宣传贯彻党的二十大精神,持续加强党的建设,深入实施“旗帜领航”党建工程,拓展提升“党建+”工程实效,引导各单位开展工程链、业务链、产业链党建联建共建,以高质量党建引领高质量发展。本刊特邀5位供电企业负责人围绕“旗帜领航建强堡垒”主题畅谈。