基于发电机匝间短路的轴电压故障分析

随着发电机容量的增大,轴电压已成为发电机的一个常见故障问题,因此进行发电机状态监测是非常有必要的。本文阐述了发电机轴电压产生机理;通过分析汽轮发电机转子匝间短路故障运行时磁势变化,推导出转子匝间短路后轴电压信号特征频谱。并分析了发电机定子接缝不对称引起的轴电压变化。基于轴电压故障特征信号,提出了通过轴电压监测转子匝间短路故障的方法。并且通过实验验证了理论分析的正确性。     

基于多回路理论的转子匝间短路时定子并联支路环流分析

发电机的转子绕组匝间短路故障会造成发电机定子并联支路的环流增大，而目前对于定子并联支路环流的分析主要通过实验检测及定性分析，由于不能准确计算故障电流等电气量，在实际应用中存在局限性。针对SDF-9型故障模拟实验机组的转子绕组匝间短路进行模拟仿真并对故障进行定量计算，通过实验验证由多回路模型所计算的定子并联支路环流大小的准确性，从而可依据此模型准确计算转子匝间短路不同短路匝数时的定子并联支路环流大小，为转子匝间短路的保护提供依据。     

基于Rife-Vincent自卷积窗插值校正的发电机准同期参量测量方法

对准同期参量进行精确快速测量是发电机准同期并列成功的关键。非同步采样时,基于谐波分析理论的准同期参量测量结果会产生较大误差,为此提出了基于Rife-Vincent自卷积窗插值校正的发电机准同期参量测量方法。分析了Rife-Vincent自卷积窗主瓣特性以及自卷积阶数对旁瓣性能的影响,同时给出了基于Rife-Vincent自卷积窗的插值频谱校正方法。通过仿真计算,得到了基波频率波动、谐波影响、噪声影响等不同情况下发电机准同期参量测量结果;同时对电压非稳态情况进行了仿真,分析了误差产生原因。仿真结果表明所提方法性能优越,能有效抑制频谱泄露效应。     

基于定子电流谐波法的无刷励磁机旋转二极管开路故障检测

旋转整流器是无刷励磁机的关键部件,同时也是无刷励磁机稳定运行时的薄弱环节。旋转二极管的开路故障是无刷励磁机的典型电气故障,给发电机励磁系统带来了安全隐患。本文根据无刷励磁机的电气结构特点,分析了旋转整流器的二极管一管开路对电枢磁场以及定子电流的影响,运用定子电流谐波法来检测无刷励磁机的旋转二极管开路故障。本文以22极39相无刷励磁机为例,通过有限元仿真验证了定子电流谐波法的检测性能。     

同步发电机穿心螺杆与定子铁心冲片短路故障的在线监测方法

同步电机的穿心螺杄与定子铁心冲片短路故障会严重威胁发电机组的安全运行。本文提出了基于穿心螺杄感应电压的同步发电机穿心螺杄与定子铁心冲片短路故障检测方法,分析了检测方法的基本原理。为验证该方法的有效性,以某核电厂一台TA1100-78型汽轮发电机(2对极)作为研究对象,对发电机空载和额定负载工况迚行仿真,结果表明:发生穿心螺杄与定子铁心冲片短路时,检测方法的采样电压升高,可以根据电压值定位短路点位置,与理论分析结果一致,该方法实现了同步电机穿心螺杄与定子铁心冲片短路故障的在线检测。     

基于线圈探测的笼型异步电机转子断条故障诊断初探

笼型异步电机转子断条故障研究是目前国内外关注的热点之一,已经提出的诊断方法在进行故障特征提取时具有一定困难。分析了异步电机参数与导条电气特征间的关系,通过数值仿真得到断条前后转子电流分布规律,结合有限元工具Ansys分析了导条漏磁场在故障前后的变化。研究结果表明探测线圈输出的电压幅值与导条故障的严重程度之间存在对应关系,探测线圈法可以应用于笼型异步电动机转子断条故障的诊断。     

高压直流输电换相失败对带静偏心故障调相机的影响

为了研究高压直流输电逆变器换相失败对带静偏心故障调相机的影响,首先以一台TTS-300-2型双水内冷调相机为研究对象,基于Simulink+Maxwell/Simplorer构建了含同步调相机的高压直流输电的场-路-网耦合模型,联合仿真得到不同静偏心率下调相机的气隙磁场.其次,分析了换相失败对不同静偏心率下调相机气隙磁通密度的影响,并采用麦克斯韦应力张量法计算发生换相失败前后转子受到的不平衡磁拉力.最后,采用非线性Newmark隐式积分法计算换相失败对不同静偏心率下调相机转子振动的影响.结果表明,换相失败使带静偏心故障调相机气隙磁场增大,转子所受磁拉力与振动幅值明显增大,并且其影响程度随调相机静偏心率的增大而增大.换相失败对带静偏心故障调相机的影响分析对解释机组异常振动、诊断静偏心故障有一定的参考价值.     

HVDC换相失败对转子绕组匝间短路调相机的影响分析

针对HVDC换相失败对带转子匝间短路故障调相机运行特性的影响进行研究,以一台TTS-300-2型双水内冷调相机为研究对象,构建了含同步调相机的高压直流输电的场-路-网耦合模型.联合仿真得到高压直流输电逆变器换相失败后转子绕组匝间短路调相机的气隙磁场,采用麦克斯韦应力张量法计算出调相机转子受到的不平衡磁拉力,分析了其在匝间短路状态下发生换相失败时转子受力特点及变化趋势.结果表明,换相失败使调相机气隙磁场增大,转子所受磁拉力幅值明显增大,并且匝间短路程度越大,其影响程度越大.换相失败对带病运行调相机影响分析研究对解释故障机组异常振动、诊断轻微转子绕组匝间短路故障有一定的参考价值.     

基于多回路理论的转子匝间短路时定子并联支路环流分析

发电机的转子绕组匝间短路故障会造成发电机定子并联支路的环流增大,而目前对于定子并联支路环流的分析主要通过实验检测及定性分析,由于不能准确计算故障电流等电气量,在实际应用中存在局限性.针对SDF-9型故障模拟实验机组的转子绕组匝间短路进行模拟仿真并对故障进行定量计算,通过实验验证由多回路模型所计算的定子并联支路环流大小的准确性,从而可依据此模型准确计算转子匝间短路不同短路匝数时的定子并联支路环流大小,为转子匝间短路的保护提供依据.     

汽轮发电机轴电压的分析

分析了汽轮发电机轴电压的产生原因,指出了因轴电压产生轴电流而破坏油膜的危害性,并阐述了正确测量绝缘垫绝缘状态的方法.实测了在磁不对称状态下的轴电压,对实验数据进行了分析,结果与理论相符.最后论述了大电机轴电压的预防措施.