双馈异步风力发电机的轴电流分析

双馈异步风力发电机是风力发电系统目前广泛采用的形式之一,变流器产生的共模电压通过电机耦合电容形成的共模通路在电机转轴上感应出轴电压并产生轴电流,严重影响风力发电系统的安全稳定运行。建立合理的轴电流分析模型是准确预测轴电流的基础。该文建立了综合考虑定子侧和转子侧共模电压影响的轴电流分析模型,采用电磁场数值计算获得了电机内部杂散电容耦合参数,并给出了多导体系统部分电容的测量方法。针对一台1.5MW双馈异步风力发电机进行分析,结果表明定子侧共模电压的影响可以忽略,可以采用仅考虑转子共模电压作用的简化轴电流模型。同时对轴电压进行了灵敏度分析,指出减小转子绕组和转子铁心之间的杂散电容C_(rwr)能有效减小轴电压,从而抑制轴电流。     

电机轴电流问题中轴承等效电容和电阻的计算模型

在PWM逆变器供电交流电动机运行中,轴电流问题影响着系统安全。预测轴电压和轴电流需要确定轴承的等效电容和电阻。该文通过分析轴承受到应力作用发生的弹性形变推导了轴承滚球与滚道之间的赫兹接触面积与油膜厚度的计算公式,继而得出轴承电容的计算公式。通过该模型分析了轴承电容与电机轴承温度、电机转速和轴承受力之间的关系。推导了轴承等效击穿电阻的计算公式,指出该等效电阻会随着油膜击穿点数的增大而减小。对一台变频供电2.2 kW感应电机进行轴电压和共模电压测量,结果表明所提出的计算模型是合理的。     

轴承绝缘对双馈异步发电机高频轴电压和轴电流抑制效果研究

双馈异步发电机具有变流器容量小、体积小、成本低等优点,成为风力发电系统中广泛使用的机型之一。由于双馈异步发电机采用变频器转子侧供电,变频器产生的高频共模电压经电机杂散电容耦合在转轴上感应出轴电压,其引起的轴电流会带来轴承早期失效。针对该问题,目前主要采用轴承部位绝缘同时转轴经电刷接地的方案来抑制轴电压和轴电流,而不同绝缘方案的抑制效果有待从机理上进行分析。该文首先建立了双馈异步电机变频器系统轴电流模型,分析了绝缘层电容对轴承分压比的灵敏度影响,然后针对绝缘轴承座、绝缘端盖以及绝缘轴承三种方案的轴电压和轴电流的抑制效果,对绝缘层所处的位置、绝缘层的厚度和材料对轴承分压比影响进行了计算。分析表明,混合陶瓷轴承可有效抑制轴电流。采用较厚的绝缘层时,绝缘端盖和绝缘轴承座抑制轴电压效果较明显,但需要配合电刷才能抑制轴电流。由于喷涂绝缘轴承的涂层一般较薄,因此,采用喷涂绝缘轴承并不能有效降低高频轴电压,也不能有效抑制高频轴电流。     

基于双馈风力发电机组轴电流抑制与释放的研究

双馈型风力发电机组PWM变频调制过程中产生的共模电压与发电机内部杂散电容耦合形成的轴电流,如果不能有效抑制和释放,将会严重威胁机组的安全稳定运行.针对这一技术难题,研究分析了双馈机组轴电流的成因及产生的危害,提出了采用共模扼流圈和多点接地的方案抑制并释放轴电流,并利用案例进行了实施效果验证.研究得出,共模扼流圈和多点接地的方案可有效保护发电机轴承免受损坏.在变频器与发电机之间传输电缆安装共模扼流圈,可有效降低IGBT开关过程中产生的du/dt高频EMI,衰减并抑制共模电流.同时,利用发电机驱动端安装多点接地碳刷,以串联的方式接入到接地回路,对降低轴电压具有显著效果.     

风电机组齿轮箱高速轴断齿原因分析

风电机组齿轮箱作为决定风力发电效率的重要设备,对于风电机组的正常运行有着重要的影响.齿轮箱由轴承、齿轮等重要机构构成,其中任何一个机构出现故障都会导致风力发电机组无法正常工作,特别是齿轮箱发生断齿更会给齿轮造成严重的影响.为了保证风电产业的经济效益,提高风力发电过程中机组设备的运行质量———特别是风力发电机组中的齿轮箱这一构成部分,分析某风力发电机齿轮箱的高速轴出现故障,并进行各项试验,从而确认故障原因是断齿.随后工作人员深层分析并检查了故障发生的原因,确定了齿面载荷不均衡、齿面淬硬层深度不够都可能导致断齿现象发生。     

兆瓦级风力发电机轴电压现场测量与分析

阐述了风力发电机轴电压产生的原因以及危害。结合兆瓦级风力发电机的现场实际安装,设计了相应的试验测量方案,并实测了轴电压和轴电流波形。采用专业软件对实测波形进行分析,通过比较其有效值、峰峰值以及FFT波形,结果显示出在不同接地方式下轴电压和轴电流存在差异;发电机转轴2侧接地电刷均接地时轴电压最小,电刷均不接地时轴电压最大;且轴电流在1 000 Hz和2 000 Hz处有明显的电流分量。在风力发电机运行期间,保证发电机的总体绝缘状况良好和转轴2侧的接地电刷可靠接地,以确保发电机正常可靠运行。     

交流电机轴承电容的计算与测量

变频驱动技术使得电机获得良好的调速和运行性能,日益得到广泛应用。但由于变频器输出存在共模电压,导致产生轴电压及轴电流,引起轴承早期失效,严重危害交流电机的安全、可靠运行。电机轴承的电容参数是分析和预测轴电流问题的一个关键参数。但目前轴承电容的几种计算方法所得结果与实际值相差较大。该文针对轴承电容参数的计算和测量展开研究,提出一种基于电磁场的轴承电容计算方法。根据弹性流体动力润滑理论计算出轴承油膜中心厚度,根据实际轴承结构在ANSYS Maxwell中建立有限元分析模型,计算出等效电容。设计了相关实验测量轴承等效电容,实验数据表明轴承电容的测量结果与计算结果相近。     

静电屏蔽法抑制轴电流效能的分析

在PWM变频驱动系统中,逆变器产生的共模电压在电机耦合电容作用下,在轴承上产生轴电压和轴电流,影响电机轴承的寿命。研究轴电流的抑制方法,对PWM变频驱动系统的安全运行具有重要意义。首先分析了变频供电下交流电机轴电压形成机理,指出电机定转子间耦合电容Cwr对轴电流有重要影响,并针对定子完全屏蔽、部分屏蔽以及槽表面屏蔽这三种屏蔽措施的电机耦合电容进行了电磁场数值计算,分析了静电屏蔽导体的涡流损耗。对三种方法抑制轴电压和轴电流的效果进行了仿真分析。仿真结果表明,部分屏蔽方法的抑制效果与完全屏蔽的抑制效果相当,且其涡流损耗要小于完全屏蔽法,是一种较好的抑制方法。     

TSMC励磁的风力发电系统空载并网控制

双级矩阵变换器(TSMC)存在中间直流环节,但不包含大容量直流环节储能电容,引入TSMC作为双馈风力发电系统的励磁电源。根据交流励磁变速恒频风力发电运行的特点,将电网电压定向的矢量控制技术应用在双馈发电机的并网控制上。根据电网电压和电机转速来调节转子的励磁电流,使双馈风力发电机定子电压跟随电网电压,从而减少并网时的冲击电流。实验结果表明,TSMC励磁双馈风力发电系统并网冲击电流较小,控制策略可行。     

减少双馈风力发电机轴承故障的发生

双馈风力发电机组目前在国内使用最为广泛。作为机组重要部件之一的发电机,其可靠性尤为关键。而发电机轴承的可靠性将直接影响机组的安全运行。通过分析双馈发电机轴承故障的原因,提出了降低轴电流的有效措施。     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

锅炉停用保护剂对水汽氢电导率的影响研究

电站锅炉停用保护剂多采用十八胺和表面活性胺。对这2种停用保护剂进行了应用效果对比研究,即对湿冷机组、空冷机组采用十八胺或表面活性胺、有无凝结水精处理系统等6台机组停机和启动过程中给水、主蒸汽和凝结水的氢电导率变化情况进行分析。研究结果表明：在停机过程和启动过程,2种保护剂均会在水汽系统中发生部分分解,导致水汽系统的氢电导率显著升高;表面活性胺和十八胺比较,使用前者,机组启停机过程可保持凝结水精处理系统正常投运,因而可使水汽质量迅速达标,对机组安全运行有利,因此推荐采用表面活性胺作为锅炉停用保护剂。     

1 000 kV皖南-浙北特高压线路工频参数测试干扰及结果分析

特高压线路工频参数测试干扰分析是选择适合工频参数测试方法及测试结果分析的重要基础。测试了1 000 kV皖南-浙北特高压线路正序和零序参数测试期间的干扰电压信号,分析了其频谱特征;在此基础上,通过与正序参数仿真计算值的对比分析了正序参数实际测试偏差。结果表明：皖南-浙北特高压同塔双回线路工频参数测试期间,干扰电压存在“三相不平衡性及时变性”的特点;工频法和异频法2种不同方法得到的线路参数测试结果存在一定差异;干扰电压“时变”时,线路工频参数测试宜采用异频法。     

ICEMI' 2015征文通知（英文）

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world’s premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

基于电流变化率的准恒频滞环电流控制方法

针对滞环电流控制存在的开关频率不固定,设计输出滤波器困难的缺点,通过对开关频率与滞环环宽关系的分析,提出了一种根据电流变化率调节环宽的准恒频滞环电流控制方法。控制方法根据电流变化率来实时调节滞环控制的环宽,实现开关频率的恒定;具有响应速度快和稳定性好的优点,同时克服了滞环电流控制开关频率不固定的缺点;较已有方法计算量小,不依赖于系统参数,容易实现,并通过理论推导和仿真证实了方法的可行性和正确性。     

What’s next for Cuba’s electricity sector?

Cuba’s electric sector is approaching an inflection point. Although the country has historically relied upon non-commercial barter agreements for imported oil to meet its electric demand, a combination of factors including reducing imports, increasing demand, and ambitious climate change goals suggest new pathways forward may be warranted. The way Cuba responds to near- and long-term challenges will help set the stage for its energy future. This article describes Cuba's electric sector and provides a set of key recommendations to consider going forward.     

12th International Conference on Electronic Measurement&Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

550 kV SF6 气体绝缘高海拔套管绝缘屏蔽结构

介绍了550 kV SF6气体绝缘金属封闭式组合电器（GIS）高海拔套管的绝缘屏蔽结构参数对电场分布的影响。针对套管单屏蔽结构方案,通过有限元法研究了接地屏蔽层翻边结构参数组合对套管内部最大电场强度的影响;研究了接地屏蔽层高度对GIS套管内外绝缘电场强度分布的影响。从而通过最优化接地屏蔽层高度和接地屏蔽层翻边结构参数组合,得到合理的套管内外电场分布,有效解决了高海拔型套管外绝缘修正后的内外电场分布均匀化问题,为550 kV SF6气体绝缘高海拔套管的绝缘结构设计提供了理论依据。     

某300 MW机组循环水泵出力不足的诊断分析

某300 MW机组投产以来循环水流量不足,极大地影响了机组的经济性。通过试验诊断分析得到,循环水系统设计阻力小于实际值,导致按照设计阻力选型的循环水泵出力不足,使得循环水流量偏小,影响了机组运行的真空。根据循环水系统实际阻力特性,对循环水泵进行重新选型整体改造,取得了较好的效果,与改造前相比,供电煤耗降低1.174 ~1.200 g/（kW·h）。据此,提出了循环水泵在设计选型时的注意事项。