大型发电机定子绕组故障放电的在线监测技术

大型发电机定子绕组的故障放电是造成大型发电机损坏事故的重要原因。大型发电机定子绕组故障放电的在线监测,对减少停电事故,提高供电质量,甚至对电力系统的安全稳定运行,都具有十分重要的意义。有效地抑制及剔除噪声干扰,最大限度不失真地抽取故障放电的特征信息,是大型发电机故障放电在线监测的两大技术关键。本文着重介绍了大型发电机定子绕组故障放电的特性及实用监测技术。     

预防大型发电机定子绕组故障的措施

针对大型汽轮发电机定子绕组故障率较高从而影响发电机运行可靠性的问题,提出了通过防止线棒过热、绕组污垢、局部放电和限制定子振动等措施来预防定子绕组故障,并介绍了一些在线监测装置和以人工智能知识库为基础的大型汽轮发电机的在线监测诊断专家系统。     

预防大型发电机定子绕组故障的措施

针对大型汽轮发电机定子绕组故障率较高从而影响发电机运行可靠性的问题,提出了通过防止棒过热,绕组污垢,局部放电和限制定子振动等措施来预防定子绕组故障,并介绍了一些在线监测装置和以人工智能知识库为基础的大型汽轮发电机的在线监测诊断专家系统。     

检测发电机定子绕组电弧放电的方法

发电机定子绕组电弧放电，导致发电机故障停机，尽早发现电弧放电是很有意义的。本文介绍的测量定子三相绕组中心点射频电压的方法，比其他方法优越。     

大型水轮发电机定子绕组端部电场分布仿真及试验研究

本文基于有限元方法对大型水轮发电机定子绕组端部电场分布进行了仿真计算,重点关注定子绕组斜边及层间电气距离,得到了气隙放电和沿面放电的特征参数。首次采用紫外成像仪量化评价模拟绕组的放电强度,并将测量结果与仿真计算结果进行对比分析和验证,探讨了定子绕组电气距离设计方法及避免绕组端部放电的应对措施,为大型水轮发电机定子绕组绝缘设计提供依据。     

大型发电机定子绕组常见故障的分析及处理

根据多年处理定子绕组故障的经历,总结了一些常见的大型发电机定子绕组故障分析及处理方法.最常见故障的原因是定子线棒下线时没有按照安装工艺操作,在耐压试验时出现放电现象或在试运行试验时出现损伤线棒绝缘层的事故.其次是定子绕组击穿,机组的一些附属设备超过使用年限,运行过程中会引起绕组击穿事故;安装或大修时金属异物遗留机组内,也会导致出现定子绕组击穿的事故.最后介绍绕组内部故障原理,利用多回路理论结合有限元计算方法诊断单相接地故障位置;利用泄漏电流与端部绕组绝缘缺陷的关系,诊断绕组绝缘存在缺陷的部位.     

珠海电厂发电机定子接地保护方案分析及应用

<正>1问题的提出大型发电机造价高,一旦发生事故,对国民经济造成的直接和间接损失十分巨大,定子绕组的单相接地(定子绕组与铁心间的绝缘破坏)是发电机最常见的一种故障。随着电力系统发电机单机容量的增大,发电机定子绕组对地电容也有所增加,单相接地故障危及定子铁心,因此对发电机定子单相接地保护提出了更高的要求。定子接地保护是发电机继电保护系统中的重要组成部分。发电机中性点在正常情况下,对地电压     

汽轮发电机定子绕组匝间短路保护的必要性

长期流传的“汽轮发电机定子绕组同相同槽的线棒数量很少”的说法纯属传。文中分析了汽轮发电机定子绕组槽内分布情况及发生故障情况的原因,指出大型汽轮发民机定子绕组同相同槽的数量将近５０％,据此推论得出：汽轮发电机应装设定子绕组匝间短路保护。     

大型水轮发电机定子绕组接地故障点的查找与处理方法

水轮发电机定子绕组接地故障,是发电机运行与试验中常见的重大设备缺陷之一.本文介绍了碧口电厂两起发电机定子绕组接地故障点的查找与处理过程,阐述了大型水轮发电机定子绕组接地故障点的查找与处理方法.     

６４０MW 发电机定子绕组接地故障分析及其改进措施

针对一起发电机定子绕组交流耐压试验中线棒击穿故障案例,分析了发电机定子绕组磨损导致绝缘破坏的原因,提出了相应的发电机定子端部绕组故障预防检验措施和结构改进措施.     

基于交流阻抗法的发电机励磁绕组短路故障诊断

本文分析了励磁绕组短路故障对发电机转子交流阻抗的影响,在故障模拟发电机上进行转子交流阻抗试验,表明发电机发生转子绕组匝间短路后,转子交流阻抗变小。本文分析了励磁绕组短路故障对发电机静态等效电路的影响,提出了利用定子交流阻抗判断励磁绕组短路故障的方法。通过在故障模拟发电机上进行励磁绕组短路故障模拟试验,计算不同短路故障情况下定子交流阻抗值,并将其与正常情况下的定子交流阻抗值比较,当偏差超过一定数值时,可判断汽轮发电机存在励磁绕组短路故障。同时,将定子交流阻抗法试验结果和转子交流阻抗试验结果进行比较,分析定子交流阻抗法的有效性。定子交流阻抗法为离线监测方法,具有较高的灵敏度。     

A Survey of Methods for Detection of Stator-Related Faults in Induction Machines

As evidenced by industrial surveys, stator-related failures account for a large percentage of faults in induction machines. The objective of this paper is to provide a survey of existing techniques for detection of stator-related faults, which include stator winding turn faults, stator core faults, temperature monitoring and thermal protection, and stator winding insulation testing. The root causes of fault inception, available techniques for detection, and recommendations for further research are presented. Although the primary focus is online and sensorless methods that use machine voltages and currents to extract fault signatures, offline techniques such as partial discharge detection are also examined. Condition monitoring, fault diagnostics, insulation testing, interlaminar core faults, partial discharge (PD), temperature monitoring, turn faults.     

大型发电机组注入式定子接地保护调试与整定

随着发电机单机容量的不断增大,发电机定子绕组对地电容不断增加,导致定子单相接地电流不断增大,容易造成发电机定子对地绝缘老化或出现接地故障,对发电机定子单相接地保护提出了更高的要求以确保发电机安全运行。阐述了注入式定子接地保护原理及现场调试方法,并对相角补偿值、阻抗补偿值及对相关的保护值进行了整定。根据现场对发电机静止状态下的调试以及发电机由空载缓慢升压至30%额定电压后的测试结果,进一步验证了保护定值整定的正确性和保护装置动作的准确性。     

以槽电势为分析单元的大型发电机定子接地故障定位方法

已有的大型发电机定子绕组单相接地故障定位方法一般以线圈匝电势为分析单元,对于短距绕组的机组存在理论误差。为此,提出一种以槽电势为分析单元的大型发电机定子单相接地故障定位方法。首先,基于绕组连接顺序,以槽电势为单元建立定子绕组电势分布的解析表达式。然后,针对发电机是否配备注入式定子接地保护采取不同的故障定位方案。若配备注入式定子接地保护,则基于注入式设备的过渡电阻测量值构造故障评价指标。若未配备注入式定子接地保护,则引入3次谐波测量值构造不含过渡电阻的故障评价指标。最后,在故障相人为设置多个虚拟参考点,结合绕组电势分布计算各虚拟参考点的故障评价指标,将计算值最小的虚拟参考点视为故障位置,进而确定故障所在槽编号。利用在PSCAD中搭建的准分布参数仿真模型验证了所提方法的有效性。     

Stator winding monitoring

Partial discharge tests can determine which motor and generator stator windings are experiencing insulation problems. A deteriorated winding has a PD activity which can be 30 times or more higher than a winding in good condition. This great difference in PD activity enables even nonspecialized maintenance personnel to identify the few motors or generators in a company which need further investigation and/or maintenance. There are several advantages to on-line partial discharge tests. Machines in good condition require less attention. The overall effect is lower maintenance costs. After implementing on-line partial discharge tests, as well as other monitoring such as flux probing or current harmonic analysis and improved temperature sensing, companies can often confidently extend the outage between major machine inspections. This saves on outage costs and reduces the risk of a stator fault due to human error during maintenance. Finally, on older machines, if there has been no increase in partial discharge activity over time, then the life of the stator winding can be confidently extended, saving a considerable capital expenditure     

基于R/S分析和小波变换的同步发电机定子绕组匝间短路故障分析

同步发电机定子绕组匝间短路故障是一种常见的、破坏性很强的故障,对发电机、电厂乃至电网的安全运行都将带来一系列严重的影响,有效的判断出该故障是否发生具有十分重要的意义.然而同步发电机定子绕组匝间短路故障识别一直是一个难点.本文尝试应用一种新的方法--R/S分析和小波变换对同步发电机定子内部绕组匝间短路故障进行分析.针对定子绕组内谮部匝间短路故障时引起相电压、相电流中谐波分量变化的特点,应用小波变换多分辨分析的特性,分析短路故障采样信号,并采用分形行几何中的重标度级差法分析计算相应尺度下的分形维数,提取匝间短路故障的特征量.该方法为同步发电机定子绕组匝间短路故障诊断提供了新的思路.     

发电机定子绕组接地故障诊断方法探讨

以诊断一台50 MW双水内冷汽轮发电机定子绕组接地故障为例,探讨发电机定子绕组接地故障的诊断方法.     

区分发电机不对称运行和定子绕组匝间短路的故障检测

为了有效检测和辨识发电机定子绕组匝间短路故障,应用交流电机绕组理论分析了定子绕组匝间短路时并联支路感应电动势的频率、幅值和相位以及转子绕组感应电动势的谐波特征.以试验所用的故障模拟发电机为例,分别对发电机不对称运行和定子绕组匝间短路进行了故障特征计算.发现在发电机不对称运行和定子绕组小匝数匝间短路不断恶化时,发电机励磁...     

A new digital ground-fault protection system for generator–transformer unit

Ground faults are one of most often reasons of damages in stator windings of large generators. Under certain conditions, as a result of ground-fault protection systems maloperation, ground faults convert into high-current faults, causing severe failures in power system. Numerous publications in renowned journals and magazines testify about ground-fault matter importance and problems reported by exploitators confirm opinions, that some issues concerning ground-fault protection of large generators have not been solved yet or have been solved insufficiently. In this paper a new conception of a digital ground-fault protection system for stator winding of large generator was proposed. The process of intermittent arc ground fault in stator winding has been briefly discussed and actual ground-fault voltage waveforms were presented. A new relaying algorithm, based on third harmonic voltage measurement was also drawn and the methods of its implementation and testing were described.     

大型汽轮发电机定子匝间保护及中性点引出方式探讨

从大型汽轮发电机设计制造的角度,论述了定子绕组匝间故障发生的概率、装设匝间故障保护的必要性、中性点引出6个(或4个)出线端的可能性以及结构措施,并就装设新型匝间保护所涉及的主要问题提出了看法和建议。