冶金起重电机转子波绕组常见事故及其主要原因

中小型绕组式冶金起重电机转子波绕组常见损坏事故原因与绕组端部结构尺寸安排有关，端部结构尺寸安排不当，难以获得绝缘处理的预期效果，留下绝缘隐患，造成较多的电机转子绕组损坏事故。     

洛河发电厂^#2发电机定子引线端部径向频率调频

1概况.2005年4月洛河发电厂^#2发电机小修期间，我院对该发电机的定子绕组端部模态振动、定子绕组鼻端接头和引线端部径向频率进行测量，测量结果发现引线端部径向频率1点钟位置为97Hz，根据DL／T735—2000《大型汽轮发电机定子绕组端部动态特性的测量及评定》规定：未避开94～115Hz的共振范围，根据最新国家标准委员会制定的《大型汽轮发电机组定子绕组端部测试振动标准》规定：未避开95～108Hz共振范围，属不合格。     

发电机定子端部绕组技术质量事故及其防范

大型发电机组运行时，其绕组要承受100Hz（双倍工频）的交变电磁力，因此产生100Hz的绕组振动；交变的电磁力正比于电流的平方，故机组越大，其绕组承受的激振力就越大；而且，由于发电机定子端部绕组结构不像定子槽中线捧那样牢固固定，所以，容易受到电磁力的破坏，而频发的发电机端部绕组质量问题必须引起高度关注。近期某发电集团公司系统，连续发生了两起300MW机组主设备损坏的事件，一起是湖南某发电厂3号发电机定子绕组端部磨损事件，另一起是华银电力某发电公司3号汽轮发电机定子槽楔松动、汽封磨损、部件脱落事件。本文对这两起设备损坏事件进行分析，提出防范发电机组端部绕组技术质量事故的措施。     

大型异步电动机定子振动与模态分析

预测电机的振动和噪声需准确计算电机定子结构的固有频率及定子的响应特性。文中利用3D有限元软件研究了定子模态和固有频率，分析了定子叠片结构、绕组对大型异步电机定子固有频率和振动模态的影响；用有限元分析和实验测量确定正交各向异性叠片结构和绕组的材料属性，并与实测结果进行了比较。研究表明，对于大型异步电机，定子绕组对固有频率影响很大，其弹性模量远低于实体铜，有效部分绕组和端部绕组不能简单地以附加质量形式计算固有频率；端部绕组质量和刚度对固有频率的影响大体相互抵消，所以端部绕组对固有频率的影响相对很小。     

汽轮发电机端部3D涡流场计算中定子线圈端部渐开线的三维解析表示

在计算汽轮发电机端部的三维瞬态涡流场和绕组电动力过程中，由于承载电流的定子绕组端部部分结构复杂，普遍的把沿圆周分离的分布绕组等效为一个周向连续的电流层的方法误差大，已不能适应三维场的数值求解要求。因此，如何准确描述激励电流源的空间几何位置是解决问题的关键之一，有必要对定子线圈端部渐开线进行准确的三维解析表示。本文给出了电机定子绕组端部渐开线部分的三维空间参数表达式，并用计算机进行辅助绘图处理。     

电机端部绕组表面对流换热系数的研究

电机端部绕组的温升求解是电机温度场计算过程中的难点所在。针对端部绕组周围的流场域不规则，难以用热路法或有限元法精确计算其表面换热系数的难题，提出了一种基于简易风洞实验装置的对流换热系数测量方法，搭建了实验平台对不同绝缘等级、不同成型工艺的绕组线圈的表面对流换热系数进行了测量，并分析了对流换热系数在不同影响因素下的变化规律。结果表明，不同绝缘等级的绕组端部表面对流换热系数相差不大，相比于成型线圈，散开线圈端部表面的对流换热系数更大。通过实验实现了对端部绕组表面对流换热系数的准确测量，为后续电机温度场的准确计算奠定了基础。     

330 MW汽轮发电机定子端部绕组固有频率测量

借助仪器，对法国ALSTOM公司生产的330MW汽轮发电机定子端部绕组固有频率进行测量。定性分析端部绕组的振动状态，并对测量结果进行分析。     

汽轮发电机稳定运行时定子端部绕组的应力分析

针对汽轮发电机定子端部绕组电磁振动的问题,以稳定运行状态时发电机定子端部绕组为对象,采用三维有限元法对端部绕组应力分布进行了理论研究。首先根据端部绕组的真实结构建立定子端部绕组的三维模型。然后,在圆柱坐标系下分析当A相绕组中的电流最大时,其上下层线棒所受电磁力密度分布,并且根据矢量微分控制方程以及相应的边界条件,分析了定子端部绕组电磁场的分布情况,最后,得到了端部绕组中出现最大应力的位置以及最大变形幅值,这为发电机定子端部绕组结构设计和维护提供相应依据。     

低压同心绕组定子端部的热传导

本文介绍贯穿雪风式同心绕组电动机端部绕组传热系数和端部区域气流分布与气流结构详细图。从输入功率推算出的总传热系数与应用热流计局部测出的传热系数不同。这种差别，被认为是与气流接触的实际表面积比作为总传热系数计算基础的端部绕组外包封面积大得多所造成的。所求得的系数值也与以前报导的叠绕组电动机系数不同。这种差别是由于这两种电动机端部绕组的实际面积和包封面积不同以及进气口端部区域气流结构变化所造成的。     

1000MW级汽轮发电机定子端部绕组模态分析及有限元仿真

对1 000 MW级汽轮发电机定子端部绕组进行了分步模态试验,并运用试验结果修正了端部绕组有限元建模中的关键参数。通过对端部绕组部件采用等效建模的方法,创建了参数化的有限元端部绕组模型,用以进行端部绕组的模态计算。     

组合法分析电力变压器端部电场及其绝缘结构

本文运用组合法──有限元法与模拟电荷法组合分析了电力变压器端部的电场，得出了影响电力变压器端部最大电场强度Ｅ＿（ｍａｘ）与其结构尺寸Ｍ、Ｈ、ρ、ｓ之间的关系，为其绝缘结构设计提供了理论依据，也为电力变压器端部电场的数值计算提供了一种新的方法。     

四极汽轮发电机定子绕组端部固定结构振动模态研究

以四极汽轮发电机定子绕组端部固定结构为研究对象,利用有限元分析技术,对定子绕组端部固定结构的整体模态进行了计算分析,同时结合模态试验对计算结果进行验证。结果证明发电机定子绕组端部固定结构的设计是合理的。     

永磁无刷轮毂电机分数槽绕组的设计与分析

永磁电机由于齿槽效应产生的定位转矩和转矩脉动,在转速较低的轮毂电机中尤为显著.无刷直流电机常用的整数槽绕组节距较大,且绕组相互重叠,使得绕组端部很大.该文对于极对数不同的整数槽绕组电机模型和分数槽绕组电机模型的绕组和定位转矩进行对比研究.理论分析表明分数槽绕组能够有效减小电机定位转矩与转矩脉动,减小绕组端部长度.最后使用有限元仿真对理论分析进行了验证.     

大型发电机定子绕组端部电位分布

发电机定子端部电场分布不均匀,易发生电晕造成事故。目前采用在发电机定子端部涂电阻率不同的半导体层来改善其电场分布,但涂后改善的效果无法定量评估。笔者通过测试,研究了发电机定子端部电位分布,分析了目前所采用的防晕方法的效果,并提出了改善意见。     

水轮发电机定子绝缘问题分析及处理案例

本文选择黄龙滩水电厂1号发电机为典型案例,介绍了定子绝缘问题的查找和处理方法,结果表明直流漏电流试验能比较直观地反映定子绕组端部的集中性缺陷,绕组两端引线的紧固部件是产生定子绝缘缺陷的高发部位,应当给予重视,该研究结果对其他各电站类似问题有重要的借鉴价值和参考作用。     

大型汽轮发电机主绝缘耐压和电老化试验中定子线棒端部防晕技术的研究

大型汽轮发电机在主绝缘耐压和电老化试验中,可能出现定子线棒端部闪络和防晕层过热的情况,从而损伤主绝缘,影响试验顺利进行。本文通过建立真机线棒端部的Pspice仿真模型,模拟了线棒端部绝缘表面电场分布,分析了端部闪络的原因。通过进一步的仿真研究,提出了线棒端部防晕的技术方案,并试制了线棒端部防晕装置。试验结果表明,该防晕装置可有效防止线棒端部闪络和防晕层过热。     

Partial discharge localization in transformer windings using multi-conductor transmission line model

Multi-conductor transmission line model (MTLM) of transformer winding has been used to find partial discharge (PD) location in transformers. To decrease computational complexity of the model, two methods for calculation of model parameters were studied and the most suitable method was chosen based on comparison between measured and calculated transfer functions of a 132 kV/20 kV transformer. To investigate the accuracy of MTLM in PD localization, PD pulses produced by a PD calibrator were injected into different points of a research 20 kV/0.4 kV transformer and measured at both ends of the winding. The sectional winding transfer functions computed by the model were used to refer measured PD signals to possible PD locations. Then by comparison of referred signals, PD location in the winding was estimated.     

发电机定子绕组端部动态特性试验的实践体会

在高井热电厂电气试验的实践基础上,介绍发电机定子绕组端部动态特性试验在生产中的重要作用,并讨论对相关标准的掌握和运用问题。     

High Efficiency Drive Method of an Open‐Winding Induction Machine Driven by Dual Inverter Using Capacitor Across dc Bus

This paper proposes a highly efficient drive method for an open‐winding induction machine with a single constant voltage source and a single capacitor. By focusing on the phase voltage of the open‐winding machine, which is determined by the phase difference and the dc voltage of each power converter, it is possible to control the peak value of the phase voltage by controlling the voltage of the capacitor. Thus, a reduction in the iron loss due to harmonic voltage in the open‐winding machine is expected. In the proposed method, the voltage of the capacitor is controlled by the difference between the two reference voltages of the power converter, which depends on the machine power factor and the phase difference of the power converter connected to both ends of the winding. Based on experimental results, the converter loss and the machine loss can be reduced by controlling the voltage of the capacitor in accordance with the machine speed using the proposed method.     

绕线转子异步电机内补偿节能方法

在交流电机内补偿技术的基础上,将其定子的三个补偿端与绕线转子的三个线端相联,利用分裂的定子绕组构成转子起动时的外接阻抗,使其在起动与运转中产生较显著的节能效果.