多对极发电机励磁绕组匝间短路故障在线定位系统研究与应用

水轮发电机组由于极对数较多,励磁绕组出现匝间短路时故障位置难以确定,故障排查耗时耗力.本文基于故障定位的理论基础,提出了一种基于定子绕组分支谐波环流幅值和相位特征的励磁绕组匝间短路故障在线定位方法,首先介绍了该系统故障定位功能的基本原理和实现方法,对实现过程中磁极故障特征角计算以及故障相位计算等技术难点进行了深入分析....     

多对极发电机励磁绕组匝间短路故障在线定位理论研究

大型水轮发电机和抽水蓄能发电电动机均为多对极,现场迫切希望实现故障磁极的在线定位.本文基于一台3对极、12kW的发电机动模样机研究在线定位的理论基础.首先,采用场路结合法对该样机在联网工况下的励磁绕组匝间短路故障进行了计算,并与实验结果进行了对比和分析,验证了计算模型的正确性.然后,利用故障数学模型对该样机一极短路故障...     

基于多维Hausdorff距离算法的站域电流回路故障检测

目前电流二次回路检测主要以红外测温和电流互感器二次负载离线检测为主,电流二次回路故障发生后,现场处理仍然依靠人工检测排查,无法及时有效识别并定位二次回路故障。提出基于多维Hausdorff距离算法的站域电流回路故障检测方法,利用电流互感器同源性数据传输的特点,通过检测分析不同装置内采集到的电流二次采样数据,考虑电气量特征时间序列变化的有序性及运动性,检测出二次电流回路异常。实例分析表明,该方法可以有效定位并识别检测电流回路二次接地故障。     

变速抽水蓄能发电电动机电磁设计与试验研究

根据变速抽水蓄能发电电动机的运行原理、等效电路以及功率传输特性,对10MW变速抽水蓄能发电电动机进行了电磁设计,确定了10MW变速抽水蓄能发电电动机的主要结构尺寸;建立了变速抽水蓄能发电电动机二维电磁场的数学方程和物理模型,对变速抽水蓄能发电电动机电磁场数学方程进行了计算,分析了变速抽水蓄能电机在发电机工况下亚同步速时磁力线和气隙磁密的分布情况,确定了在发电机工况下亚同步速时定子电压波形和定子电流波形,研究了定子铁芯损耗和转子铁芯损耗的分布规律;根据电磁设计参数加工制造了10MW变速抽水蓄能发电电动机样机,搭建试验测试平台,将试验测试结果和计算结果进行对比,验证了电磁设计方案的可行性和计算结果的准确性,为更大容量变速抽水蓄能电机的研究奠定了基础.     

基于自适应反演算法的电力系统发电机励磁绕组协调控制研究

为解决电力系统发电机励磁绕组受突加负载与突卸负载影响而容易出现协调控制效果较差的问题,提出基于自适应反演算法的电力系统发电机励磁绕组协调控制研究。依据电力系统发电机励磁绕组结构,在系统空载状态下对励磁进行补偿控制。采用自适应反演算法,获取协调控制实际输入控制率,并设计电力系统控制原则。确定机组整体模型中相应参数,实现电力系统发电机励磁绕组协调控制。实验结果表明,该控制方法在突加负载和突卸负载影响下电压保持平稳,为电力系统稳定运行奠定了基础。     

尾流激振对转子叶片振动应力影响试验研究

利用一台单级风扇试验件,通过对零级导叶尾流参数和转子叶片振动应力的测量,研究了尾流激振强度及叶片振动应力的变化特性,分析了零导安装角和零导与转子之间的轴向间距对转子叶片振动应力的影响。试验结果表明:等转速线上随工况点向失速边界移动时,零导总压损失系数急剧上升,转子叶片振动应力不断增大;打开零导安装角或减小零导与转子之间的轴向间距均能增大下游转子叶片的振动应力。     

基于BPA的励磁系统建模

励磁系统在源网协调运行中正发挥着越来越重要的作用,建立准确可靠的励磁系统模型是研究电网稳定性的基础,是稳定性结论真实可靠的必要保证,是制定合理的电网运行策略的重要条件。为了在BPA中研究发电机的稳定性,通过空载试验等现场实测的方法,获取发电机励磁系统的动态特性和模型特征。在励磁系统数学模型的基础上,通过建模仿真以及参数辨识的方法,建立了BPA可以调用的励磁系统模型,整定模型参数。通过BPA搭建了单机无穷大仿真模型,验证了模型的正确性。验证结果表明：整定模型与实际励磁系统具有相同的动态特性,为电力系统稳定性研究工作提供了真实可信的模型。     

基于小波包分析和信息融合技术的汽轮机转子故障诊断

根据Bently实验台所采集的不平衡、不对中、碰摩、松动4种典型汽轮机转子振动故障信号,运用小波包分析方法对其进行分析并提取故障特征。将提取的故障特征作为D-S证据理论的识别框架,利用信息融合技术对汽轮机转子振动故障进行诊断。诊断结果表明:基于小波包分析和信息融合技术的故障诊断方法,能提高故障诊断的准确性。     

基于ANSYS的输电铁塔试验仿真研究

针对真塔试验费用高昂、试验前必须进行仿真的问题,基于有限元分析软件ANSYS建立了500 kV的SZTG16直线塔空间三维模型,对模型进行了静力学分析,计算了模型的前3阶自振周期,比较了模型计算结果与真型塔试脸数据.结果表明,有限元模型可较好地模拟铁塔试验时真实受力情况,同时研究了导线找形问题,并建立了一塔两线模型,为后续铁塔试验模拟仿真、铁塔改型等提供了依据.     

A Reconfigurable Motor for Experimental Emulation of Stator Winding Interturn and Broken Bar Faults in Polyphase Induction Machines

The benefits and drawbacks of a 5-hp reconfigurable induction motor, which was designed for experimental emulation of stator winding interturn and broken rotor bar faults, are presented in this paper. It was perceived that this motor had the potential of quick and easy reconfiguration to produce the desired stator and rotor faults in a variety of different fault combinations. Hence, this motor was anticipated to make a useful test bed for evaluation of the efficacy of existing and new motor fault diagnostics techniques and not the study of insulation failure mechanisms. Accordingly, it was anticipated that this reconfigurable motor would eliminate the need to permanently destroy machine components such as stator windings or rotor bars when acquiring data from a faulty machine for fault diagnostic purposes. Experimental results under healthy and various faulty conditions are presented in this paper, including issues associated with rotor bar-end ring contact resistances that showed the drawbacks of this motor in so far as emulation of rotor bar breakages. However, emulation of stator-turn fault scenarios was successfully accomplished.      

转子系统碰摩故障的理论与实验研究

针对发生全周碰摩故障的转子-短油膜轴承系统,从数值仿真和实验验证两个方面研究了碰摩转子的非线性特征和故障特征。在理论上运用Runge-Kutta方法对运动方程求取数值解,通过周期分岔图及轴心轨迹图研究其非线性特征;在实验上通过对转子碰摩模型系统的实验数据进行频谱分析研究其故障特征。数值仿真和实验的分析结果保持基本一致,所给出的结论可以作为碰摩转子故障诊断的依据。     

基于Rough Set理论的典型振动故障诊断

在分析旋转机械振动特点和Rough Set理论的基础上,针对传统的频谱分析方法对质量不平衡、动静碰摩、支座松动等3种典型故障识别效率低的缺点,提出了一个基于Rough Set的振动故障诊断模型.该模型根据故障和能量的映射关系,分别在时域、频域、时一频域中定义4种信息熵作为条件属性,推导了3种典型振动的决策规则,实现了对振动信号中不一致信息的处理.通过汽轮发电机组振动实验对上述方法进行了验证.结果表明,该模型能够很好地识别这3种典型故障.     

碰摩转子弯扭耦合振动特性仿真实验研究

建立了一碰摩转子弯扭耦合数学模型,应用非线性动力学理论对碰摩转子弯扭耦合数学模型的动态响应进行仿真。仿真结果表明,碰摩使转子的扭转振动和弯曲振动相互影响,产生复杂的运动形态。本文的研究结果对深入认识转子的碰摩机理和准确地诊断碰摩故障具有一定的参考价值。