支路不对称发电机故障下定子电磁力仿真分析EI北大核心CSCD

针对定子支路不对称汽轮发电机在气隙静偏心、转子匝间短路单故障及复合故障产生的定子电磁力特性进行研究,建立了定子支路不对称汽轮发电机有限元模型,计算了故障前后作用于定子单位面积电磁力,并将计算结果与定子支路对称结果进行对比。结果表明:故障下支路不对称发电机定子电磁力的主要谐波频率与支路对称时情况相同,但各倍频的幅值与支路对称情况相比有明显不同。气隙静偏心故障时,支路不对称的定子电磁力二倍频幅值小于定子支路对称情况。转子匝间短路故障时,支路不对称的电磁力1、3、4倍频幅值大于定子支路对称情况,而2倍频幅值则相反。该结论可以为定子支路不对称汽轮发电机的状态监测与故障识别提供理论依据。     

水轮发电机定子绕组支路不对称磁势谐波分析

本文对水轮发电机定子绕组不对称支路磁势谐波问题进行了探讨,编制了谐波磁势分析通用程序,提出了不对称支路绕组谐波磁势分析的方法,并对不对称绕组算例进行了不对称度的分析。     

水轮发电机定子绕组不对称支路电磁参数计算模型

为了探讨水轮发电机定子绕组不对称支路参数的计算问题,根据交流电机多回路理论,建立了绕组不对称支路参数计算的数学模型,给出了应用有限元方法计算绕组不对称支路参数的通用方法。通过对样机计算表明,该方法可用于任意线圈组合的电磁参数计算,且计算结果准确;绕组各支路电磁参数的不一致完全体现了各支路不对称程度,不对称支路间的环流损耗随绕组不对称度的增大呈指数关系增长;采用有限元方法进行不对称绕组支路电磁参数的计算,为支路不对称绕组的设计提供了依据,同时也为发电机绕组故障分析打下了良好的理论基础     

汽轮发电机支路不对称定子绕组连接问题的探讨

对汽轮发电机支路不对称定子绕组连接问题进行了探讨,通过对支路不对称绕组连接问题的分析,提出了汽轮发电机支路不对称定子绕组的连接方法.通过对支路感应电势不对称度的分析,总结出了绕组连接方案选优依据.     

大型水轮发电机支路不对称定子绕组连接问题的探讨

本文对水轮发电机支路不对称定子绕组连接问题进行了探讨,通过对支路不对称绕组连接问题的分析,提出了水轮发电机支路不对称定子绕组的连接方法。通过对支路感应电势不对称度的分析,总结出了绕组连接方案选优依据。     

大型空冷汽轮发电机定子不对称支路绕组性能的数值分析

本文采用有限元法(FEM)对同相位和非同相位不对称三支路绕组性能——支路电势、空载环流及其损耗进行分析,计算了电势不对称度。计算结果表明采用解析法计算是可行的;验证了计算环流及其损耗应采用定子绕组漏抗而不是交(直)轴电抗,环流损耗计算可忽略谐波影响;指出了绕组节距对基波电势和谐波电势大小以及环流损耗有影响,但不影响基波电势不对称度。绕组支路中的环流不会产生轴电压和轴电流等。     

大型空冷汽轮发电机定子不对称支路绕组设计与解析分析

本文采用解析法对定子不对称三支路绕组进行分析后,提出了能够设计成不对称支路绕组的条件,指出不对称支路绕组是一种对称绕组,其绕组分布系数可按常规绕组分布系数计算。提出了同相位不对称支路绕组(以下简称为同相位)和非同相位不对称支路绕组(以下简称为非同相位)的概念,指出电势不对称度和绕组环流附加损耗(以下简称为环流损耗)是评价不对称支路绕组性能的重要指标。文中还给出了计算环流损耗的解析方法,在损耗计算时应使用定子绕组漏抗而不是交(直)轴电抗。文中给出的各计算公式和方法可直接用于电机的初步设计,具有很高的实用价值。     

反映故障分量的发电机定子不对称故障微机保护

本文论述了用微型计算机实现发电机继电保护试验样机的研制工作。样机采用全故障分量原理,以转子二次谐波故障分量和定子负序功率故障分量的方向作为检测量,对发电机定子绕组中的不对称故障(包括匝间短路、两相短路和绕组断线故障)施行保护,并且完全不受外部负序功率和频率变化的影响。本文还扼要介绍了该装置的结构和动模试验的结果。     

核电汽轮发电机定子短路故障下阻尼绕组电磁力研究

为了研究大型核电汽轮发电机运行时由阻尼绕组电磁力引起的阻尼绕组振动损坏现象,本文建立了核电汽轮发电机二维电磁场-路耦合数学模型,并结合洛伦兹力原理对一台1407MW核电汽轮发电机额定负载运行与定子短路故障运行时阻尼绕组所受的电磁力进行深入的研究。考虑齿槽效应、磁极形状及定子电枢电流等相关因素对阻尼绕组电磁力的影响,准确计算了额定负载运行、单相短路故障、两相短路故障以及三相短路故障运行工况下阻尼绕组的电磁力,并分析了额定负载和不同故障工况下电磁力的分布规律及对阻尼绕组的损害程度。研究结果表明:定子单相短路故障下阻尼绕组的损害最大,三相短路故障下阻尼绕组的损害最小。     

基于定子绕组并联支路环流特性的发电机故障识别方法

分析了发电机气隙磁势、磁导、磁密、定子绕组两条并联支路的感应电势和电路方程,得到定 子绕组并联支路间的电压差表达式。通过分析正常及故障运行时各参数的变化得到了并联支路电 压差和环流特性,理想电机在正常运行时不存在电压差和环流,而转子绕组短路故障将引起二次谐 波环流,定子绕组短路、定转子气隙静偏心、气隙动偏心故障将引起基波环流。由于不同故障引起 的环流特性存在差别,提出了基于定子绕组并联支路环流特性的发电机故障识别方法,并实测了 SDF-9型故障模拟发电机正常及故障运行时的环流信号,与理论分析结果基本吻合。     

基于定子绕组并联支路环流特性的发电机故障识别方法

分析了发电机气隙磁势、磁导、磁密、定子绕组两条并联支路的感应电势和电路方程，得到定子绕组并联支路间的电压差表达式。通过分析正常及故障运行时各参数的变化得到了并联支路电压差和环流特性，理想电机在正常运行时不存在电压差和环流，而转子绕组短路故障将引起二次谐波环流，定子绕组短路、定转子气隙静偏心、气隙动偏心故障将引起基波环流。由于不同故障引起的环流特性存在差别，提出了基于定子绕组并联支路环流特性的发电机故障识别方法，并实测了SDF-9型故障模拟发电机正常及故障运行时的环流信号，与理论分析结果基本吻合。     

水轮发电机采用不对称定子绕组初探

本文的目的在于提出和分析在水轮发电机的定子绕组设计中,采用不对称定子绕组的可能性和分析的思想方法,最终推广到水轮发电机设计、制造的实际应用中去。     

爪极发电机电磁力及定子振动特性分析

首先建立了车用爪极发电机的场路耦合三维有限元模型,基于该模型使用Ansoft仿真软件分析其电磁场及径向电磁力波,得出力波峰值时的频率值;使用Ansys Workbench软件对定子铁心和带绕组的定子进行模态分析,得出其各阶固有频率,结果表明绕组对定子的固有特性影响较大。通过分析电磁力波仿真结果与模态分析结果,得出对发电机振动影响较大的频率点。这些工作对于在发电机设计阶段避免产生共振提供参考,并对分析电磁噪声奠定基础。     

汽轮发电机短时不对称故障及分析

本文概述了国内近20多年来汽轮发电机发生的短时不对称故障,根据事故经验,对发电机、断路器和继电保护的运行、设计等方面提出了建议。     

不对称故障下双馈感应发电机转子电压分析

针对不对称故障引起的电压跌落,求解得出三种不对称故障期间转子感应电动势峰值,结合对转子侧变流器控制能力的分析揭示了转子侧过流的根本原因。以转子侧变流器的最大控制电压为准则,推导出三种不对称故障的低电压穿越域。采用PSCAD搭建带有撬棒保护Crowbar的双馈风电机组暂态模型,仿真结果验证了所提出的低电压穿越域的正确性。     

汽轮发电机定子绕组三支路设计

本文介绍了汽轮发电机定子三支路绕组的接线原理﹑接线方式和定子槽数的选择,简述了三支路绕组的计算分析方法。     

水轮发电机定子内部故障仿真计算研究进展

综述了发电机内部故障仿真分析方法及工程应用情况。阐述了适合于发电机主保护研究的内部故障仿真模型的基本要求,指出发电机内部故障仿真分析方法必须考虑定子实际绕组结构、具体故障位置以及内部非对称短路故障情况下气隙磁场谐波等因素的影响。展望了发电机内部故障仿真及相关领域的下一步研究工作。     

发电机定子单相接地故障仿真及其保护综述

对现有发电机定子绕组单相接地故障的仿真方法及其保护进行了综述。首先介绍了各种仿真方法 ,并通过对各种方法的分析比较 ,阐述了它们的优缺点 ;然后又简要介绍了目前广泛使用的成熟的定子单相接地保护方案 ,并重点介绍了新近发展起来的采用新手段新判据的保护方案 ,分析了当前这些保护所存在的问题。最后探讨了发电机定子单相接地故障保护可能的发展方向     

鼠笼式异步风力发电机定子槽楔电磁力计算

针对磁性槽楔在电机运行中出现故障的实际工程问题,以一台异步风力发电机为研究对象,从其故障产生的原理出发,运用麦克斯韦张量法,求解了磁性槽楔在复杂气隙磁场中承受的电磁激振力的性质。计算考虑了同相槽和异相槽受力的区别,以及正常工况、突然短路工况下的瞬态过程,分析了规律,提出了电机设计建议,具有较高的工作实用价值和参考意义。     

大型汽轮发电机定子绕组电磁力的控制

在过去二十年中,大型汽轮发电机的千伏安容量大幅度地增长,作用在定子绕组上的电磁力也随着增大。这就产生了一个在工业范围内提供一种能够抑制这些力的定子绕组支撑系统的问题,以提高电机的可靠性。本文对这种有关的电磁力、对这些力不进行适当限制可能引起的后果及发展一种成功的定子绕组支撑系统所采取的步骤进行了叙述。