凸极同步发电机定子内部故障的暂态规律探讨

为了准确评价和在实际中选用适当的保护方案，需要揭示凸极同步发电机定子绕组内部故障的瞬态运行特征及瞬态过程中各个故障量的变化规律。文中通过真机实验，验证了以多回路理论为依据编制的凸极同步发电机定子绕组内部故障仿真程序的正确性。依据该仿真程序的计算结果，对空载下发生绕组匝间内部故障时的电流瞬态量和稳态量的变化规律进行了探讨，说明绕组的空间分布、连接方式、发生故障的空间位置以及不同的故障瞬间对故障量都有影响，因此要综合考虑这些因素的作用。     

基于多回路理论的转子匝间短路时定子并联支路环流分析

发电机的转子绕组匝间短路故障会造成发电机定子并联支路的环流增大,而目前对于定子并联支路环流的分析主要通过实验检测及定性分析,由于不能准确计算故障电流等电气量,在实际应用中存在局限性。针对SDF-9型故障模拟实验机组的转子绕组匝间短路进行模拟仿真并对故障进行定量计算,通过实验验证由多回路模型所计算的定子并联支路环流大小的准确性,从而可依据此模型准确计算转子匝间短路不同短路匝数时的定子并联支路环流大小,为转子匝间短路的保护提供依据。     

双馈式感应发电机定子匝间短路故障诊断措施

在双馈式感应发电机运转过程中,定子绕组匝间短路是一种经常遇到的故障。本文首先分析了发电机定子匝间短路故障出现后电磁特性的规律,然后利用多回路数学模型仿真计算了各种情况下匝间短路故障,深入研究了仿真结果,并用频谱对转子侧电流和定子侧电流进行了分析,制定了发电机定子匝间短路的应对措施。     

同步发电机内部故障仿真计算数学模型

结合大型水电厂仿真培训系统对水轮发电机内部故障仿真的需要，根据交流电机的多回路理论，在相坐标系ａ，ｂ，ｃ中建成立了多支路凸极同步电机以定子一条并联支路为基本单元的数学模型，该模型对分析同步发电机定子绕组的故障及外部故障均可使用。     

水轮发电机转子绕组匝间短路测定新方法

红山嘴电厂通过实例，围绕凸极式同步水轮发电机转子线圈匝间短路故障的判定，开展了一系列试验，并为转子绕组匝间短路的判别，提供了一种切实可行的检测方法。     

大型汽轮发电机匝间短路保护必要性探讨

介绍了陡河发电厂4例发电机定子绕组短路故障情况，认为发电机定子绕组的同槽同相、发 电机制造工艺的缺陷及绝缘材料的老化均可能造成匝间短路，因此有必要装设匝间保护。     

发电机定子绕组的匝间保护分析

以某水电站发电机定子绕组匝间击穿故障为例,分析了发电机的差动拒动问题。综述了发电机定子绕组匝间短路的横差保护方法、不完全纵差保护方法、二次谐波保护方法、零序电压保护方法的原理和适用性。     

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”的说法纯属讹传。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，指出大型汽轮发电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。     

发电机内部故障分析软件的理论基础--多回路分析法

阐述了交流电机的多回路分析法，奠定了发电机内部短路保护计算的理论基础。多台各种类型同步发电机内部故障的仿真及其与试验的对比证明了多回路数学模型和方法的正确。多回路分析法已成功应用于国内10多个电站发电机定子绕组内部故障计算和保护方案设计。以多回路法为理论基础开发的发电机故障分析软件也已面世。     

同步发电机定子内部故障暂态过程及对保护的影响

利用基于多回路法的凸极同步发电机定子绕组内部故障暂态过程仿真程序，讨论了定子支路电阻和阻尼支路电阻对故障暂态过程及稳态的影响，分析了同步发电机并网运行时定子绕组故障暂态过程中的单元件横差保护、裂相横差保护、完全纵差保护和不完全纵差保护的灵敏度，认为对于没有制动电流的单元件横差保护灵敏度在暂态过程中得到了提高，但对有制动电流的裂相横差、完全纵差和不完全纵差保护的灵敏度则需要具体分析。     

大型汽轮发电机绕组同槽同相调查及保护方案定量化设计

大型汽轮发电机实际存在定子绕组匝间短路，不装设匝间短路保护是发电机安全运行的严重隐患。文中以2台300 MW汽轮发电机主保护配置方案的定量化设计为例，说明保护人员应与业主、电机制造厂家密切配合，争取汽轮发电机中性点侧引出2个中性点并装设分支电流互感器，为装设横差保护和不完全纵差保护提供可能，从而对发电机的安全运行提供高质量的保证。     

凸极同步发电机定子绕组内部故障暂态仿真及试验验证

同步发电机定子绕组内部故障分析是一个十分复杂而重要的问题。文中在建立同步发电机定子绕组内部故障暂态计算模型时采用通用支路电压矩阵方程来建立回路电流方程，具有简洁、通用性强的特点。利用多回路理论着重对同步发电机带载时定子绕组内部故障暂态全过程进行了仿真计算，并与试验录波波形进行了对比，结果表明这种仿真方法能够准确地模拟同步发电机故障暂态过程。文中还分析了影响暂态过程仿真精度的因素，认为铁心局部饱和、铁心剩磁、转速变化及回路电阻变化是产生仿真误差的重要原因。     

大型汽轮发电机内部短路仿真及其保护方案

基于多回路理论仿真了大型汽轮发电机定子绕组内部故障时的各电气量并对其内部故障保护方案进行了分析评价，分析结果为配置汽轮发电机内部故障保护方案提供了理论依据。     

双馈风力发电机定子匝间短路建模分析

定子匝间短路故障是双馈式风力发电机的匝间绝缘破坏导致,其故障信号识别具有重要的意义。文章分析了定子匝间短路在转子电流和电磁转矩中引起相应的特征信号,建立了双馈发电机的有限元仿真模型,对正常电机和故障电机的转子电流和电磁转矩进行仿真分析。指出定子匝间短路将在电机电磁转矩中引起100 Hz特征谐波,而在转子中引起与转差率相关的特征谐波,以此来诊断定子匝间短路故障。     

基于损耗和谐波分析的多工况双馈风力发电机定子匝间短路故障研究

为了准确及时地识别并排除多工况下双馈风力发电机定子绕组匝间短路故障,通过ANSYS软件建立了新疆某风电场1. 5 MW双馈风力发电机的电磁场模型,对风机正常运行、风速突变、电网电压三相不平衡和机组低电压穿越工况进行仿真,处理后得到发电机的气隙磁密曲线。从损耗和谐波分析两个方面,以正常运行工况为标准对比研究发电机定子绕组匝间短路前后多工况特征量的变化。结果表明:发电机匝间短路后,基于损耗分析,不同的工况下电机的铁耗相较于故障前都有所增大;基于谐波分析,电网三相电压不平衡和低电压穿越工况的特定次谐波会导致更为严重的故障。     

发电机转子两点接地故障分析

本文对发电机转子两点接地及匝间短路时定子电势所出现的二次谐波分量进行了分析。(该谐波分量在大型发电机上用以实现转子两点接地保护)。从基本物理概念出发，分析了正常及故障时转子绕组磁势及气隙磁密分布曲线以及相应的定子谐波电势。文中提出了计算磁密曲线的概念，使分析过程得以清晰和简便。     

大型水轮发电机微机型主保护设计方法再商榷

大型水轮发电机内部短路微机型主保护的设计方法一般仍沿用模拟式保护的做法，即装设1或2套纵差保护和1或2套横差保护，前者以机端两相短路校验其灵敏度，后者因不清楚定子绕组内部短路的计算方法，只能放弃灵敏度校验，这种设计方法不可能真正做到定子绕组各种短路具有双重主保护的要求，对于容量相同的两台水轮发电机，不管定子绕组结构的不同，互相照搬主保护配置方案，为发电机运行带来不安全因素。     

一起发电机横差保护动作原因的分析及处理

发电机横差保护是装设于发电机双星形接线的定子绕组中,防止绕组匝间短路的一种保护。文章结合在小关子电站运行期间发生发电机横差保护动作的现象,着重阐述横差保护动作原因及故障处理。     

一起发电机定子接地保护动作的原因分析

通过对一起发电机定子接地保护动作情况及试验数据分析,揭示出发电机出口电压互感器一次绕组匝间短路对定子接地保护的影响。     

同步发电机转子匝间短路故障时励磁电流谐波特性分析

发电机正常运行时，电枢反应磁场与转子同步旋转，转子绕组不会感应附加谐波电流。当发生转子匝间短路故障时，气隙主磁场出现谐波，通过分析各次谐波的电磁特性，得出当谐波次数与发电机极对数满足一定关系时，电枢反应磁场与转子不同步旋转，从而在转子绕组中感应附加谐波电流，并给出谐波频率与气隙主磁场谐波次数、发电机极对数、转子机械转数的关系表达式。实测了MJF306型同步发电机转子匝间短路故障时的励磁电流数据，结果表明，理论分析是正确的。