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。     

一例干式变压器匝间短路故障分析

在一例干式变压器损坏故障分析过程中,高压侧故障电流为两相对称反向电流。经对变压器高压侧电压电流波形的分析,结合变压器吊心检查,排除了变压器低压侧存在单相接地故障的可能性。通过Simulink对高压侧小匝间短路故障进行仿真,得到了与故障电流电压波形相吻合的结果。变压器高压绕组的解体结果,确认了匝间短路故障的存在,验证了仿真分析结合变压器解体方法在变压器匝间短路分析中的有效性,为变压器匝间短路分析提供了一种分析方法。     

大型凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态仿真

大型凸极同步发电机定子绕组内部故障的仿真计算对保护的配置具有重要意义。文中以多回路理论为依据，建立了大型凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态分析的数学模型；以匝间短路为例，给出了系数变化矩阵。通过在动模机上进行故障的动态模拟实验，验证了该方法的正确性。最后对三峡电站SF700-80/19720大型水轮发电机定子绕组一支路发生匝间短路的故障情况，进行了瞬态过程的仿真计算，验证了所配置单元件横差保护的灵敏度，结果令人满意。     

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。     

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。     

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。     

实用负序匝间保护的研究

当发电机中性点侧仅引出3个端子时,定子匝间短路保护通常由纵向零序电压保护和故障分量负序方向保护构成。文章首先分析了这2种保护存在的问题,随后在不对称故障分析的基础上,提出了一种实用的负序匝间保护方案。最后简要介绍了实际微机保护装置的动模试验情况。     

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。     

多支路发电机定子绕组接地短路点 查找方法探索

发电机定子绕组接地故障是一种常见的,破坏性很强的故障,对电厂发电机乃至电网的安全运行都将带来一系列严重的影响。本文通过对瀑布沟水电站1号水轮发电机定子接地短路故障点查找,探索出了一种在多支路发电机定子绕组接地时,快捷方便查找短路点的方法。     

巨型水轮发电机组中性点接地装置参数配置研究

乌东德和白鹤滩水电站单机装机容量分别为850 MW和1 000 MW,发电机容量和电压等级均超出了既往工程。发电机中性点接地装置作为发电机重要的辅助设备之一,其参数的配置是根据发电机定子回路对地电容来确定的。巨型水轮发电机组定子回路对地电容非常大,其中性点的接地装置参数若继续采用传统的高阻接地方式进行配置,将无法满足目前标准所推荐的安全接地故障电流限值。为此,对巨型水轮发电机组中性点接地装置参数配置专门进行了探讨研究。首先针对铁芯烧蚀提出了故障电流限值;然后,基于暂态过电压及接地故障电流限值,提出了加补偿电抗的接地方式;最后提出了采用补偿电抗接地方式下的中性点位移电压计算公式。研究表明,巨型水轮发电机组中性点接地装置参数的配置,需对故障电流、暂态过电压及中性点的位移电压进行综合考虑。     

发电机单元件横差保护误动分析及对策

单元件横差保护是一种简单灵敏的反应匝间短路等发电机定子绕组内部故障的主保护。分析了发电机单元件横差保护的基本原理,阐述了二滩水电厂大型水轮发电机单元件横差保护的具体配置。描述了一起由于发电机失磁引起的单元件横差保护误动事件,结合保护动作时和后期试验时的故障录波数据,对保护的动作行为进行了详细分析。根据分析结果给出了合理的改进措施:在不改变保护配置的情况下对整定值进行修改;结合发电机保护装置改造对保护原理进行改进。现场试验和机组运行实践证明了改进措施的可行性和有效性。     

大型发电机组磁极线圈匝间短路故障分析及处理

发电机在运行的过程中,转子通常会受到电、热以及机械应力的作用,如果转子的制造工艺不良,那么随着运行年限的增加,转子磁极绕组就可能会出现匝间短路故障。当转子磁极绕组匝间发生的短路较严重时,就会使转子的电流显著增大,转子绕组的温度也会升高,从而限制发电机无功功率的输出;同时,机组的振动也会加剧,影响到机组的安全运行。以二滩水电站水轮发电机组产生的振摆问题为例进行了分析研究,特别是针对转子磁极匝间短路故障,在分析研究的基础上,提出了相应的解决方法和措施,在事故现场进行检查和测量,使出现的问题得到了圆满地解决。介绍了交流阻抗法在二滩水电站3号发电机组磁极线圈匝间短路故障分析中的应用以及应注意的事项。可为同类大型水轮发电机处理此类缺陷提供参考。     

一起220 kV变压器差动保护动作行为分析

针对一起220 kV变压器发生接地故障情况进行了介绍及诊断,分析了变压器差动保护动作特性和故障情况下正序、负序、零序电流情况,分析结果与保护动作报告完全吻合.指出在电动机负荷距离故障点较近时故障后会向故障点返送电流.同时由于△绕组的存在,在单相接地时,装置采集电流中的正序和零序并不相等.     

大型发电机中性点采用高阻抗配电变压器接地的配置方法

大型发电机定子绕组对地电容较大,发生定子单相接地故障时电容电流也较大,采用中性点经配电变压器接地方式,能起到对过大故障电流限制的作用。采用高阻抗变压器作为中性点接地变压器的配置方法,利用变压器内在电抗生成的电感性电流,对故障电容电流进行部分补偿,在满足抑制故障暂态过电压要求的同时,将接地故障电流限制在允许范围内,解决了配置大型发电机中性点接地装置中常见的接地故障电流过大问题。     

发电机定子B相接地故障分析及处理

介绍了紫兰坝电站^#2发电机主要技术参数和定子绕组基本概况。分析了定子B相接地故障产生的原因,论述了故障点查找方法、解决过程及解决办法,结合现场实际情况,提出了发电机定子绝维护的4措施。     

昭平水电厂定子故障分析与处理

介绍了昭平水电厂发电机定子接地及短路事故,分析了事故原因,对发电机定子铁芯和定子线棒采取了相应的处理措施.     

大型水轮发电机组保护若干技术问题探讨

针对水轮发电机组保护的若干实际应用问题进行了探讨,包括厂用变压器(以下简称厂变)高压侧电流是否差入主变压器(以下简称主变)差动保护、失磁保护阻抗圆选择、转子接地保护的实现方式、注入式定子接地保护启动失灵问题、发电机复压过流保护跳母联断路器问题、接地变短路阻抗对基波零序电压定子接地保护的影响等。针对上述问题给出了具体的建议:厂变高压侧电流不计入主变差动电流计算的前提是厂变低压侧母线上发生短路故障时,该电流产生的差流不会导致主变差动保护误动;水轮发电机失磁保护宜选择静稳阻抗圆;转子接地保护宜就地安装;注入式定子接地保护动作后,动作接点不会快速返回,启动断路器失灵时可靠性有所降低;发电机复压过流保护不宜动作于跳母联断路器;应校核接地变短路阻抗对基波零序电压定子接地保护的影响。     

电网电压跌落下DFIG电磁暂态过程及转子侧控制策略研究

以双馈风力发电机(DFIG)作为对象,对转子侧变换器的定子磁链定向矢量控制是基于假设电网电压稳定。而矢量控制下对电网电压波动时控制性能较差。对DFIG在电网电压跌落时的电磁暂态过程进行分析,仿真得出定子电流的波形与频谱分析,在控制策略中引入定子等效励磁电流,从而引入两个补偿量,重新构建控制框图并进行对比仿真分析显示,加入了补偿量的控制策略与矢量控制方法相比,转子侧的故障电流得到了抑制,提高了DFIG在电网电压跌落时的运行能力。