水轮发电机知识问答(一)

——水轮发电机的几个基本概念及常用特性曲线的作用;发电机运行发热的理论分析等 1.同步发电机的"同步"是什么意思?同步电机的工作状态怎样? 发电机的定子与转子之间的空隙叫做气隙,电机运行时,在气隙里有定子和转子两个磁场,当发电机三相定子绕组中定子电流产生的旋转磁场与转子以同速度、同方向旋转时,称"同步".由于水轮机带动的发电机转子转速n总是等于定子旋转磁场的同步转速n1的,故叫同步发电机.     

水轮发电机突然三相短路后灭磁研究

介绍了水轮发电机突然三相短路后灭磁的仿真结果，发电机的数学模型是建立在派克（Park）M步电机的微分方程组的基础上，为了避免过于复杂，忽略了转子上阻尼绕组的效应，此外发电机空载特性用近似的分析表达式表示，以计及其非线性，使易於仿真和提高可信度，最后以三峡水电厂700MW发电机为例，给出了短路后用ZnO灭磁的Matlab／Simulink仿真结果。     

三峡发电机绝缘的国产化

绝缘是电机的心脏。三峡电机的研制,绝缘是关键。《三峡水轮发电机绕组研制》是由机械部三峡办下达的重大课题,哈尔滨大电机研究所对三峡电机绝缘材料、结构及工艺进行了试验研究和论证,在广泛搜集和分析对比国内外各种大型发电机的绕组绝缘结构、工艺及材料的规格、性能等基础上,论证了大型发电机的罗贝尔换位线棒绝缘、定子线棒主绝缘、防电晕技术、绕组固定技术、转子绝缘等,提出容     

发电机转子绕组一点接地事故的分析及查找方法

同步发电机转子绕组接地是一种常见的电气故障，它将危及电机和系统的安全，因此分析转子接地故障的机理具有重要的现实意义。介绍了发电机转子一点接地的原因、类型以及目前常用的查找方法，并对方法的改进提出了自己的建议和看法。     

向家坝巨型水轮发电机关键技术探讨

向家坝水电站单机容量888.9 MV·A巨型发电机冷却方式采用全空冷方式,为解决定子线棒温升问题,对发电机的电磁、结构、通风冷却、定转子绝缘等进行了技术创新。向家坝全空冷发电机的成功投运,开创了全空冷巨型电机的新时代。     

水轮发电机灭磁仿真的探讨

介绍了水轮发电机空载、负载及其在突然三相短路后灭磁的仿真结果,发电机的数学模型是建立在d,q坐标轴的派克(Park)同步电机微分方程组的基础上,考虑了转子上阻尼绕组的效应,此外发电机空载特性用近似的分析表达式表示,以计及其非线性,使易于仿真和提高可信度,最后给出了以长江三峡水电厂700MW发电机为例的各种工作情况下用ZnO灭磁的Matlab/Simulink仿真结果。     

转子偏心对凸极同步发电机主保护不平衡电流的影响

为了分析转子偏心对大型凸极同步发电机主保护不平衡电流的影响,提出了以“电磁场 — 多回路结合法”进行研究的思路,该分析方法将大型凸极同步发电机转子偏心问题分解成体现发电机外部特性的电压方程求解与体现内部特性的电磁参数计算的2个问题。建立了转子偏心凸极同步发电机的多回路数学模型,并采用电磁场有限元法计算了转子偏心下的电磁参数。在一台12极、 3 kW转子偏心的凸极同步发电机实验样机上进行了空载和带三相电阻负载实验,将实验结果与仿真结果进行对比,结果验证了数学模型和数值解法的正确性。     

发电机转子匝间短路故障诊断及处理

由于一段时间国内主要几大发电机制造厂家超负荷生产,设备工艺及质量出现较多偏差,适时发电机转子匝间短路故障呈高发频发状态,仅某电机股份有限公司生产的某型发电机就出现多台次转子匝间短路故障。本文通过介绍某电厂转子匝间短路故障现象、故障诊断方法,故障处理及原因分析,对故障处理的几个主要问题提出了看法,总结了经验,旨在供同类型发电机转子故障诊断分析及处理参考。     

发电机通风系统的改进

一、概述我厂~#2发电机自1966年投产以来,先后暴露出许多问题:定子线棒温度过高,定子铁芯温度分布不均匀,下机架处回风现象严重,空气冷却器效果较差等。这些缺陷使发电机绝缘强度下降,妨碍电机安全发电。为了摸索解决上述问题的方法,几年来,我厂曾对此台电机的通风系统进行了一系列改进试验,其中有:将转子支臂挡风板向中心延伸;将转子支管下部加宽,增加支臂的扇风作用;将热风口打开,开启发电机下盖板进冷风,使发电机敞开运行等。这些改进措施虽取得一些效果,但不显著。当电机带满负荷时,尤其     

大型水轮发电机磁极铁芯油压装置

本文较详细的介绍了一种大型水轮发电机转子磁极铁芯装压用的专用设备，它是大电机转子磁极铁芯装压的新型工艺方法。     

水轮发电机电气制动仿真

水轮发电机在电网中承担调峰作用，启、停频繁，特别是抽水蓄能电厂的发电机，每天可能启、停多次，早期水轮发电机停机都采用机械制动，制动时产生的粉尘会污染电机绕组，堵塞铁芯通风孔，严重时更会影响散热。因此，在20世纪70年代，已开始引入电气制动，即在水轮机导叶关闭，发电机解列、灭磁后，当机组转速降至60％～70％额定时，令定子三相短路，加上能产生1倍～1．3倍额定短路电流的转子磁场电流，使产生电磁阻转矩，从而使机组制动，当前电气制动已得到广泛使用，如三峡水电厂每台700MW的机组都配备了电气制动，应该说电气制动应用是成功的，然而对其作用机理的分析还是不够的。文中从同步发电机的Park方程和转子运动方程出发，利用MATLAB／Simulink仿真工具对其进行了详细的分析，得到了可供参考的结果。     

超导发电机的研制

从一九七四年开始的三年计划,通商产业省拔给了重要技术研究经费,成功的进行了超导交流发电机的研制,这是世界上最大容量的6250千伏安超导发电机。超导电机的转子,直径39cm、长190cm(轴承间)、重量700kg。内部采用 Nb—Ti—Ta 超导线绕成的超导励磁线圈,转子带有真空绝热层低温恒温器、是不锈钢制的多层钢管构造。予先准备了恒温和低温两种电磁阻尼器。在轴的一端得到了磁性良好的发电机,还设置了液压轴密封装置,从这里把液体氦不断送到转子中去。     

判断永磁发电机出线端标志的方法

山东省莒南县陡山水电站的永磁发电机,其型号为TY65/13-14,额定容量1.5千伏安,额定电压110/220伏。从永磁机的图纸看,该机每相有两个绕组,两绕组并联时为110伏,串联为220伏,三相共6个绕组12个出线端,由于出线端的标志已全部丢失,无法进行发电机的接线,我们采用以下方法来判断其出线端的标志。     

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。     

发电机定子接地保护动作分析及解决措施

介绍了柬埔寨达岱水电站3号发电机定子接地保护故障,对故障原因进行了检查分析,根据检查分析结果提出了解决措施。对电机定子线棒进行了检修,并进行定子和转子相关参数试验、升流及短路特性试验、升压及空载特性试验、发电机空载特性试验等。结果表明,机组经检修后运行正常。     

水轮发电机磁场能量估算新法

本文提出了一种计算水轮发电机磁场能量的新方法，主要是利用了将发电机空载特性用分析表达式表示，针对发电机空载误强励及发生三相短路时的磁场能量计算，给出了计算公式，并以三峡电厂700MW发电机为例进行计算，为非线性电阻灭磁能容选择，提供依据。     

转子接地保护相关二次回路对地过电压的分析

乒乓式或注入式发电机转子接地保护的二次回路需接到转子绕组的正负两端。600 MW及以上容量的大型发电机的额定励磁电压普遍较高，且运行中会有各种过电压，因而担心二次回路绝缘等级偏低，不能承受足够的过电压。分析了在差模和共模电压作用下及转子绕组发生一点接地故障时，二次回路可能出现的严重过电压。研究结果表明，直接和间接与转子绕组相连接的二次回路电缆的耐压要求不同，宜采用独立的注入式转子一点接地保护并就地安装在励磁系统屏柜内，缩短直接与转子绕组连接的二次回路电缆;转子电压的信号采集宜采用具有隔离作用的变送器。     

瀑布沟总厂“大型水轮发电机组顶转子油泵”成果喜获国家专利

据瀑布沟总厂近日，国电大渡河瀑布沟水力发电总厂“大型水轮发电机组顶转子油泵”成果喜获国家专利，实现了该厂国家专利零的突破。水轮发电机在停机备用达到一定期限后，为了防止机组转动时发电机推力瓦与镜板之间发生干摩擦，出现烧瓦事故，在开机前利用油泵向转子下方的制动闸中注入高压油，使发电机转子向上升起一定距离，并保持一段时间，使推力瓦与镜板脱开，让润滑油进入形成油膜，以保证轴瓦在机组转动时不至于磨坏。这一过程就是水电行业所说的“顶转子”。目前，国内大型水轮发电机组常用的老式DSY系列电动试压泵和改良后3DY系列试压泵都存在着油箱与泵分离，需要单独搬运油桶；油泵电机无电源及电流显示，无法判断油泵电机工作状况；油泵无压力过高保护和无运转时间过长保护，顶转子过程中无法判断顶转子系统管路是否有堵塞或泄漏，阀门状态是否操作正确等诸多缺点，在给生产带来不变的同时，也大大增加了顶转子的操作风险。     

黑启动负荷恢复对电压影响的理论及实例分析

大容量负荷的突然投入对黑启动初期小系统的电压影响十分巨大。文中利用叠加原理，首先将黑启动过程中对称三相负荷的突然投入问题分解为2个独立的简单问题，然后利用考虑转子阻尼绕组的同步发电机模型推导出突然投入负荷后起始电压幅值与电机、线路参数、负荷类型的关系式并对其进行了分析、讨论，根据关系式得出黑启动过程中在一定范围内适当提高负荷功率因数及综合阻抗的负荷投入原则。实时数字仿真器（RTDS）仿真及现场试验结果均证实了文中结论的正确性及有效性。     

有限元法在大电机结构强度和振动研究中的应用(六)

有限元法在机座振动研究中的应用一、发电机的振动问题发电机的振动包括转子和定子的振动。转子的振动包括转子不平衡质量产生的转轴振动(50HZ)和由于转子截面两个方向刚度不等而引起的振动(100HZ)。定子的振动则包括铁心,机座和线棒由于旋转电磁场而引起的电磁振动。