大型发电机转子匝间短路故障诊断应用研究

大型发电机的转子绕组故障是比较常见的,而对转子绕组的检查特别是对绕组匝间短路的检测和判断方法虽然比较多,但大都不是很灵敏,在故障发生的初期很难判断出来。本文介绍了判断匝间短路故障的主要方法,从而引出了目前比较流行的RSO试验方法并介绍了RSO基本原理。文章最后结合RSO试验方法在600 MW汽轮发电机组上的应用,证明了RSO这种方法判断结果的正确性,并用振动与励磁电流相关性的方法进行了确认。     

基于V型曲线偏移的大型调相机定子绕组匝间短路故障诊断方法

随着特高压直流输电的快速发展,具有动态无功补偿能力的大型调相机开始大规模投入。为保障其安全运行,针对大型同步电机中时有发生的定子绕组匝间短路故障,本文通过理论分析得出故障后电枢电流与励磁电流的变化情况,提出了一种基于V型曲线偏移的故障诊断方法。同时以300MVar大型双水内冷调相机为研究对象,利用Ansoft进行有限元仿真,仿真结果发现故障相故障支路V型曲线会随故障程度的增大而上移,故障相非故障支路V型曲线会随故障程度的增大而下移,故障相整体呈现上移趋势,非故障相由于三相不对称V型曲线也将产生偏移,从而验证了该方法的正确性。     

新一代大型双水内冷调相机监造要点

针对新一代大型调相机工程机组数量大、质量要求高的特点,为实现大型调相机生产过程的高效管控,对新一代300Mvar大型双水内冷调相机全环节监造要点进行梳理,并结合工程现场对双水内冷调相机生产流程进行全过程监造和总结,为今后调相机及相关产品的监造提供参考。     

大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断

介绍了几种常用的转子匝间短路的故障诊断方法,阐述了重复脉冲法的试验方法及其原理,结合某电厂一台640 MW发电机转子匝间短路的诊断过程案例,探讨了重复脉冲法在早期匝间绝缘缺陷分析中的应用,对发电机安全稳定运行有重要意义。     

大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障的测试与分析

本文利用气隙探测线圈和RSO两种测量方法，分析大亚湾核电站2#发电机组转子绕组匝间短路的发生、发展以及最后的接地过程，并对匝间短路的检查分析方法进行了初步探讨。     

大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障的诊断研究

本文对大亚湾核电站900MW汽轮发电机转子绕组匝间短路故障的检测和诊断方法进行了介绍和分析，结合实际的运行经验，就大型汽轮发电机转子绕组匝间故障诊断技术的特点及存在的问题进行了研究和探讨，提出了转子绕组匝间短路故障的三种状态和对应各种状态模式下检测方法的适用性评价，指出了为进一步提高匝间短路故障的诊断水平应采取的改进措施。     

小波分析在转子绕组匝间短路故障诊断中的应用

针对汽轮发电机转子绕组匝间短路故障,分析了匝间短路故障时的电磁特性和探测线圈上感应电势变化,提出了基于小波分析的故障实时检测方法,并给出了计算机建模仿真和动模实验分析.这种方法是在探测线圈法的基础上,将小波变换用于突变信号的检测,对气隙中感应电动势信号的奇异特征进行提取,并根据这些奇异特征,实现对发电机转子绕组匝间短路故障的检测及故障点的定位.仿真表明,该方法能够实时检测到故障的发生及故障的具体槽位,适合于发电机转子绕组匝间短路故障的在线检测.     

汽轮发电机转子绕组匝间短路在线检测方法的研究

提出了汽轮发电机转子绕组匝间短路在线检测的一种新方法。这种方法是在探测线圈法的基础上，把小波变换用于突变信号的检测，对定、转子气隙中探测线圈上感应电势信号的故障特征进行提取，以实现对发电机转子绕组匝间短路故障的检测及故障点的定位。实例表明，该方法适用于故障信号的特征提取，适合于发电机转子绕组匝间短路故障的在线检测。     

汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断新判据

该文分析了发生转子绕组匝间短路时，汽轮发电机的电磁特性及导致的相关电气参量的变化，提出了在转子发生匝间短路故障时，励磁电流增加而无功输出量却相对减少的特征。根据确定的故障特征，找到一种利用故障前后励磁电流相对变化率作为识别故障的方法，从而建立了在线识别转子匝间短路故障的判据。该判据可以反映故障的严重程度，最后利用动态模拟试验机组进行了相关的实验，得到了与理论分析相吻合的结论。     

新型同步调相机转子匝间短路故障定位研究

转子绕组匝间短路故障是新型同步调相机的一种典型故障，对调相机长期运行和电网稳定都有严重影响，为保障新型同步调相机高可靠稳定运行，文中提出了一种转子绕组匝间短路故障在线诊断与定位的方法。文中从故障导致的气隙磁场磁动势畸变出发，推导出定子同相双支路将产生偶次谐波环流现象，通过对支路环流进行傅里叶分析，提取谐波中的明显特征量。通过对此特征量进行分析，文中得出该特征量的大小仅与故障所在转子上的空间位置有关，而与故障匝数无关的结论，最终通过查表的方式来实现故障诊断与定位。文中基于已规模投入使用的TTS-300-2型新型同步调相机开发了有限元软件的仿真模型，搭建了基于新型调相机的模拟机实验平台。仿真与实验的的结果验证了利用支路环流谐波进行转子匝间短路故障定位的有效性。     

基于FFT-LSTM的变速抽蓄机组转子绕组短路故障和偏心故障诊断方法

变速抽水蓄能机组是适应系统功率波动的重要调节手段。转子绕组短路故障和转子偏心故障是其常见的故障类型,两种故障均会在定子侧感应生成特征频带相近的谐波环流,导致两种故障难以被区分。提出了一种基于快速傅里叶变换-长短期记忆(fast Fourier transform-long short-term memory, FFT-LSTM)网络的故障诊断方法,以细化分辨故障特征相近的转子绕组短路故障和转子偏心故障。所提方法以定子分支环流的谐波分量为特征量进行故障诊断,分别推导了两种故障发生时定子侧环流谐波特征,并总结二者间的相似性和差异性。鉴于该差异较为微弱,引入长短期记忆(longshort-termmemory, LSTM)神经网络算法对其进行辨识。利用内部故障仿真模型对可能发生的转子绕组短路故障和偏心故障进行批量仿真,以得到用于LSTM网络训练和测试的数据集。仿真结果表明FFT-LSTM能够准确诊断不同转速下变速抽蓄机组的转子绕组短路故障和转子偏心故障。     

1000 MW汽轮发电机转子绕组匝间短路故障的诊断与分析

以某电厂1000 MW汽轮发电机在运行过程中发现转子轴振动异常为例,对转子绕组匝间短路故障进行了诊断与分析.对该转子进行了降速过程和盘车状态的交流阻抗及损耗试验,并进行了盘车状态的RSO试验.分析了试验数据诊断与动态下的判断互相矛盾的原因.阐明了转子在运行中振动幅度明显与负荷的变化呈正相关性,并由此导致匝间存在短路隐患.建议及时关注转子的振动幅值和负荷变化的关系,以便及时应对转子绕组匝间出现的短路故障.     

50 MW氢冷发电机转子绕组匝间短路分析

对佳木斯第二发电厂1号发电机转子绕组匝间短路的原因进行了分析,检查分析了转子绕组绝缘.针对现场局部处理中存在的问题,提出了建议.     

一种基于CGAN-CNN的同步电机转子绕组匝间短路故障诊断方法

由于同步电机故障样本数量较少,为解决同步电机故障诊断中普遍存在的样本不平衡问题,提出了一种基于条件生成式对抗网络(CGAN)和卷积神经网络(CNN)的同步电机转子绕组匝间短路故障诊断方法.首先,对传感器收集到的数据进行预处理,对正常样本和故障样本分别添加标签后输入CGAN中生成大量新样本,将生成的新样本与原始样本混合并...     

转子绕组匝间短路对发电机转子电磁转矩影响分析

针对发电机转子绕组匝间短路故障时的电磁转矩特性进行了理论分析和实验研究.首先分析了转子绕组匝间短路后气隙磁场变化特征,计算得到气隙磁势、气隙磁导和气隙磁场能量表达式,然后利用虚位移原理,推导得到了电磁转矩的理论计算公式,并通过比较故障前后电磁转矩的变化,以及考虑振动偏心和不考虑振动偏心的电磁转矩变化,最终得到了发电机转子绕组匝间短路时作用于转子的电磁转矩的变化规律.并实测了SDF-9型一对极故障模拟发电机和MJF -30 -6型三对极故障模拟发电机转子绕组匝间短路时的电磁转矩,与理论分析结果基本吻合.     

基于励磁阶跃法的汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断

对转子绕组匝间短路故障的快速、准确检测可以缩短故障处理时间,降低停机成本。首先分析了匝间短路对励磁回路暂态阻抗参数的影响,预测当发电机出现转子绕组匝间短路后,在阶跃电压作用下,励磁电流的上升速度将变快。为了验证该设想,利用有限元分析软件建立了一台300WM汽轮发电机的仿真模型,对比了短路程度、短路位置对阶跃励磁电压作用下的励磁电流上升速度的影响,同时研究了被短路回路电流、阻尼电流以及定子绕组并联支路环流的变化规律。仿真结果验证了理论分析的正确性,最终提出了一种新型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障检测方法。     

三绕组变压器低压绕组幅向短路力的计算方法

阐述了低-中-高结构的三绕组电力变压器低压绕组幅向短路力的计算方法,即从磁势平衡原理出发,导出了求解该变压器最严重短路情况下低压绕组幅向力的计算模型,利用“场-路耦合”有限元方法计算了该模型的二维瞬态漏磁场,获得了低压绕组线饼的受力分布和瞬变曲线,并对受力最大的线饼进行了抗幅向失稳能力校核.该计算方法简化了传统计算电磁...     

Analysis of internal winding short circuit faults in power transformers using transient finite element method coupling with external circuit equations

Interturn short circuit faults are the leading cause of power transformer failures. If not quickly detected, these faults usually develop into more serious faults, which would result in irreversible damage to the transformer, unexpected outages, and consequential costs. The aim of this research is to obtain a better understanding of the physical behavior of the power transformers in the presence of interturn faults as well as to discover the best indicators for detection of interturn short circuit faults. To this end, a time stepping finite element model of power transformer has been developed to analyze the transient behavior of a real power transformer when the transformer is working under winding short circuit fault conditions. The transient model, coupled with external circuit equations, allows us to simulate the dynamic behavior of the transformer with the real power supply and external loads connections. The FEM computations show the ability of the electromagnetic flux inside the transformer, transformer terminal currents, and circulating current in the shorted turns as useful monitoring parameters for transformer fault detection. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.