电源不对称对双馈风力发电机故障诊断的影响

定子绕组匝间短路作为双馈风力发电机常见故障之一,直接影响双馈风力发电机组的安全和稳定运行。但是,由于供电电源客观上存在三相不对称问题,这会造成匝间短路故障的误判。为了消除电源不对称对定子绕组匝间短路故障诊断的影响,文章首先通过多回路分析方法建立双馈风力发电机的仿真模型,然后结合对称分量法进行故障机理分析,最后依据时域图和频域图,综合判断匝间短路故障的存在与否及故障程度。试验结果表明:该方法可以消除电源不对称的影响,准确地诊断出定子绕组匝间短路故障。     

多对极发电机励磁绕组匝间短路故障在线定位理论研究

大型水轮发电机和抽水蓄能发电电动机均为多对极,现场迫切希望实现故障磁极的在线定位.本文基于一台3对极、12kW的发电机动模样机研究在线定位的理论基础.首先,采用场路结合法对该样机在联网工况下的励磁绕组匝间短路故障进行了计算,并与实验结果进行了对比和分析,验证了计算模型的正确性.然后,利用故障数学模型对该样机一极短路故障...     

多对极发电机励磁绕组匝间短路故障在线定位系统研究与应用

水轮发电机组由于极对数较多,励磁绕组出现匝间短路时故障位置难以确定,故障排查耗时耗力.本文基于故障定位的理论基础,提出了一种基于定子绕组分支谐波环流幅值和相位特征的励磁绕组匝间短路故障在线定位方法,首先介绍了该系统故障定位功能的基本原理和实现方法,对实现过程中磁极故障特征角计算以及故障相位计算等技术难点进行了深入分析....     

基于虚拟示波器的双馈异步风力发电机变流器故障诊断技术

介绍了双馈异步风力发电机及其变流器的电路原理,以及可运用于风电变流器故障诊断的虚拟示波器技术;并对故障诊断实例进行了分析,结果发现,实勘结果与故障诊断结果相吻合。该故障诊断技术可为处理风电变流器类、风电电气一次设备及线路类故障提供有力支撑。     

我国双馈异步风力发电机变流器研制成功

近日，由北京利德华福公司投资成立的北京清能华福风电技术有限公司与清华大学的合作项目1．5MW双馈异步风力发电机变流器研制成功，并一次性通过了兰州电机厂地面满载试验。本次双方合作共同进入风电市场，正是依托利德华福深厚的研发功底、先进的生产工艺以及在电力行业的成熟应用经验，结合清华大学技术、人才领域优势，通过双方长期不懈的努力获得的卓越成果。     

双馈发电机定子引出线故障处理

双馈风力发电机组是国内使用最为广泛的机组。为了提高机组运行的可靠性,作为重要部件之一的发电机,其可靠性尤为关键。通过分析了一起双馈发电机定子引出线故障处理过程,明确了兆瓦级风力发电机引出线的固定须采用焊接的方式,提高其可靠性。     

双馈感应风力发电机三相短路电流分析与仿真研究

基于DFIG精确暂态数学模型,深入研究了机端三相短路所激起的双馈电机电磁过渡过程产生的机理及定、转子电流中各频率成分之间的依存关系,并详细推导了三相短路电流的解析表达式, 在此基础上,深入分析了定子和转子绕组阻值对短路电流幅值的影响规律,得到抑制短路电流最佳阻值,实际仿真验证了分析结论的有效性。此研究对于深入探索风机crowbar保护的电阻值整定及短路电流抑制措施都有十分重要的意义。     

一起700MW机组发电机转子匝间短路故障分析

介绍了珠海发电厂2#发电机转子匝间短路故障诊断分析过程及故障处理方法,通过具体事例分析发电机转子匝间短路故障诊断手段在实际中的应用,为国内同类型机组故障处理提供很好的借鉴.     

基于任意时刻电网故障下的双馈风力发电机定子磁链全响应研究

为研究双馈风力发电机(DFIG)定子磁链的全响应与电网故障发生时刻的关系,通过求解DFIG状态方程,得到任意时刻故障下DFIG定子磁链的解析表达式;利用坐标分解方式研究了定子磁链稳态响应与故障时刻的关系;通过分析定子磁链直流分量的大小,研究了定子磁链自由响应与故障时刻的关系。结果表明,定子磁链稳态响应与故障时刻无关,且其大小随故障时刻的变化呈现2倍工频周期的变化规律。最后通过搭建Matlab/Simulink模型仿真验证了推导公式的准确性和理论分析的正确性,为DFIG低电压穿越时转子侧的控制策略提供了一定的理论依据。     

基于对称绕组的水轮发电机定子铁损试验中圆周磁场的分析

为分析对称绕组布置形式的适用性,以某40 MW水轮发电机为例,根据麦克斯韦电磁场基本原理,建立了基于有限元法的定子铁芯仿真模型,在忽略集肤效应等影响因素的情况下计算了铁损试验中对称绕组的定子铁芯在不同磁导率、不同位置的电磁参数,并结合现场试验数据与计算结果进行了对比。结果证明,在相同的激励源情况下,圆周磁场内特定两点位置的磁场强度比值较小,圆周磁场强度与相对磁导率变化成正比关系,对称绕组布置方法对于不同材料的该型定子铁芯均有较强的适应性。研究结果可为铁损试验分析及诊断提供参考。     

基于电抗器开断过电压特征分析的匝间绝缘短路故障在线辨识

干式空心电抗器内部包封固化不易拆卸,当出现匝间绝缘短路故障时难以发现,停电检修维修成本较大周期较长,为了能利用运行中的信号在线检测出匝间绝缘故障,提出一种基于电抗器开断过电压特征分析的匝间绝缘故障辨识方法：在电抗器匝间绝缘短路故障分布式参数模型基础上,建立了带有匝间绝缘短路故障的电抗器开断过电压模型,分析匝间绝缘短路故障对电抗器开断过电压波形的影响作用,并利用变分模态分解算法对过电压波形进行频谱分析,最后搭建计及匝间绝缘故障开断过电压仿真模型,对存在不同程度的绝缘短路的电抗器进行开断模拟,获取电抗器开断电压波形及其振荡频率等数据,对波形数据进行分析和特征提取,量化开断过电压最大幅值及振荡频率与绝缘之间的差值,可以有效辨识出匝间短路故障。     

基于模态分析的发电机定子端部线棒特性研究

针对发电机端部振动问题,研究了机组端部的模态特性,分别探讨了3种弹性模量的变化对机组振动特性的影响程度。先对发电机端部线棒进行参数化建模,然后利用FEM模态分析方法进行计算,对比分析计算结果,得到20阶临界频率及振型,划归振型的危险变形区域。通过对比不同工况下振型、临界频率,得出发电机定子端部线棒的典型振型,分析了对应的临界频率与弹性模量同向变化的规律,计算结果与现场检测数据相符,验证了计算方法的有效性。     

基于漏磁通的干式变压器匝间故障诊断

提出了一种在干式变压器在线运行条件下进行低严重度匝间故障的检测方法,所提出的方法仅需变压器外支处的磁芯漏磁通的基本分量。接着根据所提出的分析模型进行理论分析,并在10 kVA变压器样机上进行实验验证,以评估所提出的方法在不同故障严重程度下的性能。最后采用制造的样机健康监测装置评估了所提出方法的实时故障检测能力,结果表明：在3个基本周期内可以检测到150匝中低至2匝的匝间故障,该方法不受负载和电源电压不平衡条件的影响,检测能力与基于差分负序电流的传统技术相当,但减少了三相三绕组变压器所需传感器总成本的93%。     

应用撬棒电路的双馈型风力发电机低电压穿越分析

风电场规模已经变得越来越大,风电机组的解列会严重影响系统的稳定性,这就要求风电机组具有低电压穿越能力以应对电网电压跌落。由于DFIG的定子侧直接与电网相联,在电网电压突然跌落时,定转子中会出现很大的电压和电流,需采用Crowbar电路（撬棒电路）来旁路转子侧变流器。文中分析了Crowbar电路的控制原理,然后在理论分析的基础上进行了仿真,仿真结果验证了Crowbar电路能够帮助DFIG在故障期间实现低电压穿越,最后进一步分析了Crowbar电路投切时间的选取。     

基于有限元分析的GIS断路器温度场仿真研究

气体绝缘开关设备的工作可靠性对于保证电力系统的安全稳定运行具有重要意义。由于触头接触不良导致局部过热是引发 GIS 故障的主要因素之一。采用ANSYS Workbench软件,综合考虑集肤效应、涡流效应、重力作用、气体对流、辐射散热等因素,建立220 kV GIS断路器多物理场耦合模型,并研究负荷电流、环境温度、接触电阻对温度场的影响。结果表明：水平放置的断路器触头处温度最高,整体呈现上高下低,左右基本对称的温度分布规律;环境温度仅影响设备温度的绝对值,而负荷电流和接触电阻的增大直接影响欧姆损耗使温度升高;动静触头同轴度偏移引起接触电阻不均匀变化,有可能导致触头温升异常引发过热性故障。研究结果可为GIS设备温度监测及故障诊断提供参考。     

基于频率响应法的变压器绕组故障分析

为检测变压器绕组变形故障,介绍了使用TFRC-Ⅱ型电力变压器绕组频率响应测试仪测量变压嚣绕组变形的试验方法和接线.并对一起变压嚣绕组故障进行测量,分析了绕组变形状况在频率响应曲线上的表现,发现该台变压器B相频谱图在低频段发生差异是由绕组的电感变化造成整体明显变形所致,并通过返厂解体检查验证了分析结果.结果表明,频率响应法可行、有效.     

一起励磁变压器短路故障分析及启示

励磁变压器保护主流采用电流速断+过流保护方案,其电流速断定值按躲低压侧绕组引出端三相短路整定,存在内部短路故障检测灵敏度低的缺点。本文分析了一起励磁变压器内部短路故障案例,因故障点发生在励磁变压器低压侧,电流速断保护灵敏度低而无法快速切除,导致故障持续扩大,损失严重。励磁变压器差动保护采用电流基波分量计算,具有成熟的现场运行经验,对于高次谐波的影响,只要采用合适的软、硬件滤波环节,适当提高定值门槛,即可取得良好的运行效果,能大大提高内部短路故障检测灵敏度,因此建议有条件时投入该功能。     

采用磁场分割法进行的发动机电磁气门驱动(EVA)仿真计算

在对发动机电磁气门驱动(E1ectromagnetic Valve Actuation，简称EVA)进行的仿真计算中，采用磁场分割法建立了电磁铁磁路模型，并根据牛顿第二定律和电压平衡原理分别建立了EVA动力学模型和电路模型，编制了相应的计算程序。计算与试验对比基本符合的情况表明，所建模型反映了EVA的基本特征，整套仿真方法可行。     

小波分析法在汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断中的应用

提出了基于小波变换的汽轮发电机转子绕组匝间短路故障检测的一种诊断方法。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，对气隙中感应电势信号的故障特征进行提取和信号的消噪，可实现对发电机转子绕组匝间短路故障的检测。仿真实例表明，小波分析方法适合于转子绕组匝间短路故障的检测。图3参5