不平衡电压下励磁绕组匝间短路对同步调相机磁场及转子振动特性的影响

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作者 李俊卿 张承志 +2 位作者 何玉灵 胡晓东 刘若尧 《电工电能新技术》 北大核心 2025年第1期33-44,共12页

随着新一代同步调相机的大量使用,调相机的安全性问题日益突出。励磁绕组匝间短路是一种常见的故障,直接影响到调相机的正常工作。本文以电网电压不平衡状态下调相机发生励磁绕组匝间短路的故障特征分析为目标,建立了电网电压平衡状态... 随着新一代同步调相机的大量使用,调相机的安全性问题日益突出。励磁绕组匝间短路是一种常见的故障,直接影响到调相机的正常工作。本文以电网电压不平衡状态下调相机发生励磁绕组匝间短路的故障特征分析为目标,建立了电网电压平衡状态下调相机正常运行与发生励磁绕组匝间短路故障、不平衡电压下调相机未发生故障以及发生励磁绕组匝间短路故障四种工况下气隙磁通密度、转子不平衡磁拉力的统一数学表征,分析了不同工况下调相机的转子振动特性,并从谐波含量、谐波幅值等多方面进行了对比分析,揭示了调相机故障机理。基于某场站TTS-300-2型新型同步调相机建立了四种工况下的有限元仿真模型,并在动态模拟实验室中,以MJF-30-6型故障模拟同步电机模拟调相机运行进行了实验验证。结果表明,在不平衡电压下发生故障时气隙磁通密度产生衰减,转子不平衡磁拉力出现三次谐波分量。通过仿真分析与实验验证,理论研究成果的准确性得到了充分证实,为调相机故障诊断工作奠定了坚实的理论基础。 展开更多

关键词 同步调相机 不平衡电压 励磁绕组匝间短路 转子振动 有限元

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抽水蓄能机组励磁绕组匝间短路漏磁检测研究 被引量：6

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作者 齐鹏 李永刚 +2 位作者 马明晗 武玉才 黄嘉 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期32-43,共12页

抽水蓄能机组定子铁心背部漏磁场可有效反应励磁绕组的运行状态,通过对励磁绕组匝间短路前后的漏磁特征进行研究,以实现对其匝间绝缘健康水平的在线监测。首先,推导励磁绕组健康状态与匝间短路状态下的漏磁表达式,得到不同状态所对应的... 抽水蓄能机组定子铁心背部漏磁场可有效反应励磁绕组的运行状态,通过对励磁绕组匝间短路前后的漏磁特征进行研究,以实现对其匝间绝缘健康水平的在线监测。首先,推导励磁绕组健康状态与匝间短路状态下的漏磁表达式,得到不同状态所对应的磁密特征谐波;其次,搭建发电容量为278 MVA的抽水蓄能机组二维有限元仿真模型,据此分析匝间短路故障前后径向漏磁及切向漏磁时/频域特征的演变规律,并得到空载工况的径向、切向漏磁峰值分别为111、102μT,负载工况的径向、切向漏磁峰值分别为115、112.5μT,可为漏磁传感器选型提供参考;最后,通过在同步发电机定子铁心背部加装磁通门传感器,采集不同匝间短路程度下的径向、切向及轴向漏磁信号,获其空载工况峰值分别为51.9、40.4、28.2μT,负载工况峰值分别为56.5、47.3、38.4μT,动模机组监测结果证明了,漏磁信号时域特征波形及频谱特征谐波变化可有效表征励磁绕组匝间绝缘健康水平,为励磁绕组匝间短路状态监测拓展了新的技术路径。 展开更多

关键词 抽水蓄能机组 励磁绕组 匝间短路 漏磁特性 在线监测

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电网短路故障时交流励磁风力发电机不脱网运行的励磁控制策略 被引量：62

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作者 姚骏 廖勇 唐建平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第30期64-71,共8页

提出一种电网短路故障时保持交流励磁风力发电机不脱网运行的新型励磁控制策略。分析了电网短路故障时交流励磁发电机的暂态物理过程和转子过电流的原因。改进控制方案从限制电网故障时定子工频过电流的角度出发,有效限制了由定子电流... 提出一种电网短路故障时保持交流励磁风力发电机不脱网运行的新型励磁控制策略。分析了电网短路故障时交流励磁发电机的暂态物理过程和转子过电流的原因。改进控制方案从限制电网故障时定子工频过电流的角度出发,有效限制了由定子电流工频分量引起的转子电流交流分量,同时利用发电机定子电阻对定子磁链暂态直流分量进行灭磁,实现了故障时避免转子出现过电流的目的。建立了2MW商用交流励磁风力发电系统仿真模型,在电网对称故障和非对称故障条件下,对"crowbar protection"方案和该文所提方案进行了仿真对比研究。仿真结果验证了该文所提改进方案的有效性,实现了电网故障期间发电机转子励磁变频器的安全运行,提高了交流励磁风力发电系统在电网故障时的不间断运行能力。 展开更多

关键词 电网短路故障 风力发电 交流励磁发电机 电网故障励磁控制 不脱网运行

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用于多相无刷励磁机开路与短路故障检测的磁极探测线圈设计 被引量：8

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作者 孙宇光 杜威 +2 位作者 桂林 段贤稳 郝亮亮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第14期3542-3554,共13页

多相无刷励磁机已广泛应用于大容量核电机组,但现阶段对常见故障缺乏可靠的检测及保护措施。该文设计了一种用于无刷励磁机故障检测的磁极探测线圈,并研究了不同磁极下探测线圈的组合联结方式。针对多相环形绕组无刷励磁机的励磁绕组匝... 多相无刷励磁机已广泛应用于大容量核电机组,但现阶段对常见故障缺乏可靠的检测及保护措施。该文设计了一种用于无刷励磁机故障检测的磁极探测线圈,并研究了不同磁极下探测线圈的组合联结方式。针对多相环形绕组无刷励磁机的励磁绕组匝间短路、二极管开路、电枢绕组断线和内部短路等常见故障,分析了正常运行和各种故障工况下多相电流及其产生的合成电枢反应磁场的特点,推导出各种故障在磁极探测线圈端口引起的电压谐波特征,并通过样机实验进行了验证。理论分析与实验结果表明,应用该文设计的组合磁极探测线圈,可根据探测线圈端口电压的频率特征,检测并区分各种故障,为提高多相无刷励磁机的安全可靠性提供了新思路。 展开更多

关键词 多相无刷励磁机 磁极探测线圈 励磁绕组匝间短路 二极管开路故障 电枢绕组 断线故障 电枢绕组内部短路

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变速抽水蓄能机组转子绕组内部短路故障保护 被引量：11

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作者 陈俊 叶宏 +3 位作者 李华忠 李建春 陈晓刚 王凯 《中国电力》 CSCD 北大核心 2021年第12期121-127,136,共8页

针对变速抽水蓄能机组转子绕组内部短路故障存在"弱保护"问题,提出一种基于定子侧分支环流的交流励磁电机转子绕组内部短路故障保护方法。根据多回路理论分析理论,从数字滤波器设计、保护判据、防误措施等方面研究了变速抽水... 针对变速抽水蓄能机组转子绕组内部短路故障存在"弱保护"问题,提出一种基于定子侧分支环流的交流励磁电机转子绕组内部短路故障保护方法。根据多回路理论分析理论,从数字滤波器设计、保护判据、防误措施等方面研究了变速抽水蓄能机组转子绕组短路故障保护的关键技术,研制了保护样机,并搭建动模试验平台进行了验证。试验结果表明,该方法能可靠反映转子绕组匝间和相间短路故障,基于该原理的保护装置即将在国内某变速抽水蓄能机组上投入应用。 展开更多

关键词 变速抽水蓄能机组 交流励磁 转子绕组 匝间短路 相间短路

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复合故障下的汽轮发电机转子电磁力研究 被引量：14

6

作者 武玉才 李永刚 +1 位作者 李和明 张文静 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期1-7,共7页

针对汽轮发电机转子受力环境复杂以及基频振动状态的多变性,选取转子绕组匝间短路故障和静偏心故障两种典型的转子基频振动故障源作为研究对象,依托有限元仿真工具的强大计算功能研究发电机转子在动偏心和励磁绕组匝间短路双因素作用下... 针对汽轮发电机转子受力环境复杂以及基频振动状态的多变性,选取转子绕组匝间短路故障和静偏心故障两种典型的转子基频振动故障源作为研究对象,依托有限元仿真工具的强大计算功能研究发电机转子在动偏心和励磁绕组匝间短路双因素作用下的不平衡磁拉力,分析各种故障变量对不平衡磁拉力大小和方向的影响,为全面研究汽轮发电机转子受力及利用转子振动诊断励磁绕组匝间短路故障奠定基础。 展开更多

关键词 汽轮发电机 励磁绕组匝间短路 动偏心 有限元 不平衡磁拉力

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无分支电流互感器的同步发电机转子匝间短路监测方法 被引量：10

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作者 郝亮亮 吴俊勇 +1 位作者 孙宇光 王祥珩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期189-195,共7页

转子绕组匝间短路是大型汽轮发电机时常发生的电气故障,故障恶化将严重影响发电机的正常安全运行。由于中国绝大多数的大型汽轮发电机不具备分支电流互感器的安装条件,基于定子不平衡电流有效值的故障监测原理应用受到了局限。为此,本... 转子绕组匝间短路是大型汽轮发电机时常发生的电气故障,故障恶化将严重影响发电机的正常安全运行。由于中国绝大多数的大型汽轮发电机不具备分支电流互感器的安装条件,基于定子不平衡电流有效值的故障监测原理应用受到了局限。为此,本文提出一种适用于无分支电流互感器的同步发电机转子绕组匝间短路故障监测方法,该方法依据故障前后励磁磁动势的变化形成故障监测判据。在对实际励磁磁动势的计算中,仅需用到发电机的定子漏抗参数及空载特性曲线,计算精度受发电机运行方式影响较小。通过一台1对极12kW隐极发电机模拟样机的实验验证了监测方法的有效性,该方法同样适用于转子两点接地保护。 展开更多

关键词 汽轮发电机 励磁绕组 匝间短路 两点接地 监测 励磁磁动势

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核电多相环形无刷励磁机转子绕组短路故障特征分析 被引量：16

8

作者 郝亮亮 李佳慧 +3 位作者 段贤稳 郭立雄 孙宇光 桂林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1251-1261,共11页

多相环形无刷励磁机是大容量核电机组广泛采用的一种励磁机型,实现对其内部故障的可靠保护,对保障核电发电机组的安全运行具有重要意义。因多相环形无刷励磁机为转枢式结构,转子电枢绕组故障无法得到直接监测,但依据故障在定子励磁绕组... 多相环形无刷励磁机是大容量核电机组广泛采用的一种励磁机型,实现对其内部故障的可靠保护,对保障核电发电机组的安全运行具有重要意义。因多相环形无刷励磁机为转枢式结构,转子电枢绕组故障无法得到直接监测,但依据故障在定子励磁绕组中反映的特征来实现监测是一种有效的途径。通过理论分析正常运行及转子绕组短路时核电多相环形无刷励磁机的转子绕组与定子绕组产生的磁动势性质及其在气隙磁场中的相互作用,得到了两种运行情况下转子电枢电流和定子励磁电流的谐波特性。对某11相动模样机进行了正常运行和转子电枢绕组短路实验,通过快速傅里叶分析得到了实验电流的谐波特征,实验结果与理论分析相符。该方法适用于任意核电多相环形无刷励磁机的任意形式的转子绕组短路故障特征分析,可应用到核电多相环形无刷励磁机转子绕组短路故障诊断的进一步研究中。 展开更多

关键词 多相环形无刷励磁机 转子电枢绕组 短路故障 谐波

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极端不利工况下汽轮发电机励磁绕组短路故障危害性评估 被引量：7

9

作者 武玉才 李宏硕 +2 位作者 王泽霖 马明晗 李永刚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期9-20,共12页

针对存在励磁绕组匝间短路故障的汽轮发电机组,分析了励磁绕组匝间短路故障对汽轮发电机主磁场中相关谐波含量的影响,指出了强励极端工况下造成的发电机气隙磁场畸变程度更为严重。随后以一台300 MW汽轮发电机为例,通过有限元电磁暂态仿... 针对存在励磁绕组匝间短路故障的汽轮发电机组,分析了励磁绕组匝间短路故障对汽轮发电机主磁场中相关谐波含量的影响,指出了强励极端工况下造成的发电机气隙磁场畸变程度更为严重。随后以一台300 MW汽轮发电机为例,通过有限元电磁暂态仿真,分别在发电机空载工况和额定负载工况下模拟了不同程度的励磁绕组匝间短路故障,分析了空载误强励、额定负载误强励以及电网不同程度三相短路引起的强励等三种典型工况的定子绕组环流和不平衡磁拉力,确定了对发电机危害最大的强励状态。该研究可以为带病运行的汽轮发电机提供安全风险评估和维修决策支持,也反映出安装高灵敏度的励磁绕组匝间短路在线监测装置的必要性。 展开更多

关键词 汽轮发电机 励磁绕组短路 强励 不平衡电磁力 定子绕组环流 振动

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核电多相角形无刷励磁机定子匝间短路故障特征分析 被引量：12

10

作者 郝亮亮 常江 +5 位作者 李洪学 李文武 何鹏 段贤稳 孙宇光 桂林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第22期6726-6735,共10页

实现对核电无刷励磁机内部故障的保护对保障核电系统的安全稳定运行具有重要意义。为研究核电多相角形无刷励磁机定子励磁绕组匝间短路故障的特征,以一般m相P对极的无刷励磁机为研究对象,从故障时定、转子绕组产生的磁场及其相互感应作... 实现对核电无刷励磁机内部故障的保护对保障核电系统的安全稳定运行具有重要意义。为研究核电多相角形无刷励磁机定子励磁绕组匝间短路故障的特征,以一般m相P对极的无刷励磁机为研究对象,从故障时定、转子绕组产生的磁场及其相互感应作用入手,理论分析定、转子电流的稳态故障特征。对某11相角形实验样机进行负载工况下的定子绕组匝间短路实验,对定、转子电流稳态实验波形进行傅里叶分析。理论分析及实验结果均表明:故障后励磁电流中出现了m/P倍的特征谐波,电枢电流中出现分数次及偶数次特征谐波。文中所提出的励磁绕组匝间短路的分析方法及结论可应用于不同相数的多相角形无刷励磁机上,其特有的故障特征为定子匝间短路故障保护的研究提供了依据。 展开更多

关键词 核电 多相 角形无刷励磁系统 励磁绕组匝间短路 谐波

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励磁绕组短路故障下汽轮发电机的电磁稳态特征 被引量：5

11

作者 武玉才 冯文宗 +1 位作者 李永刚 张文静 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1567-1573,共7页

为了评估励磁绕组匝间短路对汽轮发电机稳态变量的影响,采用有限元方法(FEM)计算了QFSN220-2型汽轮发电机励磁绕组短路故障后的电磁转矩变化,研究了在励磁快速补偿和恒励磁条件下为保持电磁转矩不变发电机的电磁稳态调节方法,研究结果表... 为了评估励磁绕组匝间短路对汽轮发电机稳态变量的影响,采用有限元方法(FEM)计算了QFSN220-2型汽轮发电机励磁绕组短路故障后的电磁转矩变化,研究了在励磁快速补偿和恒励磁条件下为保持电磁转矩不变发电机的电磁稳态调节方法,研究结果表明:铁磁材料的饱和特性缓和了励磁绕组短路故障发生时的转矩波动,降低了发电机严重短路故障的失稳风险。得到了发电机无功和励磁电流在极端条件下的变化边界,分析了短路位置、程度对故障严重性的影响。发电机过励状态下发生匝间短路故障励磁电流增加较欠励时明显,过励程度越深则励磁电流增加越显著,研究结果为励磁绕组短路故障诊断提供了有益建议。 展开更多

关键词 励磁绕组短路 电磁转矩 励磁电流 无功功率 有限元 绕组变形

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期望电动势法检测调相运行同步电机转子绕组匝间短路故障的适用性研究 被引量：4

12

作者 张博 武玉才 +1 位作者 马明晗 李永刚 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期65-72,共8页

转子绕组匝间短路故障对同步电机运行有一定的负面影响,及时预警有助于避免故障进一步恶化。首先分析了期望电动势法在检测同步发电机转子匝间短路故障中的问题,结合调相运行同步电机的电磁特征,分析了机端电压波动对机组的影响,进一步... 转子绕组匝间短路故障对同步电机运行有一定的负面影响,及时预警有助于避免故障进一步恶化。首先分析了期望电动势法在检测同步发电机转子匝间短路故障中的问题,结合调相运行同步电机的电磁特征,分析了机端电压波动对机组的影响,进一步预测了该方法在调相运行机组应用的优势。以QFSN-300-2-20B型汽轮电机为例进行仿真,建模阶段考虑了机组与系统的联络阻抗,在不同匝间短路状态获取了调相运行机组的定子电流和机端电压,得出空载电动势与励磁电流之间的函数关系,证明了期望电动势法在诊断调相运行同步电机的转子绕组匝间短路故障的独特优势。 展开更多

关键词 同步电机 转子绕组匝间短路 调相运行 空载电动势 励磁电流 诊断

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水轮发电机励磁绕组匝间短路转子温度场计算 被引量：9

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作者 李俊卿 王罗 李永刚 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第4期58-66,92,共10页

转子绕组匝间短路是水轮发电机中一种常见的故障,该故障会对转子磁极温度的分布产生影响。以三峡水轮发电机为例,基于传热学理论建立转子磁极三维计算模型,并采用有限元方法对温度场进行求解,得到在励磁绕组匝间短路情况下的磁极温度场... 转子绕组匝间短路是水轮发电机中一种常见的故障,该故障会对转子磁极温度的分布产生影响。以三峡水轮发电机为例,基于传热学理论建立转子磁极三维计算模型,并采用有限元方法对温度场进行求解,得到在励磁绕组匝间短路情况下的磁极温度场。在此基础上,研究了匝间短路位置变化、短路匝数变化以及冷却风参数改变对磁极温度场的影响。通过计算分析得出磁极中部励磁绕组短路对磁极高温区域影响较大等有意义的结论。成果为之后匝间短路应力和短路恶化的研究奠定了基础,也为电机设计者以及相关研究工作提供了一定的参考。 展开更多

关键词 水轮发电机 励磁绕组 匝间短路 有限元 温度场

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基于励磁磁动势差值的汽轮发电机转子匝间短路在线识别方法 被引量：2

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作者 李华忠 张琦雪 +1 位作者 王光 陈俊 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期171-174,共4页

汽轮发电机转子绕组发生匝间短路时会引起励磁磁动势缺失,但在励磁系统恒压闭环调节作用下,励磁电流将增大以补偿励磁磁动势缺额。分析了汽轮发电机转子匝间短路故障时励磁磁动势变化特征,以故障后由励磁电流计算得的"视在"... 汽轮发电机转子绕组发生匝间短路时会引起励磁磁动势缺失,但在励磁系统恒压闭环调节作用下,励磁电流将增大以补偿励磁磁动势缺额。分析了汽轮发电机转子匝间短路故障时励磁磁动势变化特征,以故障后由励磁电流计算得的"视在"励磁磁动势大于发电机当前工况下所需的励磁磁动势为理论依据,提出了基于励磁磁动势差值的转子匝间短路在线识别方法。试验结果表明了采用所提方法可有效在线识别转子匝间短路故障。 展开更多

关键词 汽轮发电机 励磁绕组匝间短路 励磁磁动势 励磁系统 在线识别

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电网短路时交流励磁风电机组网侧变换器控制策略 被引量：16

15

作者 姚骏 廖勇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期83-88,共6页

电网短路故障时交流励磁用双脉宽调制(PWM)变换器应提供足够的励磁电压实现交流励磁发电机的不间断运行,要求双PWM变换器直流链电压在故障时波动较小。分析并提出一种电网短路故障时交流励磁风电机组电网侧变换器的控制策略,该方案在电... 电网短路故障时交流励磁用双脉宽调制(PWM)变换器应提供足够的励磁电压实现交流励磁发电机的不间断运行,要求双PWM变换器直流链电压在故障时波动较小。分析并提出一种电网短路故障时交流励磁风电机组电网侧变换器的控制策略,该方案在电压跌落时仅利用电流内环控制电网侧变换器,并于电压正常时采用带前馈的双闭环电压控制策略控制电网侧变换器。通过仿真验证了所提出的方案在电网短路故障发生和切除时稳定控制直流链电压的有效性,为故障过程发电机不脱网励磁控制奠定了基础,同时该方案也能有效保护直流侧电容及提高系统的稳定性。 展开更多

关键词 风力发电 交流励磁发电机 电网短路故障 低电压穿越 双PWM变换器 电网侧变换器

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单相变压器匝间短路电磁特性研究 被引量：31

16

作者 潘超 石文鑫 孟涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1839-1852,共14页

针对变压器匝间短路导致的内部电流剧增与励磁问题,研究变压器匝间短路时电流、主磁通及漏磁通特性。建立变压器匝间短路模式下的时域微分电路方程,基于能量扰动原理计算绕组电流,仿真模拟原、副边绕组不同匝间短路位置、不同短路比例... 针对变压器匝间短路导致的内部电流剧增与励磁问题,研究变压器匝间短路时电流、主磁通及漏磁通特性。建立变压器匝间短路模式下的时域微分电路方程,基于能量扰动原理计算绕组电流,仿真模拟原、副边绕组不同匝间短路位置、不同短路比例及不同负载下的绕组电流和铁芯磁通及绕组漏磁通。研究电流及磁通变化规律,并分析其主要影响因素,利用铁芯磁通表征变压器励磁饱状态。结果表明,变压器额定运行原边绕组发生匝间短路(匝数比例为0~10%)时,原边端口电流增大到0~4倍,短路电流约增为正常原边端口电流的23倍;副边绕组发生同比例匝间短路时,原边端口电流增大到0~3倍,短路绕组电流约增为正常副边端口电流的14倍。同时,铁芯励磁局部饱和,绕组漏磁增大;伴随负载率降低,铁芯励磁饱和程度加深;短路比例升高,绕组漏磁通增大。搭建变压器匝间短路试验平台,量测相关电流参数,并与仿真所得电流数据比对,验证所得结论正确性,从而为变压器匝间短路的保护设计与整定提供依据。 展开更多

关键词 匝间短路 原副边绕组 电磁耦合 绕组电流 主磁通 励磁饱和

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汽轮发电机励磁绕组动态匝间短路故障的定位研究 被引量：21

17

作者 李俊卿 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1775-1781,共7页

励磁绕组匝间短路故障是汽轮发电机的频发故障,但现有的方法实现匝间短路定位,尤其是动态匝间短路线圈的定位,还存在一定的困难。为了确定发电机励磁绕组存在动态匝间短路线圈的位置,详细推导了汽轮发电机励磁线圈匝间短路时励磁磁动势... 励磁绕组匝间短路故障是汽轮发电机的频发故障,但现有的方法实现匝间短路定位,尤其是动态匝间短路线圈的定位,还存在一定的困难。为了确定发电机励磁绕组存在动态匝间短路线圈的位置,详细推导了汽轮发电机励磁线圈匝间短路时励磁磁动势、气隙磁密、定子空载电势、定子并联支路间环流等物理量的变化;在考虑电机饱和的基础上,确定了动态匝间短路故障的特征量,提出了故障诊断方法,并进行了仿真和实验研究。研究结果表明,定子空载奇次谐波电势变化量的比值以及并联支路偶次谐波环流比值与励磁线圈匝间短路的位置存在一一对应的关系,据此可确定励磁线圈的短路位置。这种方法不仅可以检测出励磁线圈动态匝间短路的位置,同样也可以检测出静态匝间短路的位置,从而实现励磁线圈匝间短路故障的定位。 展开更多

关键词 汽轮发电机 励磁绕组 匝间短路 故障特征 故障定位

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发电电动机励磁绕组匝间短路故障在线监测 被引量：5

18

作者 孙宇光 王炳辉 +1 位作者 徐伟 蒋程晟 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期211-217,共7页

通用的励磁绕组匝间短路故障在线监测方法未加分辨地采用定子中性点不平衡电流中的所有分数次谐波分量构成监测量及相应的报警值,可能因报警值较高而对小匝数故障不够灵敏。以江苏宜兴抽水蓄能电站发电电动机为例,计算小匝数励磁绕组匝... 通用的励磁绕组匝间短路故障在线监测方法未加分辨地采用定子中性点不平衡电流中的所有分数次谐波分量构成监测量及相应的报警值,可能因报警值较高而对小匝数故障不够灵敏。以江苏宜兴抽水蓄能电站发电电动机为例,计算小匝数励磁绕组匝间短路故障引起的定子中性点不平衡电流并实测正常工况下固有不平衡电流,在此基础上提出了一种改进的在线监测方案,提取由匝间短路引起的不平衡电流中含量较高的3/8次和5/8次谐波电流构成报警值。仿真计算结果表明,对于江苏宜兴抽水蓄能电站发电电动机,改进的在线监测方案能对3%及以上匝比的励磁绕组匝间短路故障发出警报,灵敏性优于通用监测方案。基于所提改进方案的在线监测装置已经成功投运于江苏宜兴抽水蓄能电站4号发电电动机。 展开更多

关键词 发电电动机 继电保护 横差保护 励磁绕组匝间短路 在线监测 谐波分析

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基于深度置信网络的同步发电机励磁绕组匝间短路故障预警 被引量：15

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作者 李俊卿 陈雅婷 李斯璇 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期153-158,共6页

针对励磁绕组轻度匝间短路故障难以及时诊断的问题,提出一种基于深度置信网络(DBN)的同步发电机励磁绕组匝间短路早期故障在线预警方法。构建由2个DBN子网络组成的模型,分别以励磁电流、定子径向振动作加速度作为对应子网络的输出量;利... 针对励磁绕组轻度匝间短路故障难以及时诊断的问题,提出一种基于深度置信网络(DBN)的同步发电机励磁绕组匝间短路早期故障在线预警方法。构建由2个DBN子网络组成的模型,分别以励磁电流、定子径向振动作加速度作为对应子网络的输出量;利用随机森林(RF)算法对特征的重要性进行排序,以此确定网络输出量的关联物理量,并将其作为对应子网络的输入量。通过改进粒子群优化(IPSO)算法选择网络参数,利用机组正常情况下的运行数据训练2个子网络。结合层次分析法(AHP)和反熵值法分配2个子网络的训练结果的权重,确定最终的故障预警阈值。将发电机故障情况下的数据输入训练好的网络,若总偏移距离大于故障预警阈值则判定为故障。以MJF-30-6型同步发电机为实验对象,证明所提方法可以实现同步发电机励磁绕组匝间短路早期故障预警。 展开更多

关键词 深度置信网络 同步发电机 励磁绕组匝间短路 故障预警 IPSO算法

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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 被引量：7

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作者 武玉才 王逸仙 +1 位作者 徐乾杰 徐剑 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期22-30,共9页

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... 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。 展开更多

关键词 转子绕组匝间短路 ANSOFT 阶跃电压 励磁电流 上升速度 离线检测

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