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海洋核动力平台发电机定子绕组单相接地故障风险分析与实时定位 被引量:16
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作者 王义凯 尹项根 +2 位作者 乔健 谭力铭 徐雯 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期178-183,共6页
海洋核动力平台发电机不同运行工况下直连线路对地电容的变化将影响接地故障电流,基于发电机3次谐波电压特征,提出一种无需外加设备的直连线路对地电容实时求解方法。利用故障分量原理在计及基波和3次谐波情况下求解接地故障电流,并依... 海洋核动力平台发电机不同运行工况下直连线路对地电容的变化将影响接地故障电流,基于发电机3次谐波电压特征,提出一种无需外加设备的直连线路对地电容实时求解方法。利用故障分量原理在计及基波和3次谐波情况下求解接地故障电流,并依据实时故障风险自适应决定保护出口方式。为缩短故障检修排查时间,构建故障绕组电势与故障相电势满足的几何关系式及其与零序电压满足的幅值相位方程,通过解析计算准确定位故障点与中性点间线圈占完整分支的匝数比,实现接地故障定位。PSCAD/EMTDC仿真分析表明,所提方法具有较高的准确性。 展开更多
关键词 海洋核动力平台 发电机定子绕组单相接地故障 故障风险分析 接地故障定位
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发电机定子绕组单相接地故障的定位方法 被引量:41
2
作者 毕大强 王祥珩 +2 位作者 李德佳 余高旺 王维俭 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第22期55-57,94,共4页
对发电机定子单相接地故障进行故障定位,能够扩展目前定子单相接地保护的功能,有利于尽早发现和排除接地故障。提出了一种针对中性点经配电变压器高阻接地的发电机定子单相接地故障定位方法。由基波零序电压启动故障定位功能,根据发生... 对发电机定子单相接地故障进行故障定位,能够扩展目前定子单相接地保护的功能,有利于尽早发现和排除接地故障。提出了一种针对中性点经配电变压器高阻接地的发电机定子单相接地故障定位方法。由基波零序电压启动故障定位功能,根据发生单相接地故障后故障相机端对地电压最低的特点,判断出故障相别。进一步利用故障位置与发电机零序电压、故障相相电压、对地电容以及接地故障过渡电阻之间的关系,计算出具体的故障位置,其中,接地故障过渡电阻值由外加20 Hz电源定子单相接地保护计算得到。此故障定位方法简单易行,无需另外增加设备。动模试验结果验证了此故障定位方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 发电机 定子单相接地故障 外加电源 零序电压 故障定位
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基于数据驱动的发电机定子单相接地故障定位方法
3
作者 邱忠川 刘懋源 +2 位作者 闫晨光 舒进 李文沧 《电网与清洁能源》 北大核心 2025年第3期37-45,共9页
发电机定子单相接地故障是发电机运行中最为常见的故障类型,故障的准确定位对保障发电机安全运行,提高故障排查效率至关重要。传统解析方法受发电机中性点接地方式和过渡电阻的影响,定位准确率较低,且难以准确判别故障分支。该文提出了... 发电机定子单相接地故障是发电机运行中最为常见的故障类型,故障的准确定位对保障发电机安全运行,提高故障排查效率至关重要。传统解析方法受发电机中性点接地方式和过渡电阻的影响,定位准确率较低,且难以准确判别故障分支。该文提出了一种基于数据驱动的发电机定子单相接地故障定位方法,采用3个多层感知机(multilayer perceptron,MLP)神经网络模型分别对故障位置、过渡电阻和故障分支进行定位和识别。基于故障后的基波零序电压幅值和零序电压与A相电势相位差,构建MLP神经网络模型,实现了故障定位、过渡电阻计算和故障分支判别。并基于PSCAD/EMTDC发电机定子单相接地电磁暂态模型,验证了方案的有效性。结果表明,提出的方法可准确实现故障定位,有效计算过渡电阻,可靠判别故障分支。 展开更多
关键词 发电机 数据驱动 定子单相接地故障 故障定位 电磁暂态仿真
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基于零序电压故障暂态分量的发电机定子单相接地保护方案研究 被引量:36
4
作者 毕大强 王祥珩 +1 位作者 桂林 王维俭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第11期39-44,共6页
根据发电机发生定子单相接地故障后机端和中性点零序电压故障暂态分量近似相同的特点,提出了两种形式的基于零序电压故障暂态分量的发电机定子单相接地保护方案;第一种形式将基波零序电压与三次谐波电压分开处理;第二种形式无需将两者分... 根据发电机发生定子单相接地故障后机端和中性点零序电压故障暂态分量近似相同的特点,提出了两种形式的基于零序电压故障暂态分量的发电机定子单相接地保护方案;第一种形式将基波零序电压与三次谐波电压分开处理;第二种形式无需将两者分开,直接把机端和中性点两侧零序电压故障暂态分量的和与差做为保护动作信号与制动信号,通过比较相应信号的谱能量大小检测定子单相接地故障。文中给出了第二种判据形式的详细仿真和试验结果,分析表明:新的暂态保护判据具有很高的灵敏度和可靠性。 展开更多
关键词 发电机 定子 单相接地保护 零序电压 故障暂态分量 电压保护
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大型水轮发电机定子单相接地故障的暂态仿真 被引量:13
5
作者 毕大强 王祥珩 +1 位作者 王善铭 王维俭 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2002年第15期39-44,共6页
根据水轮发电机定子和转子的绕组结构 ,在利用多回路理论计算定子和转子绕组电感参数的基础上 ,考虑定子绕组对地电容的分布性 ,建立了新的水轮发电机定子绕组单相接地故障暂态仿真模型 ,将定子绕组单相接地问题的研究统一在一个模型之... 根据水轮发电机定子和转子的绕组结构 ,在利用多回路理论计算定子和转子绕组电感参数的基础上 ,考虑定子绕组对地电容的分布性 ,建立了新的水轮发电机定子绕组单相接地故障暂态仿真模型 ,将定子绕组单相接地问题的研究统一在一个模型之中。文中以三峡发电机的一种设计方案为例 ,分析了定子绕组对地分布电容对模型的影响 ,讨论了单相接地过程中机端与中性点处零序电压及接地故障电流随故障位置和接地电阻的变化关系。该模型适合发电机定子绕组单相接地故障的全过程仿真 。 展开更多
关键词 大型水轮发电机 定子 单相接地 故障 暂态仿真
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大型隐极发电机定子单相接地故障定位新方法 被引量:17
6
作者 薛磊 孙钢虎 +3 位作者 王小辉 柴琦 兀鹏越 贺婷 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期221-224,共4页
发电机定子单相接地故障在生产过程中时有发生,如不能快速切除,对发电设备和电力系统都有较大的危害。提出了一种大型隐极发电机定子单相接地故障定位新方法,所提方法通过基波零序电压和故障相基波电势确定定子单相接地故障的位置,适用... 发电机定子单相接地故障在生产过程中时有发生,如不能快速切除,对发电设备和电力系统都有较大的危害。提出了一种大型隐极发电机定子单相接地故障定位新方法,所提方法通过基波零序电压和故障相基波电势确定定子单相接地故障的位置,适用于中性点经高阻接地的发电机以及中性点不接地的发电机,且不依赖于注入式定子接地保护,所需要的故障信息较少,简单易行,可在现场推广应用。仿真数据和实际故障案例验证了所提方法的正确性。 展开更多
关键词 发电机 定子单相接地故障 故障定位 继电保护
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发电机定子单相接地故障电阻在线监测研究 被引量:8
7
作者 罗建 熊再豹 +3 位作者 张强 杨健 张长春 李松林 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第20期136-140,共5页
针对目前基波零序电压型和三次谐波型发电机定子单相接地保护不能计算接地故障电阻的情况,提出了一种在线监测单相接地故障电阻的方法,以便实时监测发电机由于绝缘降低而引发的单相接地故障。结合行波故障定位功能,提出了在发电机零序... 针对目前基波零序电压型和三次谐波型发电机定子单相接地保护不能计算接地故障电阻的情况,提出了一种在线监测单相接地故障电阻的方法,以便实时监测发电机由于绝缘降低而引发的单相接地故障。结合行波故障定位功能,提出了在发电机零序网络结合三次谐波等效电路中建立定子接地电阻的计算模型,运用发电机定子单相接地多回路仿真模型对某大型发电机进行仿真验证。仿真数据表明了所提出的方法是准确可行的。 展开更多
关键词 发电机保护 定子单相接地 接地故障电阻 在线监测
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基于多回路-有限元耦合数学模型的同步发电机定子单相接地故障保护方案校验方法 被引量:14
8
作者 许伯强 王祥珩 +1 位作者 毕大强 孙宇光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期84-89,共6页
同步发电机数学模型是进行故障暂态仿真,设计、校验保护方案的理论基础。文中将多回路方法与电磁场有限元计算相结合,建立了同步发电机的多回路–有限元耦合数学模型,其突出优点在于:可以同时计及定子绕组对地分布电容,磁路饱和、磁极... 同步发电机数学模型是进行故障暂态仿真,设计、校验保护方案的理论基础。文中将多回路方法与电磁场有限元计算相结合,建立了同步发电机的多回路–有限元耦合数学模型,其突出优点在于:可以同时计及定子绕组对地分布电容,磁路饱和、磁极形状、齿槽效应等因素,适用于同步发电机定子单相接地故障暂态分析及保护方案(尤其是三次谐波电压保护方案)校验。应用该数学模型完成了同步发电机定子单相接地故障暂态数字仿真,仿真与实验结果基本吻合,验证了该数学模型的准确性与有效性。进而提出了基于多回路-有限元耦合数学模型的同步发电机定子单相接地故障三次谐波电压保护方案校验方法。应用该方法对典型的定子单相接地稳态判据、暂态判据进行仿真校验,结果与实验基本吻合,表明该方法是正确可行的。 展开更多
关键词 单相接地故障 耦合数学模型 发电机定子 保护方案 校验方法 三次谐波电压 同步发电机 有限元计算 多回路方法 暂态仿真 理论基础 分布电容 磁路饱和 磁极形状 齿槽效应 暂态分析 数字仿真 故障暂态 电磁场 准确性 应用
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发电机定子绕组单相接地保护自适应判据研究
9
作者 张艳霞 臧思田 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第20期44-48,共5页
分析了发电机机端和中性点的零序基波及3次谐波电压故障暂态分量的特点,在此基础上提出了发电机定子绕组单相接地保护的自适应判据。该判据考虑了零序基波电压及3次谐波电压故障分量的综合效应,并以制动信号谱能量和动作信号谱能量的比... 分析了发电机机端和中性点的零序基波及3次谐波电压故障暂态分量的特点,在此基础上提出了发电机定子绕组单相接地保护的自适应判据。该判据考虑了零序基波电压及3次谐波电压故障分量的综合效应,并以制动信号谱能量和动作信号谱能量的比值作为制动系数,该值在发电机正常运行时接近为1,在发电机定子绕组单相接地时远小于1。因此,自适应判据有效提高了保护在定子绕组经过渡电阻单相接地情况下的灵敏度。文章还建立了发电机的多回路暂态数学模型,采用半隐格式求解法对定子单相接地故障进行了仿真,结果证明了所提判据的有效性和良好的抗噪性。 展开更多
关键词 发电机定子单相接地 基波零序电压 3次谐波电压 故障暂态分量 谱能量 自适应判据
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基于零序电压故障分量相位特征的发电机定子单相接地故障选相 被引量:14
10
作者 贾文超 黄少锋 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期116-121,共6页
分析了不同中性点接地方式下定子单相接地故障时的机端三相电压特征,指出基于相电压大小的传统选相算法在高阻接地故障时灵敏度低且可能出现误选相。为此提出了一种基于零序电压突变量ΔU0和A相电势EA相位特征的发电机定子单相接地故障... 分析了不同中性点接地方式下定子单相接地故障时的机端三相电压特征,指出基于相电压大小的传统选相算法在高阻接地故障时灵敏度低且可能出现误选相。为此提出了一种基于零序电压突变量ΔU0和A相电势EA相位特征的发电机定子单相接地故障选相新原理,计算角度arg(ΔU0/EA),根据该角度所在的相位区域判断故障相。理论分析和仿真验证表明:该方法适用于各种中性点接地方式,提高了选相算法的抗过渡电阻能力;且该方法无需增加额外设备,简单易行。 展开更多
关键词 发电机 定子单相接地故障 零序电压 故障分量 相位特征 选相
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水轮发电机定子单相接地故障定位新方法 被引量:11
11
作者 贾文超 黄少锋 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期134-139,共6页
分析了大型水轮发电机绕组基波电势的分布特征,推导了定子单相接地故障时的基波零序电压故障分量的相位与过渡电阻、故障位置的关系,提出了一种综合利用基波零序电压故障分量幅值和相位信息的定子单相接地故障定位新原理,并对该定位方... 分析了大型水轮发电机绕组基波电势的分布特征,推导了定子单相接地故障时的基波零序电压故障分量的相位与过渡电阻、故障位置的关系,提出了一种综合利用基波零序电压故障分量幅值和相位信息的定子单相接地故障定位新原理,并对该定位方法的误差进行了理论分析。理论分析和仿真测试结果表明:所提方法适用于大型水轮发电机,且不受中性点接地方式的影响,提高了故障定位的准确性。所提方法简单易行,仅需测量基波零序电压和相电压,无需增加额外设备。 展开更多
关键词 水轮发电机 定子单相接地 基波零序电压相位 故障定位 误差分析
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基于小波变换的选择性发电机100%定子单相接地保护方案 被引量:13
12
作者 邰能灵 吴宏晓 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期12-16,共5页
提出了基于小波变换的选择性发电机100%定子单相接地保护方案。通过直接对机端、中性点两侧的零序测量电压以及零序电流进行小波分析,利用模极大值的极性比较,能可靠地识别出发电机内、外部的定子接地故障,并对内部故障有100%的保护范... 提出了基于小波变换的选择性发电机100%定子单相接地保护方案。通过直接对机端、中性点两侧的零序测量电压以及零序电流进行小波分析,利用模极大值的极性比较,能可靠地识别出发电机内、外部的定子接地故障,并对内部故障有100%的保护范围。仿真结果表明,新方案在各种运行方式下均能取得很高的保护灵敏度和可靠性,是一种较佳的具有选择性的发电机定子接地保护新方案。 展开更多
关键词 单相接地保护 发电机定子 定子接地 零序电流 内部故障 中性点 电压 小波变换 模极大值 仿真结果
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气隙偏心对永磁发电机绕组绝缘温度特性影响
13
作者 何玉灵 白怡凡 +4 位作者 张文 李勇 徐明星 王晓龙 唐贵基 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第5期944-954,共11页
绕组绝缘温度是影响永磁发电机发电效率和运行安全的重要因素,现有研究主要关注正常工况下的损耗-温升特性,对于非正常工况下铁芯-绕组的损耗-热载特性和绝缘温升规律研究亟待深入。本文以一台5kVA永磁发电机为例,对气隙偏心前后的发电... 绕组绝缘温度是影响永磁发电机发电效率和运行安全的重要因素,现有研究主要关注正常工况下的损耗-温升特性,对于非正常工况下铁芯-绕组的损耗-热载特性和绝缘温升规律研究亟待深入。本文以一台5kVA永磁发电机为例,对气隙偏心前后的发电机定子绕组绝缘温度场进行了分析。对发电机气隙偏心前后的气隙磁通密度、定子电流和损耗表达式进行了理论推导;根据传热基本原理,建立了发电机磁-热耦合三维模型,应用有限元仿真得到绕组绝缘温度场结果;通过实验对理论和仿真结果进行验证。结果表明,随着气隙偏心程度的增大,发电机各部分损耗增加,定子铁心及绕组绝缘的温度随之升高。同时基于偏心故障下的定子铁心和绕组绝缘温升特性,提出了一种新型的定子铁心通风结构改善发电机的通风散热,通过对比2种不同结构下的定子温度场,表明该结构明显降低了发电机定子铁心和绕组绝缘温度,为通风结构的设计提供了一定的参考。 展开更多
关键词 永磁发电机 气隙偏心 定子铁心 绕组绝缘 温度场 有限元法 故障诊断 结构优化
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大型同步发电机定子分支电势对位移电压的影响
14
作者 张琦雪 司雨欣 +2 位作者 桂林 李华忠 王凯 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第7期212-217,共6页
大型同步发电机正常运行时如果有明显的位移电压,则会扩大基波零序电压保护的死区,不利于发电机安全,同时也影响定子接地故障的准确定位。通过分析稳态的分布电容电流,引出电势不对称度的定义,三相分支电势不对称或者三相对地电容不均... 大型同步发电机正常运行时如果有明显的位移电压,则会扩大基波零序电压保护的死区,不利于发电机安全,同时也影响定子接地故障的准确定位。通过分析稳态的分布电容电流,引出电势不对称度的定义,三相分支电势不对称或者三相对地电容不均匀、不相等是产生位移电压的根本原因。从单根线棒出发,研究单个线圈及1个分支的电容电流,推导出π型等值电路的准分布电容参数模型。针对JH电厂350 MW发电机进行分析,三相分支电势不对称导致了位移电压;对比理论计算值和现场实测值,显示各电压基波有效值相对误差不超过5%,相位误差不超过5°,验证了理论分析及等值电路的有效性。 展开更多
关键词 大型同步发电机 中性点位移电压 准分布电容参数模型 定子单相接地故障 定子分支电势 π型等值电路
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发电机定子绕组单相接地保护研究
15
作者 刘高培 《煤矿设计》 北大核心 1999年第12期23-24,共2页
本文通过对发电机中性点经消弧线圈接地时,发电机内部和外部发生单相接地故障的电流分布特点的分析,阐述了构成发电机定子绕组单相接地保护的困难性和缺陷性,论述了发电机定子绕组单相接地保护的配置方案。
关键词 发电机 定子绕组 单相接地保护 消弧线圈
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大型水轮发电机定子绕组接地故障的数字仿真 被引量:12
16
作者 邰能灵 尹项根 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2000年第9期19-22,31,共5页
根据大型水轮发电机定子绕组的结构 ,建立了新的接地故障时零序电压的数字仿真模型 ,探讨了水轮发电机发生定子接地故障后机端和中性点侧零序电压的变化规律。在此基础上 ,提出了一种简化的数字仿真模型 。
关键词 水轮发电机 数字仿真 定子绕组 接地 故障
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大型水轮发电机定子绕组分布电容对位移电压影响分析 被引量:2
17
作者 司雨欣 桂林 +3 位作者 张琦雪 刘政 杨勇 王祥珩 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期172-178,共7页
景洪电站发电机三相电势对称,且静态实测三相对地电容近似相等,在此条件下发电机正常运行时中性点仍有明显的位移电压,集中参数电路模型无法解释该现象,因此提出基于准分布电容参数模型的中性点位移电压分析方法。通过电路分析,得到定... 景洪电站发电机三相电势对称,且静态实测三相对地电容近似相等,在此条件下发电机正常运行时中性点仍有明显的位移电压,集中参数电路模型无法解释该现象,因此提出基于准分布电容参数模型的中性点位移电压分析方法。通过电路分析,得到定子绕组对地准分布电容与中性点位移电压的关系式,理论解释了分布电容不均匀会导致位移电压出现。采用兰州电机厂制造的12kW实验样机进行了实验验证,并针对准分布电容中偏大或偏小电容所在位置以及电容不均匀度对位移电压影响的实验结果进行了定量分析。针对由分布电容不均匀所带来的位移电压偏大的问题,提出在机端外挂电容的解决方案,理论求解外挂电容值,并通过仿真实验验证了方案的有效性。 展开更多
关键词 大型水轮发电机 中性点位移电压 准分布电容参数模型 集中参数电路模型 定子单相接地故障
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基于三次谐波电势分布特征的发电机定子绕组接地故障定位方法 被引量:7
18
作者 王义凯 尹项根 +2 位作者 谭力铭 乔健 朱凌进 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第13期3552-3562,共11页
海洋核动力平台发电机拟采用有源电压消弧技术,需要实现全定子绕组内准确可靠的在线接地故障定位。针对现有基波定位方法存在的问题,该文提出一种基于三次谐波电势分布特征的发电机接地故障定位方法。基于各线圈三次谐波相电势180°... 海洋核动力平台发电机拟采用有源电压消弧技术,需要实现全定子绕组内准确可靠的在线接地故障定位。针对现有基波定位方法存在的问题,该文提出一种基于三次谐波电势分布特征的发电机接地故障定位方法。基于各线圈三次谐波相电势180°相带分布特点,构建三次谐波故障电势与三次谐波相电势间的几何关系式。以三次谐波故障电流为中间量,建立包含三次谐波故障电势、中性点三次谐波电压、中性点三次谐波电压变化量的解析定位方程。方程中不含接地过渡电阻,适用于未安装注入式保护设备的海洋核动力平台发电机。在工程应用中,该方法可与基波定位方法协同配合,解决基波定位方法的多解问题,并提高定位结果精度。仿真和动模试验结果验证了所提定位方法的准确性和有效性。 展开更多
关键词 海洋核动力平台 发电机定子绕组 接地故障定位 三次谐波 相带分布特点
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基于转子瞬时功率谱的双馈风力发电机定子绕组故障诊断 被引量:24
19
作者 马宏忠 张正东 +2 位作者 时维俊 陈继宁 陈涛涛 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第14期30-35,共6页
提出一种基于转子瞬时功率谱分析的双馈风力发电机定子绕组故障的在线监测与诊断新方法。理论分析表明,与常见的电流或电压谱诊断方法相比,转子瞬时功率谱法既具有无需外加传感器与硬件设备的优点,又由于其特征频率不受转差的影响,当转... 提出一种基于转子瞬时功率谱分析的双馈风力发电机定子绕组故障的在线监测与诊断新方法。理论分析表明,与常见的电流或电压谱诊断方法相比,转子瞬时功率谱法既具有无需外加传感器与硬件设备的优点,又由于其特征频率不受转差的影响,当转差存在一定的跟踪或计算误差时,特征频率不会改变,具有很强的抗干扰能力。在PSCAD软件中建立了双馈风力发电机并网模型,对正常及故障状态进行仿真分析,得出转子瞬时功率谱法在双馈风力发电机定子绕组故障诊断中更具敏感性的结论。在动模实验室建立了定子绕组故障诊断的实验平台,进一步证明了转子瞬时功率谱法在双馈风力发电机定子绕组故障诊断中的可行性。 展开更多
关键词 双馈风力发电机 定子绕组 故障检测 PSCAD仿真 实验平台
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场路耦合法计算同步发电机定子绕组内部故障的暂态过程 被引量:80
20
作者 孙宇光 王祥珩 +1 位作者 桂林 王维俭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期136-141,共6页
用多回路方法虽然已经基本解决了同步电机内部故障的稳态计算问题,但故障后电机铁芯的各处存在着不同程度的饱和,这会影响到计算的准确性。而对内部故障的暂态计算,饱和因素的影响更严重,因为在内部故障的过渡过程中饱和程度也会随时间... 用多回路方法虽然已经基本解决了同步电机内部故障的稳态计算问题,但故障后电机铁芯的各处存在着不同程度的饱和,这会影响到计算的准确性。而对内部故障的暂态计算,饱和因素的影响更严重,因为在内部故障的过渡过程中饱和程度也会随时间而变化。该文将电机电磁场的有限元计算与多回路方法相结合,建立了定子内部故障的场路耦合的数学模型,在此基础上对同步发电机三相突然短路和定子绕组的各种内部故障等进行了暂态仿真,考虑了磁极形状、齿槽影响、铁心的饱和和涡流等因素。计算结果与实验波形基本吻合,证明了该数学模型的正确性。 展开更多
关键词 同步发电机 定子绕组 故障 暂态过程 场路耦合法 计算 多回路方法 场路耦合法
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