定子并联支路对主磁场不对称度的弱化效果评估

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作者 陈冰兵 武玉才 +1 位作者 纪璇 朱新凯 《中国电力》 北大核心 2025年第5期189-198,共10页

转子绕组匝间短路是汽轮发电机的一种弱特征电气故障,使得故障检测较为困难。本文研究了汽轮发电机定子绕组并联支路内部环流对转子绕组匝间短路所产生的不对称磁场的弱化效应,推导了故障状态下励磁磁场表达式,得到定子绕组并联支路环... 转子绕组匝间短路是汽轮发电机的一种弱特征电气故障,使得故障检测较为困难。本文研究了汽轮发电机定子绕组并联支路内部环流对转子绕组匝间短路所产生的不对称磁场的弱化效应,推导了故障状态下励磁磁场表达式,得到定子绕组并联支路环流表达式,以及环流所产生的磁场表达式,发现了环流磁场对原本不对称磁场的抵消作用。以一台300 MW汽轮发电机为例进行有限元仿真,证明了汽轮发电机定子绕组并联支路结构对转子绕组匝间短路故障特征的弱化效应,研究结论有助于分析转子绕组匝间短路故障特征的外在表象、原因,也为故障诊断阶段的特征提取提供了理论支持。 展开更多

关键词 汽轮发电机 转子绕组匝间短路 诊断 并联支路环流法 不对称磁场

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可变速抽蓄机组转子绕组新型主保护方案性能分析 被引量：1

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作者 白珈宁 桂林 +4 位作者 刘苗 李岩军 高晨光 曹天植 严乙桉 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第10期208-217,共10页

丰宁可变速抽蓄机组的投运使得其转子绕组保护方案的配置备受关注。运用多回路分析法,对湘潭电机厂制造的12 kW交流励磁样机所有实际可能发生的转子绕组内部故障进行了仿真,在此基础上对基于定子分支谐波环流的转子绕组新型主保护方案... 丰宁可变速抽蓄机组的投运使得其转子绕组保护方案的配置备受关注。运用多回路分析法,对湘潭电机厂制造的12 kW交流励磁样机所有实际可能发生的转子绕组内部故障进行了仿真,在此基础上对基于定子分支谐波环流的转子绕组新型主保护方案的性能进行了分析,并进一步明确了新型转子绕组主保护方案不能动作故障类型及相应的改进措施,为后续国产化示范项目中可变速抽蓄机组的稳定运行奠定基础。 展开更多

关键词 可变速抽蓄机组 转子绕组内部故障 多回路分析法 谐波分析 主保护设计

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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

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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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基于相分量模型的变电站短路电流分流系数计算 被引量：40

4

作者 吴锦鹏 张波 +2 位作者 蒋愉宽 曾嵘 何金良 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期122-130,9,共9页

发变电站内发生短路故障时真正引起危害的是入地故障电流,而不是短路故障电流;当前已有的数值算法及软件或存在一定的技术性门槛,或在表征系统方面存在不足。提出一种适用于不同电压等级的复杂电力系统分流系数计算方法,推导并拓展了基... 发变电站内发生短路故障时真正引起危害的是入地故障电流,而不是短路故障电流;当前已有的数值算法及软件或存在一定的技术性门槛,或在表征系统方面存在不足。提出一种适用于不同电压等级的复杂电力系统分流系数计算方法,推导并拓展了基于相分量的变压器导纳模型,将其应用于回路电流法,计算出电流分布及分流系数;通过与商业软件CDEGS进行比较,验证了该算法的正确性。作为应用,还定量分析了考虑变压器故障侧和非故障侧同时分流对分流系数的影响,指出了准确计算分流系数时变压器是不可或缺的系统元件。 展开更多

关键词 短路故障 分流系数 变压器相分量模型 回路电流法 变压器双侧分流

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同步发电机励磁绕组匝间短路故障稳态数学模型及仿真 被引量：26

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作者 郝亮亮 孙宇光 +1 位作者 邱阿瑞 王祥珩 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第18期51-56,共6页

励磁绕组匝间短路故障会造成发电机励磁电流增大、输出无功功率减小、振动加剧等。为实现故障在线监测与保护,需准确快速计算故障电流等电气量。应用交流电机的多回路理论,基于对故障时定、转子电流稳态特征的分析,得到各回路电流的稳... 励磁绕组匝间短路故障会造成发电机励磁电流增大、输出无功功率减小、振动加剧等。为实现故障在线监测与保护,需准确快速计算故障电流等电气量。应用交流电机的多回路理论,基于对故障时定、转子电流稳态特征的分析,得到各回路电流的稳态表达式;根据同频率量相等的原则,将稳态时的微分方程组转化为线性代数方程组,得到励磁绕组匝间短路故障的稳态数学模型;利用高斯消去法可直接求得所有回路电流中各种交、直流分量的稳态解,快速实现故障的稳态计算。对一台12kW、3对极的隐极同步发电机进行了空载时励磁绕组匝间短路实验,稳态仿真结果与实验吻合较好。该方法可比暂态仿真减少90%的计算时间,为同步发电机励磁绕组匝间短路故障的监测与保护奠定了基础。 展开更多

关键词 同步发电机 励磁绕组匝间短路 多回路分析法 稳态数学模型

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OPGW与普通地线构成的双地线系统中单相短路电流分流的计算 被引量：12

6

作者 许高雄 赵大平 +3 位作者 戚力彦 丁慧霞 贾美健 张渝 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期229-232,共4页

单相短路电流分布的准确计算对输电系统的安全有重要影响。文中说明了双侧消去法的特点,采用回路法对短路电流分布进行了量化计算和算例验证,将计算结果与双侧消去法的结果进行了比较,讨论了普通地线绝缘间隙不击穿情况下短路电流分布... 单相短路电流分布的准确计算对输电系统的安全有重要影响。文中说明了双侧消去法的特点,采用回路法对短路电流分布进行了量化计算和算例验证,将计算结果与双侧消去法的结果进行了比较,讨论了普通地线绝缘间隙不击穿情况下短路电流分布的变化。结果表明:回路法得到的短路电流分布与双侧消去法的结果一致,证明了采用回路法计算的结果是正确的;假定绝缘间隙不击穿时,相应线路段的光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)要承受更大的电流,为实现OPGW与普通地线匹配,降低实际线路成本,绝缘间隙整定时,确保绝缘间隙击穿有重大的现实意义。 展开更多

关键词 网孔法 单相短路故障 短路电流分布 光纤复合 架空地线 环路电流 杆塔

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大型水轮发电机励磁绕组匝间短路的稳态故障特征分析 被引量：24

7

作者 郝亮亮 孙宇光 +1 位作者 邱阿瑞 王祥珩 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期40-45,共6页

大型水轮发电机励磁绕组匝间短路故障不仅会使励磁电流增大、输出无功功率减小,还会导致机组振动加剧,影响系统的安全稳定运行。为对故障特征及其机理进行研究,以三峡左岸VGS发电机为例,首先通过分析故障时励磁磁动势及其作用在不均匀... 大型水轮发电机励磁绕组匝间短路故障不仅会使励磁电流增大、输出无功功率减小,还会导致机组振动加剧,影响系统的安全稳定运行。为对故障特征及其机理进行研究,以三峡左岸VGS发电机为例,首先通过分析故障时励磁磁动势及其作用在不均匀气隙产生的磁场性质,得出定子相绕组内部存在分数次不平衡分支电流的特征。以定子支路为基本分析单元推导出分支电流时间谐波次数与电枢反应磁动势空间谐波次数的对应关系,进而得到电枢反应磁场在转子绕组中产生的附加电流谐波次数的一般性通式。最后利用经过实验验证的多回路方法对故障进行定量计算,验证了理论分析的正确性,并基于计算结果对故障的保护进行了初步探讨。提出分数槽水轮发电机励磁绕组匝间短路故障特征的分析方法,为故障在线检测与保护奠定了理论基础。 展开更多

关键词 水轮发电机 发电机保护 励磁绕组 匝间短路 稳态故障特征 多回路方法

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汽轮发电机励磁绕组短路多回路数学模型及电感系数 被引量：5

8

作者 李和明 侯纪勇 +2 位作者 李俊卿 王红宇 胡笳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2576-2581,共6页

为了用数值仿真方法研究大型汽轮发电机励磁绕组匝间短路故障机理,依据多回路方法提出了回路选取原则,据此选取各回路及其独立变量,形成了联无穷大电网时汽轮发电机励磁绕组匝间短路多回路数学模型;用气隙磁导法推导了单个线圈间电感系... 为了用数值仿真方法研究大型汽轮发电机励磁绕组匝间短路故障机理,依据多回路方法提出了回路选取原则,据此选取各回路及其独立变量,形成了联无穷大电网时汽轮发电机励磁绕组匝间短路多回路数学模型;用气隙磁导法推导了单个线圈间电感系数的计算公式,并得到了数学模型中定子绕组各支路自感及其间互感,阻尼绕组各回路自感及其间互感,定子绕组各支路与阻尼绕组各回路间互感,励磁绕组各回路自感及其间互感,定子各支路与励磁各回路间互感,励磁绕组各回路与阻尼绕组各回路间互感系数的计算公式。通过对绕组正常时参数对比和励磁绕组匝间短路时仿真和实验结果的对比,表明了回路选取、数学模型和电感系数计算公式的正确性。 展开更多

关键词 电感系数 多回路数学模型 多回路方法 气隙磁导法 励磁绕组 匝间短路 汽轮发电机 仿真

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单相逆变电路单环与双环控制的仿真实验研究 被引量：5

9

作者 李文娟 绳燕 +1 位作者 吴天强 于长胜 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第7期114-117,121,共5页

为使逆变电路具有更高的控制精度和更强的带负载及抗负载扰动能力,研究采用闭环控制的单相逆变电路。设计了电压单环和电压电流双环两种控制方案的控制器,并采用极点配置法确定相关参数。利用Simulink仿真模型对比分析了在非线性负载和... 为使逆变电路具有更高的控制精度和更强的带负载及抗负载扰动能力,研究采用闭环控制的单相逆变电路。设计了电压单环和电压电流双环两种控制方案的控制器,并采用极点配置法确定相关参数。利用Simulink仿真模型对比分析了在非线性负载和突变负载情况下单环与双环控制的逆变输出电压和电流的波形。结果表明:双环控制下单相逆变电路电压变化率小、谐波含量少,具有更好的带负载及抗负载扰动能力。 展开更多

关键词 逆变电路 单环控制 双环控制 极点配置法

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定子绕组形式对同步发电机励磁绕组匝间短路稳态电流特征的影响 被引量：24

10

作者 郝亮亮 孙宇光 +1 位作者 邱阿瑞 王祥珩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第30期61-68,共8页

为研究定子绕组形式对同步发电机励磁绕组匝间短路稳态电流特征的影响,对一台12 kW、6极同步发电机的定子绕组连接进行了不同形式的变换,利用经过实验验证的多回路分析法分别对不同定子绕组形式的电机所发生的同一种转子匝间短路故障进... 为研究定子绕组形式对同步发电机励磁绕组匝间短路稳态电流特征的影响,对一台12 kW、6极同步发电机的定子绕组连接进行了不同形式的变换,利用经过实验验证的多回路分析法分别对不同定子绕组形式的电机所发生的同一种转子匝间短路故障进行了计算,通过傅里叶分解得到了稳态故障电流的谐波特征,并进行了比较分析。计算与分析表明,发生励磁绕组匝间短路故障后,电机定、转子电流会出现不同于机端外部短路、定子内部短路等其它故障的稳态电流谐波特征,且不同定子绕组形式的电机表现的特征也各不相同。对励磁绕组匝间短路故障监测与保护的研究,需建立在科学的故障计算基础上,对不同型号的电机都需具体分析计算,根据实际情况选择用来检测或保护的特征量。 展开更多

关键词 同步发电机 励磁绕组匝间短路 稳态电流特征 定子绕组形式 多回路方法

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变电站内短路时架空地线分流系数的计算方法 被引量：15

11

作者 杨鑫 李卫国 李景禄 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2012年第11期107-110,共4页

变电站内短路时架空地线分流系数是确定变电站接地电阻目标值的基础数据。通过分析变电站内短路时架空地线分流的电路模型,提出一种利用回路电流法计算单条线路的架空地线分流系数的方法,并将其推广到所有线路分流系数的计算。与现场实... 变电站内短路时架空地线分流系数是确定变电站接地电阻目标值的基础数据。通过分析变电站内短路时架空地线分流的电路模型,提出一种利用回路电流法计算单条线路的架空地线分流系数的方法,并将其推广到所有线路分流系数的计算。与现场实测数据的对比结果证明了所提方法的准确性。 展开更多

关键词 架空地线 短路电流 分流系数 回路电流法 变电站 接地

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混合电磁结构磁性部分元等效电路建模技术的解析及实验研究 被引量：3

12

作者 潘启军 马伟明 +3 位作者 赵治华 孟进 张磊 张向明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第21期128-134,共7页

磁性材料在电磁结构中广泛应用,而传统(标准)部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法对包含磁性材料的各种结构进行分析时已无能为力。针对基于几何平均距离和空间磁介质均匀化处理的新型磁性PEEC建模方法(magnet... 磁性材料在电磁结构中广泛应用,而传统(标准)部分元等效电路(partial element equivalent circuit,PEEC)方法对包含磁性材料的各种结构进行分析时已无能为力。针对基于几何平均距离和空间磁介质均匀化处理的新型磁性PEEC建模方法(magnetic PEEC,MagPEEC),该文提出使用同轴电缆解析计算以及大型钢板耦合与邻近效应实验对该建模方法进行验证。利用解析法对给定同轴电缆单位长度电阻与电感参数进行了计算,并将计算结果与由MagPEEC建模计算的结果进行了比较;分大型舰船钢板差模回路耦合和共模回路耦合干扰两种情况,对MagPEEC建模计算的耦合阻抗进行了实验验证;利用所研制的钢板地电流测量装置在钢板中部进行测量,并将测量结果和MagPEEC理论计算的结果进行比较,从而实现金属壳体地电流测量和MagPEEC理论计算方法的直接验证。利用该文所提供的解析方法和3种实验方法,对MagPEEC建模技术进行了充分证明,为MagPEEC建模技术的推广使用奠定了基础。 展开更多

关键词 磁性部分元等效电路 解析方法 差模回路耦合 共模回路耦合 邻近效应

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变电站内短路电流分流系数影响因素分析 被引量：38

13

作者 张波 吴锦鹏 +3 位作者 肖红 范荣全 朱健 黄晓明 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期720-728,共9页

变电站内发生短路故障时,真正带来安全问题的是入地故障电流,而变压器和架空线路会影响电流分布,因此有必要研究其对分流系数的影响。鉴于此,基于相分量的回路电流法,计算分析了变压器及非故障侧线路对分流系数的重要作用;在此基础上,... 变电站内发生短路故障时,真正带来安全问题的是入地故障电流,而变压器和架空线路会影响电流分布,因此有必要研究其对分流系数的影响。鉴于此,基于相分量的回路电流法,计算分析了变压器及非故障侧线路对分流系数的重要作用;在此基础上,研究了变压器及变电站相关参数和架空线路相关参数对分流系数的影响;此外,还分析了变电站接地电阻与地电位升的关系。结果表明:变压器及非故障侧线路对电流分布有较大的影响;考虑变压器及非故障侧线路情况下对影响分流系数的因素进行分析,提高了分析结果的工程参考价值;变电站接地电阻的增加虽减小了分流系数,但提高了地电位升。因此,在计算分流系数时应当考虑变压器及非故障侧线路,同时变电站接地降阻是十分必要的。 展开更多

关键词 变电站站内短路 分流系数 相分量模型 回路电流法 变压器 架空线路 地电位升

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隐极发电机励磁绕组匝间短路故障定位及短路匝数估算 被引量：16

14

作者 郝亮亮 孙宇光 +1 位作者 邱阿瑞 王祥珩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第21期85-92,共8页

为实现对发电机励磁绕组匝间短路故障的在线检测与保护,以一台12 kW、3对极隐极同步发电机为例,采用多回路法对该样机负载运行时发生的励磁绕组匝间短路故障进行计算,并与实验进行了对比分析;基于计算与实验结果,分别探讨了分布式励磁... 为实现对发电机励磁绕组匝间短路故障的在线检测与保护,以一台12 kW、3对极隐极同步发电机为例,采用多回路法对该样机负载运行时发生的励磁绕组匝间短路故障进行计算,并与实验进行了对比分析;基于计算与实验结果,分别探讨了分布式励磁绕组的故障位置及短路匝数对故障特征量的影响;在此基础上,提出利用定子分支谐波电流进行故障定位及短路匝数估算的新方法,为隐极发电机励磁绕组匝间短路故障在线检测与保护方案设计奠定了理论基础。 展开更多

关键词 隐极发电机 励磁绕组匝间短路 故障定位 匝数估算 多回路方法

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一种两自由度球面解耦并联机构位姿误差分析 被引量：4

15

作者 曲云霞 杨少辉 +2 位作者 秦玉霞 李为民 范顺成 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第8期36-38,共3页

以一种全转动副的新型球面并联解耦机构为对象,利用空间机构的环路增量法建立了该机构的系统误差模型。应用此模型可定量分析结构误差对动平台位姿误差的影响,为实际误差补偿和控制提供了理论基础,对其他并联机构的误差研究也有借鉴意义。

关键词 误差模型 精度分析 环路增量法 球面并联机构

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十二相异步发电机功率绕组与整流系统的电路分析 被引量：20

16

作者 吴新振 王祥珩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第15期75-82,共8页

为了对异步发电机十二相功率绕组带整流负载系统进行仿真计算,采用了基于电路拓扑理论的回路电流法。针对系统多回路变拓扑结构加之电容与电感元件同时存在等复杂情况,以网络图论为基础,结合回路电流法,列写矩阵形式表示的网络方程。求... 为了对异步发电机十二相功率绕组带整流负载系统进行仿真计算,采用了基于电路拓扑理论的回路电流法。针对系统多回路变拓扑结构加之电容与电感元件同时存在等复杂情况,以网络图论为基础,结合回路电流法,列写矩阵形式表示的网络方程。求解过程中定步长和变步长联合使用,解决了计算结果的稳定性问题。通过对计算数据进行等间隔插值、快速Fourier变换、输入量迭代等数值计算方法的应用,最终得出各变量的基波与谐波分量。仿真波形与实验波形比较吻合证实了分析方法的有效性,而变量基波分量计算值与实验值一致说明分析方法的相当高准确性。 展开更多

关键词 异步发电机 十二相功率绕组 整流桥系统 电路拓扑理论 回路电流法 快速傅里叶变换

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锂离子电池组的内阻在线检测系统的设计 被引量：5

17

作者 雷娟 蒋新华 解晶莹 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期130-132,共3页

锂离子电池组在应用中需要对其内阻进行检测。对电池的交流内阻测量法进行了改进,在串联电池组内阻的测量中引入了单体电池的内阻测量法,设计了锂离子电池组内阻的在线检测系统。通过锁相放大技术及基准电阻补偿方法提高了测量的精度,... 锂离子电池组在应用中需要对其内阻进行检测。对电池的交流内阻测量法进行了改进,在串联电池组内阻的测量中引入了单体电池的内阻测量法,设计了锂离子电池组内阻的在线检测系统。通过锁相放大技术及基准电阻补偿方法提高了测量的精度,误差在10%以内。 展开更多

关键词 交流内阻测量法 锂离子电池组 内阻测量 锁相环电路

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末端并联AT牵引网特性分析 被引量：1

18

作者 郭鑫鑫 解绍锋 +1 位作者 马庆安 南晓强 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期24-28,共5页

我国高速铁路和重载铁路中普遍采用AT供电方式。为合理设置AT段长度,降低牵引网电压损失的整体水平,首先对末端并联牵引网的电流分布规律进行了理论推导,利用AT牵引网等效电路计算其等值阻抗;然后采用双回路法和切面法,对同一供电臂有... 我国高速铁路和重载铁路中普遍采用AT供电方式。为合理设置AT段长度,降低牵引网电压损失的整体水平,首先对末端并联牵引网的电流分布规律进行了理论推导,利用AT牵引网等效电路计算其等值阻抗;然后采用双回路法和切面法,对同一供电臂有多辆机车时任意一点的牵引网电压损失进行计算,并给出通用计算公式;最后通过仿真分析其影响牵引网电压损失的因素。仿真结果表明,两个AT段线路中第1个AT段长度约为线路长度的0.6倍时牵引网电压损失最小。 展开更多

关键词 电压损失 新AT模式 等效电路法 双回路法 切面法

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大型发电机内部故障分析与计算软件的开发和应用 被引量：1

19

作者 孙宇光 黄子果 +5 位作者 李晖 余波 洪心 张新平 封孝松 刘洪 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期151-157,共7页

基于已通过多种实验验证的交流电机定子内部故障的多回路分析方法,开发了图形界面化的大型发电机内部故障分析软件,介绍了软件的主要功能和特点。该软件可以方便地确定电机实际可能发生的各种内部短路的类型和故障位置,然后进行准确的... 基于已通过多种实验验证的交流电机定子内部故障的多回路分析方法,开发了图形界面化的大型发电机内部故障分析软件,介绍了软件的主要功能和特点。该软件可以方便地确定电机实际可能发生的各种内部短路的类型和故障位置,然后进行准确的暂态或稳态仿真计算,并且全面、直观地查看仿真结果,还可校核主保护的灵敏度并分析其动作性能。通过对向家坝水电站某发电机可能发生的典型故障的计算与分析,总结了常见主保护动作死区内的故障类型及其电流分布特点和导致保护灵敏度较低的原因。 展开更多

关键词 发电机 定子内部短路 多回路分析方法 继电保护 电感参数 故障分析 计算

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具有四个封闭形的空间单环连杆机构回路及其缺陷识别 被引量：1

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作者 郭晓宁 褚金奎 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2007年第4期472-477,共6页

回路缺陷是机构综合中的一个基本问题。本文提出了一种识别具有4个封闭形的空间单环机构回路及其缺陷的新方法——死点法,解决了此类机构回路及其缺陷的识别问题,并实现了计算机自动识别。

关键词 空间单环连杆机构 回路 回路缺陷 死点法

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