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《大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障的在線監(jiān)測》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障的在線監(jiān)測?北京交通大學(xué)郝亮亮?llhao@bjtu.edu.cn1.轉(zhuǎn)子匝間短路故障的研究現(xiàn)狀及評述?轉(zhuǎn)子匝間短路故障的產(chǎn)生原因?設(shè)計不合理?加工工藝的不良?運行中各種機、電、熱等作用的共同影響——在線監(jiān)測?故障危害輕微轉(zhuǎn)子匝間短路對發(fā)電機運行不會產(chǎn)生嚴重影響。但如果繼續(xù)發(fā)展??勵磁電流增大?輸出無功減小?機組振動加劇?局部過熱?轉(zhuǎn)子接地?燒傷軸頸、軸瓦21.轉(zhuǎn)子匝間短路故障的研究現(xiàn)狀及評述?故障案例?僅中國廣東省在2009-2011的三年中，就已經(jīng)有十余臺400MW~1000MW等級的發(fā)電機出現(xiàn)了轉(zhuǎn)子匝間短路故障，在201
2、0年就已確認發(fā)生了5起。?上世紀90年代我國某火電廠4臺300MW發(fā)電機中就有3臺因轉(zhuǎn)子繞組匝間短路等原因最終導(dǎo)致大軸磁化，其中兩臺還燒壞護環(huán)。?2005年鳳灘水電站6號發(fā)電機的轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障還引起了主保護的動作。?2014年四川某大型水電站的水輪發(fā)電機發(fā)生了多個磁極的短路故障。?31.轉(zhuǎn)子匝間短路故障的研究現(xiàn)狀及評述?a、傳統(tǒng)檢測方法?開口變壓器法?交流阻抗和功率損耗法?直流阻抗法?空載及短路特性試驗法?兩極電壓平衡實驗?繞組分布電壓測量……——已在現(xiàn)場應(yīng)用多年，積累了很多經(jīng)驗，但這些方法受其它因素的干擾很大，而且都不能在實際運行工況下檢測，應(yīng)
3、用效果往往很不理想。?41.轉(zhuǎn)子匝間短路故障的研究現(xiàn)狀及評述b、基于磁場探測的故障檢測方法單導(dǎo)線微分法由我國勵磁繞組NS哈爾濱大電機研究所于1972年提出，并試驗成探測導(dǎo)體感應(yīng)功。電動勢波形該方法在發(fā)電機負載時會受到電樞反應(yīng)的影響，使檢測結(jié)果失效。感應(yīng)電動勢因此單導(dǎo)線微分法不太的微分波形適合負載時對勵磁繞組匝間短路的檢測。?51.轉(zhuǎn)子匝間短路故障的研究現(xiàn)狀及評述b、基于磁場探測的故障檢測方法微分線圈動測法由英勵磁繞組N國學(xué)者Albright于1971年首先提出，是近年來國內(nèi)外廣泛采用的方法。探測線圈磁通波形在一定程度上彌補了包絡(luò)線單導(dǎo)線微分法處理發(fā)電機
4、負載情況時的局限性，探測線圈但大多數(shù)發(fā)電機均未裝感應(yīng)電壓波形設(shè)探測線圈，限制了該包絡(luò)線方法的應(yīng)用。?61.轉(zhuǎn)子匝間短路故障的研究現(xiàn)狀及評述?c、沖擊脈沖法（RSO）發(fā)射信號接收信號A發(fā)射信號接收信號BA-B信號處理?71.轉(zhuǎn)子匝間短路故障的研究現(xiàn)狀及評述?c、沖擊脈沖法（RSO）勵磁繞組正常時勵磁繞組故障時?81.轉(zhuǎn)子匝間短路故障的研究現(xiàn)狀及評述?d、利用機組振動特性機組的振動特性為解決發(fā)電機內(nèi)部故障提供了一種嶄新的思路，國外F.C.Trutt等學(xué)者對此進行了大量研究。萬書亭教授在轉(zhuǎn)子匝間短路對發(fā)電機定轉(zhuǎn)子振動特性的影響方面進行了大量深入的研究。但引起
5、發(fā)電機振動的原因很多，無法單純利用振動特性對故障進行檢測。?91.轉(zhuǎn)子匝間短路故障的研究現(xiàn)狀及評述?e、利用電機軸電壓也有學(xué)者利用電機軸電壓進行故障檢測。有文獻以一臺30KVA的兩對極汽輪發(fā)電機為例，分析了轉(zhuǎn)子匝間短路時發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸電壓特性，得出故障發(fā)生后發(fā)電機將產(chǎn)生兩倍頻、四倍頻、六倍頻的軸電壓。?101.轉(zhuǎn)子匝間短路故障的研究現(xiàn)狀及評述?f、利用運行中的電氣量利用運行中的電氣量實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子匝間短路故障的在線監(jiān)測不需對發(fā)電機一次側(cè)進行改造，且針對性強，能發(fā)現(xiàn)運行中的動態(tài)短路，是目前的研究熱點。?利用勵磁電流?利用人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)?利用定子并聯(lián)支路環(huán)流——
6、僅有定性的理論分析與實驗研究?111.選題背景及研究現(xiàn)狀概述?大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障的檢測方法?傳統(tǒng)檢測方法——無法在線檢測?沖擊脈沖法?單導(dǎo)線微分法——需要對機組進行改造?微分線圈動測法?利用機組振動特性檢測——缺乏針對性?利用軸電壓檢測?利用定子繞組并聯(lián)環(huán)流檢測——僅有定性的理論分析與實驗研究?利用勵磁電流檢測——瓶頸：無法準確計算故障后的電氣量，且對故障特征及機理缺乏深入的認識，不具備設(shè)計轉(zhuǎn)子匝間短路監(jiān)測的理論基礎(chǔ)。122.報告主體內(nèi)容I.大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障的數(shù)學(xué)模型II.大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障的仿真計算與實驗驗證III.大型發(fā)電
7、機轉(zhuǎn)子匝間短路的故障特征及其機理IV.大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障的快速計算模型V.大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障的在線監(jiān)測VI.展望——機電特征融合的故障在線監(jiān)測I.大型發(fā)電機轉(zhuǎn)子匝間短路故障的數(shù)學(xué)模型I.故障的數(shù)學(xué)模型?建立數(shù)學(xué)模型時需考慮的關(guān)鍵點?氣隙磁場的各種空間諧波?拓撲結(jié)構(gòu)的改變需重新建立基本方程?故障引起的定子相繞組內(nèi)環(huán)流?不同于正常勵磁繞組的結(jié)構(gòu)建立與故障勵磁繞組有關(guān)uC'A'的電感參數(shù)模型uB'C'RA'B'uZFif(2)(4)e,1e,2e,3e,Nd-1e,Nde,1iRTRTRTfiLTLTLTfkLiAiBiCd,1d,2d,3d
8、,Nd-1d,Ndd,1iiaAb1Bbc1Cc2fkfkL1a22EufRfkL(1)(3)
