汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部電氣故障研究.pdf

1、發(fā)電機(jī)作為電能生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用。隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展和發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷增大，人們對(duì)發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行及可靠性提出了越來(lái)越高的要求。定子繞組內(nèi)部故障是發(fā)電機(jī)比較常見的電氣故障，大多都是由于最初匝間短路沒有被及時(shí)監(jiān)測(cè)出發(fā)展而成的，若任其發(fā)展，將給定子線圈帶來(lái)毀滅性的災(zāi)難。因此對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障分析與診斷的研究具有重要的理論意義與工程實(shí)用價(jià)值。 本文采用有限元法作為分析發(fā)電機(jī)電磁場(chǎng)的理論依據(jù)

2、，運(yùn)用Ansoft軟件作為分析和仿真的工具。有限元法是目前電氣工程中解決電磁場(chǎng)分布邊值問(wèn)題的強(qiáng)有力的方法。在目前的電機(jī)性能分析以及其它領(lǐng)域的電磁場(chǎng)問(wèn)題計(jì)算中，幾乎無(wú)一例外的全部采用了數(shù)值計(jì)算方法中的有限元法或與之相關(guān)的計(jì)算方法。而有限元法的前處理過(guò)程，是有限元法分析相當(dāng)關(guān)健的步驟，它關(guān)系到求解的精度、效率以及計(jì)算機(jī)資源的占有。本文在AnsoftMaxwell2D軟件的環(huán)境下，建立汽輪發(fā)電機(jī)(河海大學(xué)動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室＃3模擬發(fā)電機(jī))的仿真模型，

3、然后仿真計(jì)算發(fā)電機(jī)在正常和故障情況下的電磁場(chǎng)分布狀況。通過(guò)對(duì)仿真計(jì)算結(jié)果的解后處理，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障診斷。 根據(jù)仿真分析的結(jié)果，結(jié)合動(dòng)模實(shí)驗(yàn)室＃3模擬發(fā)電機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)地分析了定子繞組內(nèi)部故障對(duì)發(fā)電機(jī)中相互關(guān)聯(lián)的各個(gè)電氣量的影響。描述了在不同負(fù)荷水平、不同短路匝比的情況下，發(fā)電機(jī)三相定子電流、勵(lì)磁電流等電氣參量的變化情況，并找出故障規(guī)律。 通過(guò)分析發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障后氣隙磁場(chǎng)的變化特征，得到作用于發(fā)電機(jī)定子的脈振