水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障的研究與識別.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對電力的要求也越來越高，電量的需求也越來越大，加上如今煤炭資源緊缺，因此國家大力倡導(dǎo)清潔能源，而水電作為清潔能源的領(lǐng)頭軍，起著不可替代的作用。而在水電廠最為重要的機(jī)械當(dāng)屬水輪發(fā)電機(jī)，其安全性因此顯得尤為重要，而在水輪發(fā)電機(jī)中經(jīng)常出現(xiàn)的故障就是轉(zhuǎn)子繞組匝間短路。
　　本論文首先介紹了水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路的研究背景，進(jìn)而采用故障樹的方法，詳盡地分析了造成水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路形成的原因，說明了水輪發(fā)電

2、機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路和不平衡電磁力國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。以SF600-42/1308型水輪發(fā)電機(jī)組為研究對象，建立水輪發(fā)電機(jī)的模型，從水輪發(fā)電機(jī)的空載曲線法和不平衡電磁力法兩個方面來研究。具體來說，主要的內(nèi)容和工作有：
　?。?）介紹水輪發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，建立水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路的模型，詳細(xì)地闡述了水輪發(fā)電機(jī)的空載曲線法和不平衡電磁力法的理論計算方法?？蛰d曲線法中首先闡述了水輪發(fā)電機(jī)的電壓和磁鏈的回路方程，進(jìn)而講述了水輪發(fā)電機(jī)的派克變

3、化和d、q、0系統(tǒng)下的電磁量；不平衡電磁力法中詳細(xì)推導(dǎo)了不平衡電磁力離散化表達(dá)式。這兩種方法為后續(xù)的研究提供了理論基礎(chǔ)。
　　（2）對水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障的故障機(jī)理進(jìn)行詳細(xì)的分析，具體的分為正常情況下和發(fā)生轉(zhuǎn)子繞組匝間短路時這兩種情況的電磁特性；轉(zhuǎn)子繞組匝間短路時，在短路線匝之間的磁勢，可以等效成一個退磁的磁勢疊加到正常情況下的線匝磁勢，并且方向與主磁勢的方向相反，從而使主磁勢的大小降低，作用效果也相對減少。
　　

4、（3）提出了運(yùn)用空載曲線法來解決水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組匝間短路，并通過派克變化的方法，將復(fù)雜的計算簡單化，這樣更有利于研究。提出了運(yùn)用勵磁電流的相對變化率來判別匝間短路的嚴(yán)重程度，并對判據(jù)進(jìn)行了推導(dǎo)。建立仿真模型，得到了隨著短路程度的增大，無功功率減小和短路電流增大的圖像，還得到了判據(jù)數(shù)值中匝間短路百分比的設(shè)定值與線匝表示的匝間短路百分比的計算值趨勢相同，數(shù)值十分接近。
　?。?）提出了對水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路利用不平衡電磁力法