水輪發(fā)電機轉子繞組匝間短路故障的研究與識別.pdf

1、隨著我國經濟的迅猛發(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，因此國家大力倡導清潔能源，而水電作為清潔能源的領頭軍，起著不可替代的作用。而在水電廠最為重要的機械當屬水輪發(fā)電機，其安全性因此顯得尤為重要，而在水輪發(fā)電機中經常出現的故障就是轉子繞組匝間短路。
　　本論文首先介紹了水輪發(fā)電機轉子繞組匝間短路的研究背景，進而采用故障樹的方法，詳盡地分析了造成水輪發(fā)電機轉子繞組匝間短路形成的原因，說明了水輪發(fā)電

2、機轉子繞組匝間短路和不平衡電磁力國內外的研究現狀。以SF600-42/1308型水輪發(fā)電機組為研究對象，建立水輪發(fā)電機的模型，從水輪發(fā)電機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，主要的內容和工作有：
　?。?）介紹水輪發(fā)電機的結構，建立水輪發(fā)電機轉子繞組匝間短路的模型，詳細地闡述了水輪發(fā)電機的空載曲線法和不平衡電磁力法的理論計算方法。空載曲線法中首先闡述了水輪發(fā)電機的電壓和磁鏈的回路方程，進而講述了水輪發(fā)電機的派克變

3、化和d、q、0系統(tǒng)下的電磁量；不平衡電磁力法中詳細推導了不平衡電磁力離散化表達式。這兩種方法為后續(xù)的研究提供了理論基礎。
　?。?）對水輪發(fā)電機轉子繞組匝間短路故障的故障機理進行詳細的分析，具體的分為正常情況下和發(fā)生轉子繞組匝間短路時這兩種情況的電磁特性；轉子繞組匝間短路時，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）提出了運用空載曲線法來解決水輪發(fā)電機的轉子繞組匝間短路，并通過派克變化的方法，將復雜的計算簡單化，這樣更有利于研究。提出了運用勵磁電流的相對變化率來判別匝間短路的嚴重程度，并對判據進行了推導。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，還得到了判據數值中匝間短路百分比的設定值與線匝表示的匝間短路百分比的計算值趨勢相同，數值十分接近。
　?。?）提出了對水輪發(fā)電機轉子繞組匝間短路利用不平衡電磁力法