大型汽轮发电机定子绕组端部振动管窥

本文通过对大型汽轮发电机定子绕组端部振动原因分析,并进一步阐述了相应的改进策略,旨在为减少大型汽轮发电机定子绕组端部振动起到借鉴作用。     

电机定子线棒股线间环流的简化计算模型

介绍了在假定条件下大型汽轮发电机定子线棒股线间环流计算模型中股线参数及线棒端部附近漏磁场的简化计算方法,计算了ＱＦＱＳ－２００ＭＷ汽轮发电机定子上、下层线棒的环流,并与相关文献的结果做了比较,证实了所用方法的有效性。     

使用磁流变阻尼器的大型汽轮发电机定子端部绕组振动控制

为控制大型二极汽轮发电机定子端部绕组产生的强迫振动,提出了基于磁流变阻尼器端部绕组的减振方法。将端部绕组及支撑结构简化为等效均质连续的三维板壳组合模型,采用Sig-moid力学模型计算阻尼器的阻尼力,建立了加装磁流变阻尼器的端部绕组的振动控制方程,通过直接积分法计算了电磁力作用下某大型汽轮发电机定子端部绕组加装磁流变阻尼器前后的振动响应。计算结果表明,磁流变阻尼器使端部绕组中径向、轴向动应力幅值分别降低了17.3%、55.9%,采用磁流变阻尼器是控制发电机端部绕组振动的一种有效方法。     

汽轮发电机定子绕组内部故障的参数计算和仿真

为了对汽轮发电机定子绕组内部故障进行快速保护以减轻造成的损害 ,必须对各种内部故障瞬态有全面的分析。论文用气隙磁导的概念和谐波分析的方法计算了汽轮发电机内部故障时的实际回路参数 ,并简化考虑了实心转子的涡流效应。用多回路方法仿真研究了定子绕组的各种内部故障瞬态。通过对一台模拟发电机的内部短路试验与仿真结果的对比 ,证明了该文提出的多回路模型和方法的正确 ,为研究汽轮发电机内部故障瞬态及其保护方案提供了理论基础。     

300 MW大型汽轮发电机多物理域耦合计算分析

针对300 MW水-氢-氢大型汽轮发电机,利用Ansoft Maxwell有限元软件计算分析汽轮发电机在额定运行时的电磁性能,利用UG软件建立定子一个槽距内半轴长的三维温度场模型,将电磁分析计算出的铁耗值作为铁芯热源加载到温度场计算中,借助Fluent流体求解软件计算并得到定子铁芯、绕组、主绝缘层的温度场分布,验证了水-氢-氢冷却系统的优越性,计算得到的电磁参数和温度场分布可为大型汽轮发电机稳定运行提供依据。     

汽轮发电机定子接地保护纵论

大型汽轮发电机发生定子绕组一点接地后,虽然不会发生即时的重大危害,但是很有可能进一步导致绕组相间或匝间短路严重事故的发生,因此,定子接地保护应该被足够重视,在及早发现设备隐患与防止保护误动之间找到平衡点,预防重大设备事故的发生。本文介绍了发电机定子接地保护的种类、技术要领及应用情况、配置特点,最后介绍珠江天然气发电厂发电机定子接地保护应用实例。     

大型发电机定子绕组故障放电的特性与识别

大型发电机定子绕组的故障放电是造成大型发电机损坏的重要原因。大型发电机定子绕组故障放电的识别,特别是如何有效地从强大的噪声干扰中最大限度不失真地抽取故障放电的特征信息,是大型发电机故障放电在线监测的技术关键。本文介绍了大型发电机定子绕组故障放电的原因、机理、危害、识别方法和抗干扰措施。     

定子铁芯三维温度场的有限元计算

本文应用三维有限元的分析方法,求解了汽轮发电机定子铁芯的三维温度场分布.文中较全面地考虑了定子铁芯和绕组之间、绕组和冷却液体之间的热交换.通过解析计算方法,求出了电机定子铁芯各表面的散热系数.以QFQS-200-2型汽轮发电机为例进行了计算,给果与实测值相比较为接近.     

水内冷汽轮发电机定子端部绕组绝缘故障检测探讨

介绍了某100MW水内冷汽轮发电机定子绕组事故简况,分析和研究了如何改进目前大修时所采取的检测手段以及确保及时发现定子端部绕组缺陷的方法,并对检修工作提出了几点建议。     

大型二极汽轮发电机定子端部绕组共振的二重点理论

为解决大型二极汽轮发电机定子端部绕组常出现的振动问题,建立了端部绕组的简化模型,采用有限元法计算了该结构的低阶模态,给出了端部绕组主振型的近似表达式;基于磁拉力的空间分布,通过振型叠加法推导出了端部绕组强迫振动响应的计算公式.研究发现,大型发电机端部绕组只有同时满足2个条件——磁拉力频率等于或接近端部绕组固有频率,主振型的周向行波数等于发电机的极数,才可能发生共振,简称为端部绕组共振的二重点理论.根据二重点理论,当额定工作转速为3 000 r/min的二极发电机定子端部绕组发生共振时,可以调整端部绕组的固有频率使其避开100 Hz,也可以选择修改端部绕组的结构使其主振型中不再出现椭圆振型.     

局放脉冲在电机绕组及SSC中传播特性的实验

为了全面了解局部放电脉冲在电机定子绕组及检测传感器中的传播特性,在应用部分单元等效电路(partia le lem en t equ iva len t c ircu it,PEEC)模型分析定子槽耦合器(stator slot coup ler,SSC)与绕组线棒耦合通道特性的基础上,对一台模拟实验电机的定子绕组进行了系统的实验研究。得到了单个线圈及其端部的传播通道频率特性、一相绕组传播通道频率特性和相间耦合的频率特性,并在一相绕组的不同位置放入SSC,时域下分析了各个传感器对脉冲信号的耦合结果。所得到的规律可为分析电机定子绕组局部放电特征及其检测提供有效的指导。     

Aging assessment of large generator insulation based on PD measurements

The statistical parameters of phase resolved partial discharge (PD) distribution and ultra-wideband (UWB) characteristics of PD pulse are proposed for aging assessment of large generator insulation. Multi-stress aging tests of the model generator stator bar specimens were performed and PD measurements were conducted using both digital PD detector with frequency ranging from 40 kHz to 400 kHz and UWB PD detector with bandwidth from 10 MHz to 3 GHz at different aging stages. The test results show that the skewness and UWB frequency characteristics of PD can be taken as the characterization parameters for aging assessment of generator insulation. Furthermore, the measurement results of real generator stator bars show that these methods based on statistical parameters and UWB characteristics of PD are prospective for aging assessment and residual lifetime estimation of large generator stator insulation.     

大电机线棒超宽频带局部放电信号的时频特性研究

利用开发的超宽频带局部放电测试系统,研究了退出运行的300MW汽轮发电机定子线棒和780kW电动机线棒的超宽频带局部放电特性。运用联合时频分析技术,分析了这些放电信号的时频域特征,发现线棒的局部放电时域信号包含着丰富的高频分量,其直线部分和“R”部分的主放电特征峰出现的位置比较相似。同时,还发现随着老化程度的加深,放电时延缩短,在时频联合域上能量密度向高频方向移动。该发现为今后评估电机线棒的绝缘寿命提供了一种新的方法。     

大型汽轮发电机定子线棒股线间环流分析

进行了汽轮发电机定子线棒端部附近的漏磁场分析与计算 ,磁场计算结果同实验值基本一致 .建立了股线间环流计算模型 ,进行了QFQS 2 0 0MW汽轮发电机定子上、下层线棒的环流分析 .     

大型电机局部放电监测用宽频电流传感器及应用的研究

研制了一套局部放电在监测用的宽频带电流传感器，对其幅频特性进行了分析并给出了实测结果，运用该感器对发电机绝缘中几种典型的局部放电进行了实验，获得了几种放电的时域及频域特征。从而为发电机中不同放电源的识别和绝缘诊断提供了依据，最后给出了使用宽频带电流传感器组成的监测系统对电厂２台发电机的实际测试结果。     

基于电缆频率特性及信号脉冲宽度的电缆局部放电在线定位方法

为减小电力电缆局部放电定位过程中噪声及反射脉冲的干扰,实现局放源的在线定位,提出了基于频率特性及信号脉冲宽度的电缆局部放电定位方法。该方法通过模拟局放脉冲信号在电缆中的传播,分析了局部放电脉冲信号在电缆中的传播特性,推导出考虑频率特性的脉宽变化函数关系式,最后结合实测的脉宽与传输距离的拟合曲线,通过迭代计算获取准确的故障位置。利用PSCAD/EMTDC搭建电缆模型,在不同故障距离下的对该方法进行仿真验证,并与小波变换的定位结果进行比较,结果表明其定位误差低于0.6%,说明该方法具有较高的准确性与实用性。     

抽水蓄能电站发电机注入式定子接地保护方案

为了避免注入式定子接地保护在抽水蓄能机组启动过程中长时间被闭锁,对机组的启动过程及保护等效电路进行分析,得出抽水蓄能机组在变频启动过程中,若电机定子发生单相接地时,其低频分量会影响注入式定子接地保护的灵敏度.采用抽水蓄能电站发电机注入武定子接地保护方案可在电机频率与注入源频率接近时,提高故障接地电阻计算的准确度,并采用窄带通滤波器来减轻电机低频分量对保护的影响,扩大了保护运行范围.仿真结果表明,该方案可以较准确地计算出故障接地电阻,与传统方案相比提高了保护灵敏度,验证了方案的可行性和有效性.     

大型水电机组匝间短路保护动作性能分析

随着我国水力发电的大规模发展,水电机组的单机容量越来越大,对大容量水电机组配置有效的主保护方案对机组和系统稳定运行具有重要意义。大容量水轮发电机定予绕组采用多分支结构,其内部故障数量巨大,根据以往的保护设计经验,相间故障一般由纵差保护灵敏反应,本文分析了三峡右岸哈电机组的绕组结构和内部故障形式,利用暂态仿真结果对匝间保护动作性能进行分析,给出了匝间保护配置建议。     

汽轮发电机绝缘监测中脉冲型噪声的传播特性

了解脉冲型噪声在单元机组网络中的传播规律，是汽轮发电机局部放电在线监测中实现这类噪声抑制的前提。文中采用在电厂单元机组网中选点注入模拟脉冲的方法，选择主变高压侧、母线断口、转子为脉冲注入点，研究了脉冲经由主变的传播特性，以及三相母线对所传播脉冲的作用。并考察了汽轮发电机转子侧产生的噪声脉冲通过定转子间的耦合作用对局部放电信号检测的影响，说明了这些噪声脉冲传播途径的传递特性。并讨论了实验结果的可靠性，以及实验结果对于抑制来源于除主机外其它高压电力设备、电力系统及转子侧大功率电子开关的脉冲型噪声的意义。     

两头发电机电压自动调节器原理及设计

本文研制设计了适合绕线式定转子并联自励磁两头发电机的电压自动调节器,分析了其工作原理,给出了变转速、变负载运行工况下电压调节器励磁电容量的计算公式。使用样机进行的稳态及动态实验证实了理论的正确和调节器的实用。