基于高阶谱的异步电机定子匝间短路故障诊断方法研究

传统的信号频谱分析方法应用在信噪比低、故障特征不明显的异步电机定子匝间短路故障诊断中,往往会出现因为故障的频谱图差别不大而导致误判的问题,为此提出了一种基于高阶谱的定子匝间短路故障诊断方法。高阶谱相较于传统频谱分析,具有良好的抑噪性,同时还保留了信号的非线性相位信息,解决了定子匝间短路故障快速诊断的问题。通过理论联系实例分析表明:发生定子匝间短路故障与未发生故障的电流信号"最大幅值"处双谱水平切片图完全不同,且随着故障严重程度的增加,其谐波分量越多,幅值越大。由此验证了该方法可以有效地提取出信号中的非线性特征,完成了对异步电机定子匝间短路故障的诊断,具有良好的实际应用前景。     

电机匝间短路故障的仿真研究

电机匝间短路故障的仿真研究是以电机匝间的气隙励磁磁通密度信号为研究对象的,通过采集系统进行数据实时采集,再运用小波包分解对数据进行分析,提取故障信息,最后运用BP神经网络对数据进行训练和测试,从而达到对电机匝间短路故障以及故障位置的准确判断.通过运行表明,此方法故障识别率高、方便灵活而且诊断精度高.     

双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析

针对双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理尚不明确且无法为故障诊断提供理论依据的问题,开展了双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析.首先,结合有限元仿真及解析推导,分析转子匝间短路下双馈异步风力发电机的气隙磁密规律,得到转子所受的不平衡磁拉力;然后,考虑转子不平衡磁拉力的情况下构建双馈异步风力发电机转子-轴承系统非线性动力学模型,利用非线性动力学仿真获取转子匝间短路故障下系统的振动仿真信号;最后,在双馈异步风力发电机故障模拟实验台上进行转子匝间短路故障实验,利用实验分析验证非线性动力学仿真结果的有效性.非线性动力学仿真及实验分析结果均表明,转子匝间短路故障下双馈异步风力发电机转子-轴承系统振动信号的频谱存在转频的谐波成分,通过检测转频的谐波分量可诊断双馈异步风力发电机转子匝间短路故障,有效揭示了双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理.     

基于小波分析永磁同步电机匝间短路故障检测

为研究电动汽车永磁同步电机匝间短路故障的检测方法,首先建立永磁同步电机匝间短路故障的有限元仿真模型;然后,在多种工况下对正常电机和故障电机的定子电流进行小波分析,提取特征频段系数的均方根(RMS)作为匝间短路故障检测的依据,并设定故障检测的阀值.实验结果表明,基于定子电流小波分析的方法能够检测电动汽车永磁同步电机匝间短路的故障.     

基于ANSYS Maxwell的干式空芯电抗器匝间短路故障瞬态特性的仿真分析

该文对干式空芯电抗器匝间短路故障的瞬态特性进行了研究,并提出了一种早期预警方法。分析了干式空芯电抗器从正常工作状态到匝间短路故障发生的动态物理过程;基于ANSYS Maxwell软件平台,建立了电抗器匝间短路故障的瞬态场路耦合计算模型;仿真分析了电抗器匝间短路故障的瞬态特性,并通过搭建实验平台进行了实验验证。研究表明,在电抗器匝间短路故障早期,由于短路环的瞬间形成会引起电抗器短路位置处磁场发生突变,进而使安装在电抗器包封外表面的磁场探测线圈感应电压产生显著异常变化,据此,在电抗器匝间短路故障早期即可进行预警。     

浅谈110kV变压器匝间短路故障试验分析

文章以某110k V变压器为例,对110k V变压器匝间短路故障试验进行分析,提出了防止110k V变压器出现匝间短路故障的改进措施,以供参考。     

同步发电机定子绕组匝间短路下电磁转矩和振动分析

在考虑气隙偏心的情况下,分析了定子绕组匝间短路后同步发电机气隙磁场的变化特征,得到该内部故障前后电磁转矩和振动的变化规律,特别是瞬时转矩中的脉冲转矩分量幅值和频率的变化特征．应用场路耦合法分析了内部故障与偏心双重条件下的电机端电流第17阶和第19阶分量特征．通过动模实验实测了一台容量为7．5kVA的发电机定子绕组匝间短路时的定子垂直方向振动加速度信号并对其进行了离散频谱分析．结果表明,发电机定子绕组匝间短路后,其2倍基频振动加速度变化大,第17阶和第19阶谐波电流幅值可作为检测未发生或发生内部故障的电机的动态偏心严重程度的特征值     

空心电抗器匝间短路在线检测的改进技术探究

基于场路结合方法,采用MATLAB软件编程,对空心电抗器匝间短路前后的电流与磁场分布情况进行了研究,为通过感应线圈检测电抗器匝间短路故障的磁场探测法提供了理论依据,并将2010-10217935. 7号专利提出的两组测试线圈的磁场探测法改进为多路测试线圈探测法。以一台干式空心电抗器试验样机为例,采用FPGA进行了信号采集和短路信号检测。由实验结果可知,该检测系统可以迅速及时地获取匝间短路信号并发出报警,验证了改进型磁场探测法的有效性。     

大功率电力机车异步牵引电机的典型故障研究

通过分析相电流信号,对大功率电力机车异步牵引电机的两种典型故障——转子断条故障和定子绕组匝间短路故障进行故障诊断,建立电机故障情况下的有限元模型并进行仿真.结果表明,电机故障引起了三相电流不对称,基于故障后的三相电流,利用频谱分析法和对称分量法进行后处理运算,可以提取到明显的故障特征,能够有效的诊断转子断条故障和定子绕组匝间短路故障.实验所得结果与仿真及理论分析吻合,证明了故障模型的正确性,也验证了基于相电流信号的故障诊断方法的有效性.     

变压器匝间短路分析及研究

绕组匝间短路是电力变压器内部故障的主要形式。本文在对变压器匝间短路进行理论分析的基础上,运用MATLAB对变压器匝间短路状态进行仿真,阐述其故障特征。     

考虑磁滞回线的变压器仿真及保护算法

针对变压器事故有所增加及保护正确动作率普遍偏低的现状,在研究电力变压器励磁涌流和故障电流特性的基础上,利用仿真软件Saber,建立了变压器的精确仿真模型;并对变压器的空载合闸和包括匝间短路的多种故障情况进行了全面系统的仿真计算.最后,基于小波分析理论,利用其对突变信号的强大检测能力,提出了实现变压器保护的新方法,该方法能有效地区分变压器的内外部故障,对匝间短路也同样能精确检测.数字仿真结果验证了所提算法的有效性.     

基于相位差的轴向磁通无铁心电机早期轻微匝间短路故障诊断

针对轴向磁通定子无铁心电机早期匝间短路故障问题,提出一种基于零序分量和定子电流分量相位差的轴向磁通定子无铁心电机的早期匝间短路故障诊断和定位方法。首先,根据定子绕组电感极小的特点建立了匝间短路故障数学模型;其次,对故障前后的短路电流、相电流、零序分量等进行了傅里叶分析,通过零序电压基波幅值变化对匝间短路故障进行识别;最后,通过对比零序电压基波与定子三相电流初相位差来进行故障相定位。结果表明,匝间短路故障相的相电流基波初始相位与零序电压基波初相位差的绝对值近似180°,而健康相的相位差与180°相差较大。基于相位差可以实现轴向磁通无铁心电机早期匝间短路故障的诊断与定位,为永磁电机的匝间短路故障诊断提供了参考。     

数学形态滤波的电器瞬动保护算法

配电网出现单相接地故障时,故障相会出现大短路电流.智能电器要求在出现大短路电流情况下尽快启动瞬动保护,清除故障.但目前瞬动保护算法难以保证在各种短路情况下都能快速清除故障,保护重要负荷.本文对智能电器的瞬动保护算法进行了研究,提出了基于数学形态学(MM)滤波的瞬动保护算法,该算法先用级联数学形态滤波器对短路电流信号进行滤波,有效滤除了故障信号中的非周期分量和高频分量,滤波后用快速求导算法计算短路电流的有效值.算法简洁快速,兼顾瞬动保护的快速性和可靠性、不但有效地保护了线路和负荷,而且能缩短短路引起的电压暂降的持续时间,减少了短路造成的经济损失.     

超高压输电线并联电抗器的匝间短路保护

并联电抗器是超高压及以上等级输电系统中的关键设备,其运行状况对整个系统的安全运行起着决定性作用.针对目前并联电抗器故障率较高,尤其是匝间故障保护性能的缺陷,基于对并联电抗器匝间故障的序网图以及故障序分量的分析,提出了负序功率方向原理的新匝间短路保护.通过对并联电抗器的匝间故障、区内、区外接地故障以及由单相重合闸引起的非全相运行状态等情况的研究与仿真测试,表明负序功率方向保护不仅能在各种系统故障及运行情况下做出正确判断,更提高了对并联电抗器匝间故障保护的灵敏度.该保护利用故障负序分量计算实现,受励磁涌流等因素影响小,且其原理清晰,易于实现.     

汽轮发电机定子内部故障的负序阻抗方向保护

现有的绝大多数汽轮发电机中性点侧只引出3个端子。通常装设的完全纵差保护只能反应相间短路故障,纵向基波零序过电压保护和故障分量负序方向保护等对匝间短路故障都存在较大的动作死区。为提高汽轮发电机匝间短路故障的保护动作率,通过分析机端等值负序阻抗在电机内部不对称故障和外部不对称情况下的不同规律,提出了基于相角范围的负序阻抗方向判据。在此基础上考虑到各种防误动措施,提出了一种新的发电机定子内部不对称故障保护方法——由负序电流启动的故障分量负序阻抗方向保护(Z2′)。运用"多回路分析法",对两台典型汽轮发电机所有可能发生的内部短路故障进行了仿真计算和灵敏度分析。结果表明,Z2′保护对定子内部不对称故障(尤其对内部匝间短路故障)的灵敏性和保护范围都优于现有的其他原理保护,能为只引出3个中性点的汽轮发电机提供高质量的保护。     

基于4242G的大功率LED控制方案的设计与实现

根据大功率LED的恒流驱动特性,讨论了大功率LED的驱动控制方法,设计并实现了一种功能较全面的驱动控制方案.该方案不但能够实现大功率LED的调光功能,进行实时的短路和故障检测,而且具有短路自关断功能,是大功率LED驱动控制较理想的解决方案.     

GTO电压型逆变器短路故障快速关断保护法的研究

采用关断ＧＴＯ的方法进行短路保护，具有电路简单、成本低的特点，可将保护电路直接加入ＧＴＯ的门极驱动电路，但对短路检测的速度要求较高，本文提出了适合于关断保护法的检测方案，设计出一套关断保护电路，并在斩波电路上对保护电路的可靠性进行了验证     

Lipschitz非线性系统的鲁棒干扰抑制能力

研究了Lipschitz常数与干扰抑制度之间的关系·通过对Lipschitz非线性系统设计具有干扰抑制的状态观测器,给出了该观测器渐近稳定的充分条件·在此基础上,针对外界干扰为能量有界的情况,得到了Lipschitz常数与给定的H∞干扰抑制指标之间定量的显示表达关系,并将其转化为对Riccati不等式的分析·结果表明,较大的Lipschitz常数一般对应较大的干扰抑制度,从而对Lipschitz非线性系统干扰抑制能力有了定量认识·     

电流比法判断变压器绕组匝间短路

针对中小型变压器经常出现的绕组匝间短路故障不易判断的现象，通过两个典型实例对用电流比法判断变压器绕组匝间短路的具体操作过程进行了介绍，并指出了几点应注意的事项。