水轮发电机机电故障的轴电压特征分析及诊断

TM312; 水轮发电机的转子偏心故障及绕组匝间短路故障会引起主磁场的不对称分布和畸变,进而在转轴两端感应轴电压.针对故障不易被监测且会造成经济损失的问题,采用气隙磁导法分析水轮发电机主磁场,推导得出转子静偏心故障及绕组匝间短路故障时交链转轴的畸变磁通和轴电压特征频率.随后以一台334 MVA水轮发电机为研究对象,通过有限元电磁暂态仿真模拟了机组的正常状态、偏心状态及匝间短路状态,得到轴电压波形,轴电压特征频率与预测频率一致,其中静偏心所引发的轴电压特征频率为奇数次谐波,机组在偏心状态下发生绕组匝间短路时,特征频率为分数次或偶数次谐波.证明了轴电压可作为水轮发电机机电故障判别的信号,为水轮发电...

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Published in电机与控制学报 Vol. 27; no. 9; pp. 10 - 18
Main Authors 李剑立, 武玉才, 卢伟甫
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华北电力大学 河北省绿色高效电工新材料与设备重点实验室,河北 保定 071003%国网新源控股有限公司技术经济研究院,北京 100761 2023
Subjects
匝间短路
inter-turn short circuit
distorted magnetic field
轴电压
shaft voltage
畸变磁场
hydro-generator
eccentricity
偏心
水轮发电机
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ISSN1007-449X
DOI10.15938/j.emc.2023.09.002

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Summary:TM312; 水轮发电机的转子偏心故障及绕组匝间短路故障会引起主磁场的不对称分布和畸变,进而在转轴两端感应轴电压.针对故障不易被监测且会造成经济损失的问题,采用气隙磁导法分析水轮发电机主磁场,推导得出转子静偏心故障及绕组匝间短路故障时交链转轴的畸变磁通和轴电压特征频率.随后以一台334 MVA水轮发电机为研究对象,通过有限元电磁暂态仿真模拟了机组的正常状态、偏心状态及匝间短路状态,得到轴电压波形,轴电压特征频率与预测频率一致,其中静偏心所引发的轴电压特征频率为奇数次谐波,机组在偏心状态下发生绕组匝间短路时,特征频率为分数次或偶数次谐波.证明了轴电压可作为水轮发电机机电故障判别的信号,为水轮发电机机电故障判别提供了新途径.
ISSN:1007-449X
DOI:10.15938/j.emc.2023.09.002