基于开口变压器法的交流电机定子铁心短路故障检测

TM34; 为了简便、可靠地检测和定位交流电机定子铁心叠片的片间短路故障,缩短机组维修和停运时间,提出利用开口变压器法检测交流电机定子铁心故障的方法.首先推导定子铁心正常和叠片片间短路故障情况下开口变压器铁心的磁通特征,进一步得到开口变压器感应电压的表达式,预测了片间短路故障的感应电压特征.然后以一台QFSN-300-2 型汽轮发电机定子作为研究对象,通过二维有限元电磁模型进行仿真验证,进一步在一台小型异步电机定子铁心上进行实验验证.仿真和实验结果表明:在定子铁心正常情况下,开口变压器线圈在定子铁心各槽的感应电压都很小;当定子铁心某槽发生片间短路时,开口变压器线圈在该槽的感应电压随之升高,并且...

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Published in电机与控制学报 Vol. 27; no. 12; pp. 21 - 30
Main Authors 武玉才, 张龙, 白雨卉, 马明晗, 赵海森, 许国瑞
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%华北电力大学 电气与电子工程学院,北京 102206 01.12.2023
Subjects
开口变压器法
fault diagnosis
定子铁心
open transformer method
故障诊断
inter-lamination short circuit
induced volt-age
交流电机
AC motor
片间短路
感应电压
stator core
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ISSN1007-449X
DOI10.15938/j.emc.2023.12.003

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Summary:TM34; 为了简便、可靠地检测和定位交流电机定子铁心叠片的片间短路故障,缩短机组维修和停运时间,提出利用开口变压器法检测交流电机定子铁心故障的方法.首先推导定子铁心正常和叠片片间短路故障情况下开口变压器铁心的磁通特征,进一步得到开口变压器感应电压的表达式,预测了片间短路故障的感应电压特征.然后以一台QFSN-300-2 型汽轮发电机定子作为研究对象,通过二维有限元电磁模型进行仿真验证,进一步在一台小型异步电机定子铁心上进行实验验证.仿真和实验结果表明:在定子铁心正常情况下,开口变压器线圈在定子铁心各槽的感应电压都很小;当定子铁心某槽发生片间短路时,开口变压器线圈在该槽的感应电压随之升高,并且感应电压的幅值随着故障位置和故障程度不同而有所差异,证明了开口变压器法可用于检测交流电机定子铁心叠片片间短路故障.
ISSN:1007-449X
DOI:10.15938/j.emc.2023.12.003