收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

核电多相无刷励磁系统旋转二极管故障仿真及监测方案

罗井煜  
【摘要】:无刷励磁取消了碳刷和滑环,可靠性高,维护工作量小,成为了核电大容量机组的首选励磁方式。但是无刷励磁机的电枢绕组及旋转整流器一直处于高速旋转状态,旋转二极管很容易发生故障,对其进行保护和监视十分困难。本文的研究目标是利用运行中的电气量实现对无刷励磁机旋转整流系统故障的监测,以及时发现旋转整流器早期故障状态,从而避免长期故障运行而造成的严重事故。为突破以往无法准确计算故障时励磁机电气量的研究瓶颈,本文使用有限元算法来对无刷励磁机内部电磁场进行分析,并在Ansys/Maxwell仿真平台上建立无刷励磁机及旋转整流系统的场路耦合模型。该模型完全按照励磁机的实际结构和实际尺寸建立,可以对旋转整流器正常及故障运行状态进行仿真,得到各种运行状态下的电气量(如电压、电流、磁链等)。本文以红沿河39相无刷励磁机为研究对象,对其进行了仿真建模,并通过额定及实际运行的现场数据验证了模型的正确性。针对现场实际中无刷励磁机所处的“弱保护”的状态,本文提出了基于励磁机定子电流的旋转整流系统故障基本分析方法。结合仿真计算,对两种无刷励磁机旋转整流器故障特征进行了理论分析,定性地分析了在旋转整流桥正常及故障状态下的定子电流谐波特征。理论分析和仿真结果都表明,当旋转整流器一管开路故障时,定子电流中将感应出大量低次谐波,这些低次谐波含量与正常情况下存在明显差异。在此基础上,并通过定量的仿真分析得到基于励磁机定子电流的旋转整流系统故障监测方案及监测阈值。为了更直观地提取出励磁机的气隙磁场特征,本文在励磁机定子上装设了 d轴探测线圈及q轴探测线圈。对正常及故障运行情况下的探测线圈感应电势进行了仿真,并对仿真结果进行傅里叶分解,结果表明,探测线圈感应电势谐波特征和定子电流谐波特征相同,但是在故障情况下探测线圈感应电势谐波特征更加明显。在励磁机一管开路及一相开路情况下,探测线圈感应电势出现大量低次谐波。最后,基于探测线圈感应电势,提出了旋转整流器故障监测方案。两种监测方案为实际核电工程中对无刷励磁机旋转整流系统的保护和监测提供了有效的依据,可实现对无刷励磁机旋转整流系统一管开路及一相开路情况下的快速判断。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘国强;袁金;陈晓义;李响;;百万千瓦级半速发电机无刷励磁机断相试验方案研究与应用[J];电工技术;2013年04期
2 孙维炎,彭丽媛,于秋来;小型无刷励磁机的研究开发[J];黑龙江电力;2001年02期
3 季楚才;200MW发电机无刷励磁机研制成功[J];电工技术杂志;1999年04期
4 贾小川,励庆孚;11相无刷励磁机的数字仿真[J];中国电机工程学报;1996年02期
5 邓隐北;;转子连接导体的故障检测装置[J];中小型电机;1988年06期
6 阮家栋;全氢冷300MW汽轮发电机和1650kW无刷励磁机——引进美国西屋公司技术的产品[J];大电机技术;1989年05期
7 邓隐北;;转子连接导体的故障检测装置[J];电机技术;1989年01期
8 贾小川,励庆孚,陈世坤,吴伟康;11相无刷励磁机故障工况数字仿真研究(二)[J];中国电机工程学报;1998年03期
9 袁建华;引进美国西屋公司技术的无刷励磁机[J];上海电机厂科技情报;1996年02期
10 仲伟林;胥睿;;多边形绕组在无刷励磁机中的应用[J];四川电力技术;2017年06期
11 蔡波冲;武玉才;赵艳军;;基于定子电流谐波法的无刷励磁机旋转二极管开路故障检测[J];大电机技术;2018年04期
12 ;无刷励磁机组转子接地在线检测装置研究及应用[J];浙江电力;2016年07期
13 刘英林,陈忠民;600MW汽轮发电机与无刷励磁机电厂安装时的轴承负荷试验和摆度检查[J];大电机技术;2000年02期
14 佟瑞新;无刷励磁机组的引进及优化设计[J];发电设备;1995年03期
15 刘巍然;;发电机转子与无刷励磁机转子的电气连接[J];新疆电力;2001年04期
16 杨林;;无刷励磁机旋转二极管断相试验研究[J];电工技术;2013年01期
17 程勤轩,魏景生;静电喷涂技术在旋转整流式无刷励磁机制造中的应用[J];绝缘材料通讯;1999年04期
18 阮家栋;配全氢冷300MW汽轮发电机用1650kW无刷励磁机组[J];电工技术杂志;1987年12期
19 陈凤英;郑才华;陈僴璀;;201系列发电机无刷励磁机电枢引出线结构设计改进[J];电机技术;2018年02期
20 吴艳辉;胡建;;无刷励磁机转子电枢绕组直流电阻不平衡之改进[J];电机技术;2018年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 朱荣;孙晖;;阿尔斯通TKJ型无刷励磁机磁极线圈烧损原因及处理对策[A];全国火电大机组(300MW级)竞赛第37届年会论文集[C];2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 罗井煜;核电多相无刷励磁系统旋转二极管故障仿真及监测方案[D];北京交通大学;2018年
2 朱晓瑾;旋转二极管故障检测新技术在无刷励磁机上的应用分析[D];浙江大学;2011年
3 张洲;无刷励磁机旋转整流组件对强励和短路工况适应能力的研究[D];哈尔滨理工大学;2007年
4 余尤好;11相无刷励磁机谐波分析[D];华侨大学;2005年
5 薛守栋;无刷励磁机的优化设计计算研究[D];山东大学;2006年
6 乔秀秀;大型同步汽轮发电机励磁系统的研究[D];上海交通大学;2015年
7 欧金斋;135MW空冷汽轮发电机励磁机设计与研究[D];山东大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978