收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

水轮发电机励磁绕组匝间短路故障特征分析与故障识别

王罗  
【摘要】:近年来我国可再生能源发展迅速,水力发电由于具有管理运行灵活和技术成熟等优势在可再生能源中占有重要地位,水轮发电机的装机容量和发电量逐年增加。大型水轮发电机结构复杂,且兼顾发电及电网调峰任务,运行负担较重,机组故障率呈上升态势。水轮发电机的励磁绕组长期伴随转子高速旋转,容易发生匝间短路故障。励磁绕组匝间短路初期故障特征不明显,如不及时处理故障可能会引发转子接地等更严重的故障,影响水轮发电机安全稳定运行。对于水轮发电机励磁绕组匝间短路故障目前缺少有效的在线监测方法,因此深入研究励磁绕组匝间短路的故障特征,提出准确性高的识别方法,对水轮发电机组具有重要意义。本文对水轮发电机励磁绕组匝间短路故障的励磁电流、温度场、热应力等特征进行详细研究,结合电气量分析研究水轮发电机匝间短路辨识,在多特征研究的基础上提出信息融合诊断方法,在水轮发电机匝间短路故障在线诊断的基础上提高励磁绕组短路故障的识别准确性。主要工作和取得的成果如下:水轮发电机绕组匝间短路转子电流及标准电流的计算分析。分析了励磁绕组发生匝间短路后水轮发电机励磁电流的情况,基于电机原理建立了电压,有功无功等的电气参数的数学模型,推导水轮发电机运行监测量与励磁电动势的关系式。提出了励磁电流计算的空载曲线反向计算法,通过反向计算空载特性曲线,得到水轮发电机励磁绕组正常条件下某特定运行状态的励磁电流计算标准值,通过匝间短路判据与实测励磁电流对比,结果可以反映发电机匝间短路故障及故障程度。绕组匝间短路故障转子磁极温度等热特性的研究。建立水轮发电机转子磁极的三维有限元模型,根据水轮发电机情况提出相关的假设条件,计算了励磁绕组匝间短路故障发生前后的转子磁极温度场及热应力,并总结故障时磁极温度场和热应力的变化规律。改变模型的相关参数,建立不同短路程度和不同短路位置的模型,进一步计算分析了励磁绕组匝间短路程度和位置不同对水轮发电机磁极温度场及热应力的影响规律。提出一种基于Volterra核辨识的水轮发电机励磁绕组匝间短路诊断方法。建立水轮发电机励磁绕组匝间短路故障非线性系统,分析定子分支电压和分支电流作为输入输出识别匝间短路的可行性,引入Volterra级数模型描述系统特征,通过辨识励磁绕组正常和故障状态下非线性系统传递关系的Volterra核函数的不同,来诊断励磁绕组匝间短路故障,并通过发电机的匝间短路故障实验验证了该方法正确性和有效性。提出的诊断方法具有较高的诊断精度,通过三阶核辨识实现水轮发电机励磁绕组匝间短路故障的识别。提出基于多源信息融合的水轮发电机励磁绕组匝间短路识别方法。将多源信息融合理论应用到水轮发电机励磁绕组匝间短路故障识别中,根据水轮发电机特点及传感器情况,选择短路故障特征量作为证据体,将水轮发电机匝间短路的多组故障特征证据体依据证据理论进行融合,降低传感器不确定性影响,提高匝间短路故障识别结论的置信度。进行发电机励磁绕组匝间短路故障实验,对比多特征量与单一特征量置信度,验证了多源信息融合在发电机励磁绕组匝间故障识别中的有效性。结果表明,基于多源信息融合的水轮发电机励磁绕组匝间短路故障识别方法减少了单一传感器所带来不确定性的影响,提升故障识别准确性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 林永弟;水轮发电机励磁装置故障原因分析及处理[J];西北水电;2005年02期
2 杨智勇;;关于水轮发电机励磁装置故障原因分析及处理探讨[J];科技创新与应用;2017年19期
3 李军伟;侯赛;王靓;刘琨;;水轮发电机励磁变保护动作原因分析及处理[J];电力安全技术;2016年07期
4 孙陈敏;小型水轮发电机励磁方式改进一法[J];农村电工;2004年09期
5 刘诚威;南江;瞿佳;;水轮发电机励磁功率柜电流输出不平衡的分析与处理[J];电气时代;2019年12期
6 张冬生;文华宇;李旭明;杨浩;廖伟;侯华东;;一起水轮发电机励磁整流桥可控硅击穿事件原因剖析及处理[J];电子世界;2016年18期
7 李慧磊;陆本光;陈思源;高洋;;某大型水轮发电机励磁引线烧毁事故原因分析[J];西北水电;2015年03期
8 陈艳;中小型水轮发电机励磁[J];东方电气评论;2000年02期
9 杨京广;高劲松;;水轮发电机励磁限制与保护整定配合研究[J];水电站机电技术;2018年03期
10 杜忠明,严朝,周献林;水布垭电站水轮发电机励磁方式与参数选择[J];广西电力工程;1999年02期
11 王颖;;水轮发电机励磁系统故障分析及处理[J];黑龙江水利科技;2014年06期
12 陈旺;;一起水轮发电机励磁事故的分析[J];水电站机电技术;2006年06期
13 刘玉奎,刘明先;改进水轮发电机励磁特性的试验[J];水力发电;1992年10期
14 李勇;李巍;王恒;王吉庆;苏同斐;;变压器绕组匝间短路振动特性分析[J];电气时代;2020年07期
15 张宇东;;电流互感器二次绕组匝间短路对测量值的影响[J];广东输电与变电技术;2006年01期
16 秦玉龙;陈祥;刘天舒;;变压器绕组匝间短路不同位置磁场特性分析[J];东北电力大学学报;2020年05期
17 王鑫;杨立勇;;电机绕组匝间短路接地物理过程分析[J];电机技术;2010年04期
18 潘红娟,田忠昌;电流比法判断变压器绕组匝间短路[J];科技情报开发与经济;2004年08期
19 孙宇光;郝亮亮;王祥珩;;同步发电机励磁绕组匝间短路时的稳态电流谐波特征研究[J];中国电机工程学报;2010年33期
20 吴中如;小电网中水轮发电机励磁调节特点与运行分析[J];水电自动化与大坝监测;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 陈旺;;一起水轮发电机励磁事故的分析与对策[A];广东省水力发电工程学会论文集[C];2009年
2 戈宝军;刘健嵩;;水轮发电机励磁绕组短路时阻尼绕组电流特性研究[A];中国电工技术学会大电机专业委员会2014年学术年会论文集[C];2014年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王罗;水轮发电机励磁绕组匝间短路故障特征分析与故障识别[D];华北电力大学(北京);2020年
2 辛鹏;大型隐极同步发电机绕组匝间短路故障影响研究[D];哈尔滨理工大学;2018年
中国硕士学位论文全文数据库 前13条
1 郭超;大型水轮发电机励磁绕组匝间短路的仿真研究[D];哈尔滨理工大学;2014年
2 张乐;小型水轮发电机励磁控制系统研究与设计[D];湖南大学;2018年
3 张玉;发电机绕组匝间短路下轴系受力分析[D];华北电力大学;2013年
4 张俊锋;小型水轮发电机励磁调节单元及测控保护综合装置的研究[D];华中科技大学;2008年
5 王志兴;双馈风力发电机绕组匝间短路故障的建模与分析[D];华北电力大学;2016年
6 王栋;双馈感应发电机绕组匝间短路故障分析[D];华北电力大学;2014年
7 朱锦山;双馈异步电机绕组匝间短路故障特征量的提取[D];华北电力大学;2017年
8 何龙;基于有限元模型的双馈感应发电机绕组匝间短路故障特性分析[D];华北电力大学;2014年
9 王德艳;双馈式风力发电机定子绕组匝间短路的故障特征分析[D];华北电力大学;2012年
10 石文鑫;单相变压器绕组匝间短路电流磁通特性[D];东北电力大学;2020年
11 武文姣;发电机定子绕组匝间短路时振动特性分析与研究[D];华北电力大学(河北);2010年
12 周凌霄;基于自适应遗传算法的水轮发电机励磁控制研究[D];南昌工程学院;2015年
13 张宗成;基于小波分析的变压器绕组匝间短路检测方法研究[D];华北电力大学;2015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