匝间故障条件下干式电抗器电气参数变化规律研究

匝间绝缘是引起干式空心电抗器故障的主要原因,为了实现对其匝间故障的诊断,根据电抗器的结构构建了模型,利用磁矢位法对故障状态下空心电抗器电感量及等值电阻进行了研究。经研究表明,随着匝间故障的增加,其电感量变小,并随着电源频率的增加而减小,同时干式空心电抗器的等值电阻增加。     

匝间短路对干式空心电抗器磁场分布影响的研究

匝间短路是引起干式空心电抗器故障的主要因素。对干式空心电抗器匝间短路状态下电磁参数进行了分析。经研究表明,在相同短路匝数的条件下,随着短路线圈向电抗器中部靠拢,其与其他正常线圈的耦合增加,导致短路线圈上形成的环流变大,同时由于环流所形成的磁场方向与外施电流形成的磁场方向相反,造成电抗器磁场变弱、电感量变小。     

基于电抗器开断过电压特征分析的匝间绝缘短路故障在线辨识

干式空心电抗器内部包封固化不易拆卸,当出现匝间绝缘短路故障时难以发现,停电检修维修成本较大周期较长,为了能利用运行中的信号在线检测出匝间绝缘故障,提出一种基于电抗器开断过电压特征分析的匝间绝缘故障辨识方法：在电抗器匝间绝缘短路故障分布式参数模型基础上,建立了带有匝间绝缘短路故障的电抗器开断过电压模型,分析匝间绝缘短路故障对电抗器开断过电压波形的影响作用,并利用变分模态分解算法对过电压波形进行频谱分析,最后搭建计及匝间绝缘故障开断过电压仿真模型,对存在不同程度的绝缘短路的电抗器进行开断模拟,获取电抗器开断电压波形及其振荡频率等数据,对波形数据进行分析和特征提取,量化开断过电压最大幅值及振荡频率与绝缘之间的差值,可以有效辨识出匝间短路故障。     

干式空心并联电抗器截流投切过电压分析

近年来,35kV电网中真空断路器开断并联电抗器时发生了多起事故,而干式空心电抗器故障多数是匝间绝缘缺陷造成匝间短路引发的,因此干式空心电抗器匝间绝缘问题已经越来越被重视。由真空断路器分闸引起干式空心并联电抗器过电压对电抗器的匝间绝缘老化起到了至关重要的作用。基于上海某变电站实际电气主接线,构建投切35kV并联电抗器单相模型以及三相模型,并且考虑到三相模型中另外两相的工频电源对首开相产生的影响,计算由断路器分闸产生的最大截流过电压达到7.3(标么值)而同时开断三相电抗器时产生的最大截留过电压高达8.6(标么值)。     

干式空心并联电抗器匝间短路状态下损耗分析

在干式空心电抗器匝间短路状态下,对短路线圈中环流引起的损耗进行了分析。通过对电抗器电路等值模型的构建及仿真分析可知,匝间短路状态下短路线圈的环流大大增加了电抗器的损耗,可达16倍以上,并随着耦合程度的增加而增大。可通过损耗检测的方法实现对干式空心电抗器匝间短路状态进行检测。     

一起35k V干式电抗器故障原因分析

针对某500 kV变电站发生的一起35 kV电容器组串联电抗器在运行中发生起火故障,分别从返厂解体检查、试验情况进行了综合分析,查找出故障原因为电抗器最内层包封匝间绝缘裂化造成匝间短路、过热引发设备起火故障,并从原材料及生产工艺方面深入分析了设备存在的设计、制造缺陷,提出该类设备的日常检修、维护建议和改进措施.     

35kV干式空心并联电抗器切断过电压抑制装置设计及仿真研究

断路器分闸产生的过电压是引起干式空心并联电抗器匝间绝缘老化、击穿的重要因素之一。为抑制过电压对35 kV并联电抗器造成的损害,设计了一种阻容式过电压抑制装置,通过理论计算选择出抑制装置的电容和电阻值。采用MATLAB软件对不同截流电流值下过电压抑制装置的保护效果进行了仿真验证,仿真结果表明可有效抑制过电压;通过可靠性试验验证了装置样机运行的安全稳定性。     

基于局部放电检测的干式电抗器匝间绝缘老化特性研究

传统的干式电抗器匝间绝缘老化特性研究方法工作效率低,研究速率过慢。为了解决上述问题,提出了一种新的局部放电检测的干式电抗器匝间绝缘老化特性研究方法,首先通过对局部放电数据进行系统检测,采用专业局部放电测量仪,将相关参数进行记录分析,查找相关相位分布规律,并对此进行系统解析,在此基础上,对所查询的参数进行绝缘老化特性参数对比,利用试样线棒与参数对应曲线获取所需数据,利用模型修订及模型电极改正的方式,将对比后的参数数据进行参数修订,最终实现对电抗器匝间绝缘老化特性的研究。实验结果表明,基于局部放电检测的干式电抗器匝间绝缘老化特性研究方法工作效率更高,研究速率更快。     

基于磁场变化的双馈异步风力发电机定子绕组匝间短路故障仿真分析

基于电机定子绕组发生匝间短路故障时阻抗参数的变化,根据匝间短路故障程度与定子阻抗参数之间的关系,基于有限元方法,提出了一种电机定子绕组匝间短路故障建模方法,该模型可以用于分析电机匝间短路故障研究。运用有限元分析软件对电机在正常运行和不同程度故障情况下的内部磁场进行了模拟,验证了运用有限元法进行电机内部故障仿真分析的可行性。     

水轮发电机转子典型机电故障的不平衡磁拉力研究

针对水轮发电机发生转子偏心和转子绕组匝间短路故障产生不平衡磁拉力,进而引起机组强烈振动的情况,通过有限元仿真软件建立一台550MW水轮发电机二维仿真模型,分别对转子动、静偏心故障及转子绕组匝间短路故障进行模拟,计算各故障情况下的不平衡磁拉力,分析转子偏心程度、方向和转子绕组匝间短路程度对不平衡磁拉力大小和方向的影响。结果表明,不论是发生转子偏心故障还是发生转子绕组匝间短路故障,不平衡磁拉力数值均随故障程度的加重而增大,且不平衡磁拉力方向为诊断转子偏心方向和空载情况下匝间短路故障磁极提供帮助。研究成果为未来研究水轮发电机振动现象和故障检测奠定了基础。     

串联电抗器运行常见故障的原因分析

叙述了千式铁心串联电抗器产品的应用,介绍了串联电抗器在运行中常出现的几点问题,其中包括串联电抗器引线接头烧毁、有分接电抗器烧毁分析、电抗器选择不当而烧毁、绕组匝间短路而烧毁、电抗器温升设计不合理而损坏、电抗器噪声过大而影响运行和电抗器绝缘距离小而击穿等问题。     

电源不对称对双馈风力发电机故障诊断的影响

定子绕组匝间短路作为双馈风力发电机常见故障之一,直接影响双馈风力发电机组的安全和稳定运行。但是,由于供电电源客观上存在三相不对称问题,这会造成匝间短路故障的误判。为了消除电源不对称对定子绕组匝间短路故障诊断的影响,文章首先通过多回路分析方法建立双馈风力发电机的仿真模型,然后结合对称分量法进行故障机理分析,最后依据时域图和频域图,综合判断匝间短路故障的存在与否及故障程度。试验结果表明:该方法可以消除电源不对称的影响,准确地诊断出定子绕组匝间短路故障。     

小波分析法在汽轮发电机转子绕组匝间短路故障诊断中的应用

提出了基于小波变换的汽轮发电机转子绕组匝间短路故障检测的一种诊断方法。这种方法是在探测线圈法的基础上，把小波变换用于突变信号的检测，对气隙中感应电势信号的故障特征进行提取和信号的消噪，可实现对发电机转子绕组匝间短路故障的检测。仿真实例表明，小波分析方法适合于转子绕组匝间短路故障的检测。图3参5     

基于有限元法对35kV干式空心并联电抗器磁场分布的研究

干式空心并联电抗器是用于调节电网功率平衡的感性高压电器,它的安全运行对电网的稳定性、防止系统谐振等有着重要作用。基于干式空心电抗器的柱状绕组与螺线管的相似性,从场的角度,参考毕奥-萨伐尔定律对螺线管磁场的求解,提供干式空心并联电抗器磁场计算的方法。通过ANSYS的电磁平台建立35 kV干式空心并联电抗器有限元模型,采用数值分析中的有限元法,从场路耦合的角度,较为直观地分析了干式空心并联电抗器在工频下的磁场分布,并研究绕组工艺对电抗器包封磁场分布的影响。仿真结果表明,空心电抗器的磁场分布呈对称性,磁场大小以轴向分量为主;匝数减小,能降低端部绕组磁场的集聚,能减小外侧包封中心部位中的漏磁。     

500 kV变频串联谐振系统空心电抗器的外部涡流损耗分析

变频串联谐振系统品质因数(Q值)是决定现场耐压试验中试品电压能否达到额定值的关键,电抗器作为串谐系统的关键部件,其漏磁损耗会严重影响整体系统的Q值。为提高系统Q值,利用有限元方法,针对500kV海缆耐压试验设计的变频串联谐振系统空心电抗器,仿真分析了不同绝缘高度对电抗器涡流损耗的影响,发现将电抗器垫高其外径的1/2以内,可有效降低地网中的损耗功率。进而通过试验测量了不同底座高度下该变频串联谐振系统空心电抗器的Q值和地网发热情况。结果表明,地网中涡流主要集中在电抗器绕组外边缘下方,与仿真结果基本一致。     

基于漏磁通的干式变压器匝间故障诊断

提出了一种在干式变压器在线运行条件下进行低严重度匝间故障的检测方法,所提出的方法仅需变压器外支处的磁芯漏磁通的基本分量。接着根据所提出的分析模型进行理论分析,并在10 kVA变压器样机上进行实验验证,以评估所提出的方法在不同故障严重程度下的性能。最后采用制造的样机健康监测装置评估了所提出方法的实时故障检测能力,结果表明：在3个基本周期内可以检测到150匝中低至2匝的匝间故障,该方法不受负载和电源电压不平衡条件的影响,检测能力与基于差分负序电流的传统技术相当,但减少了三相三绕组变压器所需传感器总成本的93%。     

一起700MW机组发电机转子匝间短路故障分析

介绍了珠海发电厂2#发电机转子匝间短路故障诊断分析过程及故障处理方法,通过具体事例分析发电机转子匝间短路故障诊断手段在实际中的应用,为国内同类型机组故障处理提供很好的借鉴.     

永磁同步风力发电机匝间和退磁故障早期检测

永磁同步发电机在发电效率、可靠性、电网友好性等方面具有独特的优势,已逐渐成为5 MW及以上容量的风电机组的主流选择。该文针对永磁同步电机退磁和绕组匝间短路2种常见故障的特点和监测方法进行研究,并建立2种故障的数学模型。提出一种基于零序电压分量和故障指示量的方法,可实现匝间短路早期轻微故障检测及故障相的判断;提出一种基于滑模观测器的退磁故障在线监测方法,该方法可准确辨识永磁体磁链,具有辨识精度高和速度快的特点。仿真结果验证了2种故障诊断方法的有效性及优势。     

多对极发电机励磁绕组匝间短路故障在线定位系统研究与应用

水轮发电机组由于极对数较多,励磁绕组出现匝间短路时故障位置难以确定,故障排查耗时耗力.本文基于故障定位的理论基础,提出了一种基于定子绕组分支谐波环流幅值和相位特征的励磁绕组匝间短路故障在线定位方法,首先介绍了该系统故障定位功能的基本原理和实现方法,对实现过程中磁极故障特征角计算以及故障相位计算等技术难点进行了深入分析....     

基于遗传算法优化BP神经网络的海上DFIG定子绕组故障诊断

针对海上双馈风力发电机(DFIG)定子绕组匝间短路故障率高的问题,由于大数据背景下的故障检测难以采用人工干预的方法识别故障,且传统的人工神经网络存在训练速度慢、误差大、试凑隐含层困难等缺陷,因此,本文提出融合遗传算法的BP神经网络用于检测海上DFIG定子绕组匝间短路故障,实验和仿真结果表明了此方法的有效性,实现了大数据背景下海上DFIG定子绕组匝间短路故障诊断。