水轮发电机定子绕组局部放电及在线监测研究

本文对水轮发电机定子绕组中三类典型的放电信号进行了研究;对36 MW/10.5 kV水轮发电机定子绕组中注入上升时间为几ns至上百ns的模拟放电脉冲,得到相应的波形及频谱。并开发了一套基于虚拟仪器的超高频水轮发电机局部放电在线监测系统。     

基于直接负载法的某水轮发电机温升试验分析

鉴于定子及转子的温升指标是水轮发电机的重要运行参数之一,采用直接负荷法对某80 MW水轮发电机进行了温升试验,因当前试验水头低机组达不到额定负荷,计算并校正了当前最大负荷工况下发电机的定子绕阻、定子铁心及转子绕阻的温升情况,并对额定负荷工况下的各部温升进行了推算,计算和推算值均满足设计要求。该研究为水轮发电机安全运行提供了技术数据。     

李家峡水电站4#发电机定子下线的监理

介绍了大型水轮发电机的新型冷却方式——蒸发冷却方式在李家峡水电站4#发电机定子绕组中的原理、应用及优点,对李家峡水电站4#发电机定子下线的整个工艺过程、定子下线安装过程中发现的问题及时分析、总结,以及解决的办法。     

负荷波动对灯泡贯流式水轮发电机转矩及损耗的影响

针对灯泡贯流式水轮发电机组负荷波动影响发电机转矩波动及转子涡流损耗的问题,以一台24 MW灯泡贯流式水轮发电机为例,利用有限元法建立了水轮发电机二维电磁场模型,并计算了发电机负载运行与空载运行时的定子绕组的电压与电流,验证了模型正确性。在此基础上,对比分析了发电机组工作在不同负荷工况下发电机的转矩脉动系数及其转子涡流损耗的差异,并得到二者随机组负荷的变化规律,揭示了机组负荷波动对发电机转子涡流损耗的影响机理,为灯泡贯流式水轮发电机的设计提供参考。     

大型水轮发电机温度场与热应力分析

近年来水轮发电机的单机发电容量愈来愈大,水轮发电机的电磁负荷和热负荷也随之增加,研究大型水轮发电机的电磁分析、温度与热应力尤为重要。以某大型水轮发电机组为例,采用ANSYS-Rmxprt组件建立某大型水轮发电机的等效模型,再通过ANSYS的Maxwell2D仿真模块对水轮发电机电磁有限元模型进行瞬态电磁场分析,分别求解水轮发电机定子系统在空载和额定负载两种工况下产生的铜耗及铁耗。然后建立水轮发电机定子系统三维结构模型并导入电磁损耗密度进行电磁稳态温度场耦合分析,求解水轮发电机定子系统在空载和额定负载工况下的温度分布。最后将温度场分析与结构热力学分析耦合,求解水轮发电机热应力分布,为降低大型水轮发电机工作温升和预防结构热应力变形提供理论依据。     

某项目发电机中性点接地方式及接地装置选型

通过对非洲某国电站发电机的中性点接地方式进行分析,对发电机中性点接地变压器的选型进行了工程计算,指出发电机中性点接地变压器的参数选择须与发电机定子接地保护相配合。在发电机定子绕组绝缘有较高安全系数的情况下,接地电阻的选取应主要满足限制接地故障电流及与定子接地保护配合的需要。     

大型永磁风力发电机绕组短路主保护配置方案研究

定子绕组短路主保护配置方案的选择是大型发电机安全可靠运行的前提。文章首先分析了大型永磁风力发电机定子绕组短路故障类型和数目,主要是对GW82-1500永磁风力发电机绕组的故障类型、位置和数目做出统计。然后通过有限元法,计算出发电机绕组短路时各相及各分支电流,进而对各种差动保护的灵敏度进行分析计算,得出主保护装置动作时易致保护死区的位置。根据匝间短路和相间短路的分析结果,总结了灵敏度变化规律,在此基础上,提出了GW82-1500发电机绕组主保护配置方案。     

大型蒸发冷却发电机定子绕组绝缘电阻测试及分析

本文结合发电机定子绕组蒸发冷却系统组成,提出了不接屏蔽端和接屏蔽端两种测量发电机定子绕组绝缘电阻测量方法,并对定子绕组绝缘电阻测量值偏低进行分析处理,通过不同测试条件下的对比试验,发电机定子绕组在充液状态时,采用接屏蔽端方式能够准确测量定子绕组绝缘电阻。     

基于2D暂态有限元分析的大功率超导风力发电机优化设计

为了保持较高的磁密和减小重量,海上大功率风力发电机激磁绕组由YBCO高温超导线圈构成,电枢绕组由Mg B2超导线构成,保持定子铁芯,取消转子铁芯和定子齿,超导激磁线圈和超导电枢绕组均采用非导磁材料构成,构建了10 MW超导风力发电机的模型。利用二维暂态有限元对模型进行暂态磁场的计算,得到了整个模型的磁密分布、电枢绕组的输出电流和输出电压,从而得到了整个模型的结构和电机的长度。同时对输出电压和电流进行傅里叶分析,得到电压和电流的频谱图,最后给出了10 MW超导风力发电机的整体结构。仿真结果表明:超导风力发电机的重量和成本有了较大的降低,输出电压和电流波形质量较好,谐波含有率较低。     

多对极发电机励磁绕组匝间短路故障在线定位理论研究

大型水轮发电机和抽水蓄能发电电动机均为多对极,现场迫切希望实现故障磁极的在线定位.本文基于一台3对极、12kW的发电机动模样机研究在线定位的理论基础.首先,采用场路结合法对该样机在联网工况下的励磁绕组匝间短路故障进行了计算,并与实验结果进行了对比和分析,验证了计算模型的正确性.然后,利用故障数学模型对该样机一极短路故障进行了计算,基于仿真结果,研究故障磁极、励磁磁动势、定子电动势和定子分支环流之间的相位关系.研究表明:定子分支环流的1/P次谐波相位角(P为发电机的极对数)可以用于对故障磁极的判断.本文为实现多对极大型发电机励磁绕组匝间短路故障的在线定位奠定了理论基础.