绕组变形与短路阻抗关系的仿真研究

变压器受外界冲击电流作用易发生绕组变形故障,而短路阻抗法是检测绕组变形的重要方法。基于电磁场理论分析变压器绕组漏电抗与绕组结构变化的关系,推导了短路阻抗与漏磁等效面积的关系。采用ANSYS Maxwell搭建"场—路"耦合计算模型,对绕组进行有限元建模,同时耦合至电路中施加外部激励,仿真工况运行结果表明模型具有准确性。调整线饼或线圈位置来模拟辐向变形、轴向变形与匝间短路故障,结果表明辐向变形10%可使短路阻抗变化3.1%,轴向变形10%可使短路阻抗变化2.3%,匝间短路导致短路阻抗变化20%左右。通过仿真验证了绕组变形与短路阻抗的关系,给变压器绕组变形检测提供了一定的参考。     

大型汽轮发电机转子绕组短路故障的检测技术研究

针对大型汽轮发电机转子绕组短路故障的检测与保护,存在很多问题有待解决。本文首先就转子绕组匝间短路和接地短路的故障特点与其相关继电保护存在的问题进行了深入分析,接下来介绍了目前应用比较成功的两种典型现代故障检测技术,基于静态检测的RSO脉冲法与基于动态检测的气隙探测线圈法。随后重点就基于气隙探测线圈法所采集的暂态微弱故障信号的数学模型,研究了小波变换的多分辨分解技术在其提取故障特征环节中的应用,分析了其有效性和可行性。本文最后进行了相关的总结和展望。     

电气设备故障检测技术讲座 第二讲 电机故障检测技术（下）

三、电机绕组故障检测 电机绕组的故障主要有以下四种：匝间、相间短路,三相阻抗失配,断路,绝缘损坏。这些故障往往始于电机内部绕组品质的变化。由于长期运行或过载,特别是频繁地起动及反向,过电流产生的热量使绕线绝缘层发生质变,造成初期局部的匝间短路或对地短路,短路严重时,将导致电机烧损。 匝间短路与对地短路是电机最常见的故障。这两种故障虽然机理相同,但相互独立：有时候出现匝间短路的电机,其对地绝缘是好的;而有些电机对地绝缘性能下降,甚至绝缘阻值只有几千欧,但匝间是完好的。有些情况下,这两种故障也会相互影…     

基于虚拟仪器技术的异步电机定子匝间短路故障在线监测系统

为实现对异步电机定子匝间短路故障进行在线监测,提出了一种基于虚拟仪器技术的故障监测系统设计方法.以高性能ARM微处理器S3C2410X作为电机物理量采集的核心,利用LabVIEW7.0虚拟仪器开发平台计算电机定子负序电流,并考虑电机绕组先天不平衡因素,定义了故障灵敏度因子反映匝间短路故障程度.实验结果表明:该系统有较好的可靠性和实时性,并具备较强的匝间短路故障辨识能力,方法可行.     

基于FEPG的电动机匝间短路温度场分析

基于电动机匝间短路故障与定子电阻、电流、槽内导体损耗之间的定量关系。提出了电动机匝间短路温度分析有限元计算模型,研究了匝间短路位置和故障程度与电机温升之间的关系．并运用有限元分析软件FEPG对电动机空载、满载及匝间短路故障后的温度场进行了仿真计算．证明该模型是正确的。     

大型汽轮发电机转子绕组匝间短路故障的诊断研究

通过对24 MW汽轮发电机内部转子绕组匝间运作时出现的短路故障的分析和讨论,并结合积累的运行经验,对其故障诊断技术所存在的问题及其特点进行深入性的探讨.据此提出了转子绕组匝间发生短路故障的几种常见形态,同时,在各种状态模式下,对所选用的检测方法的适用性进行了有效评价,为未来一段时间内进一步提高匝间短路故障的检测以及诊断水平提出了一些建议.     

干式空心电抗器匝间短路故障暂态特性仿真研究

从理论上分析了干式空心电抗器从正常运行状态到匝间短路故障状态下的匝间短路动态过程,建立了暂态电路耦合计算模型,并利用ANSYS Maxwell软件模拟了匝间短路故障的暂态特性,提出了通过安装在电抗器封装上的检测线圈实现对电抗器短路位置引起的磁场突然变化的检测方法。通过实验研究表明,采用本文提出的方法可以在较早的故障期间检测到匝间短路故障。     

基于遗传神经网络的发电机转子匝间短路故障辨识

针对BP神经网络对发电机转子匝间短路故障识别方法存在收敛速度慢且极易陷入局部最优解的不足,在分析发电机转子绕组匝间短路后的电磁特性及电机气隙磁场的基础上,提取了故障特征量,采用遗传神经网络法对发电机转子匝间短路故障进行辨识,通过引入遗传算法对BP神经网络进行权重和阀值优化,使模型具有全局寻优、收敛速度快及评价结果客观、准确的优点,并且避免了为得到故障样本所做的损坏性试验过程。仿真结果表明了该方法的可行性和有效性。     

局部热源对电力变压器内部温度分布的影响分析

油浸式电力变压器是电力系统的主要电气设备,其运行可靠性对电力系统的安全运行有重要的影响,在生产、安装及运行等过程中可能会破坏其绝缘结构,导致变压器内部产生局部放电现象甚至击穿。本文以S9-M-100/10型号的油浸式配电变压器为研究对象,仿真分析变压器正常运行、匝间短路及层间短路三种状态下变压器内部电磁场及温度场的分布规律。仿真结果表明,正常状态下变压器铁芯、高低压绕组之间的油隙撑条帘处及高压绕组中间位置的温度较高;存在匝间及层间短路故障时,变压器故障部位的电磁损耗加剧,温度骤升;两种故障对变压器内部温度场的影响不同,且匝间短路故障对其附近温度的影响较明显。分析结果可为解释变压器热性故障及故障分类提供参考。     

不拔护环下700MW发电机转子匝间短路故障分析和诊断

汽轮发电机转子由于制造、安装、运行、维护等原因,易发生匝间短路故障。通过对某电厂700MW发电机转子绕组进行RSO、交流阻抗损耗、极平衡法以及线圈分布电压法等系列试验,在不拔护环情况下快速正确分析和诊断出转子绕组早期匝间短路故障,从而为决策和处理提供关键可靠的依据,并赢得了宝贵的时间,同时也为发电机运行维护提供了重要的相关经验和参考。     

GENERATOR VIBRATION FAULT DIAGNOSIS METHOD BASED ON ROTOR VIBRATION AND STATOR WINDING PARALLEL BRANCHES CIRCULATING CURRENT CHARACTERISTICS

Rotor vibration characteristics are first analyzed,which are that the rotor vibration of fundamental frequency will increase due to rotor winding inter-turn short circuit fault,air-gap dynamic eccentricity fault,or imbalance fault,and the vibration of the second frequency will increase when the air-gap static eccentricity fault occurs.Next,the characteristics of the stator winding parallel branches circulating current are analyzed,which are that the second harmonics circulating current will increase when the rotor winding inter-turn short circuit fault occurs,and the fundamental circulating current will increase when the air-gap eccentricity fault occurs,neither being strongly affected by the imbalance fault.Considering the differences of the rotor vibration and circulating current characteristics caused by different rotor faults,a method of generator vibration fault diagnosis,based on rotor vibration and circulating current characteristics,is developed.Finally,the rotor vibration and circulating current of a type SDF-9 generator is measured in the laboratory to verify the theoretical analysis presented above.     

基于缩短故障定位及抢修时间的决策方法研究

电网故障定位及抢修对电力系统来说一项极为艰巨的任务，为了有效提高电网供电可靠性，需要提高故障定位及抢修的时间及效率。本文以影响电网故障抢修的几方面因素为出发点，通过对影响电网故障抢修的主要因素进行分析，提出了相关电网故障定位及抢修时间的主要技术手段，并提出了基于故障行波传输路径及分支判定矩阵的电网故障定位方法，并通过以某城市实际电网系统的真实故障为例进行计算，根据本文提出方法计算获得的故障定位结果与实际相差较小，验证了本文所提方法的有效性及可行性。     

基于高速数据采集卡的输电线路故障定位系统设计

为了使输电线路在短时间内以最小的人力、物力排除故障,设计了一套基于高速数据采集卡的输电线路单端行波在线故障定位系统。系统由高速数据采集装置和系统分析软件构成,可消除输电线路隐患、缩小停电范围、减少停电时间,提高供电可靠性。     

发电机绕组故障时振动的关联维数分析及诊断

运用分形理论的相空间重构算法,分析了发电机在正常运行、转子励磁绕组短路和定子绕组故障3种状态时定转子振动信号的关联维数。分析结果表明,3种状态具有不同的关联维数,揭示了绕组短路的电气故障不仅引起发电机电气参数的变化,也将引起发电机振动特征的变化,且不同绕组故障对气隙磁场畸变效果不同,引起发电机定转子不同的动力学特性。最后,以定子振动的关联维数作为特征向量输入到BP网络中,将实测M JF-30-6型故障模拟发电机的定子振动的关联维数作为样本,通过学习样本的学习和对测试样本的测试分析的结果表明,该诊断方法能正确识别发电机的3种状态。     

基于我国高压线路故障测距方法的研究

论文就我国高压线路的故障测距方法进行了分析比较,最后确定采用基于双端的行波测距法。由于现用的行波测距法在实际使用中存在一些制约因素,提出了使用小波变换技术及行波测距装置校验仪使问题得以改善。综合经济性、可实现性等因素,行波测距方法具有可靠性强、测距精度高等特点,完全不受故障类型、过渡电阻和系统参数的影响。     

霍尔电流传感器在输电线路行波故障定位中的应用

电流行波的采集是输电线路行波故障定位的首要环节，由于行波频率很高，因此了解电流传感器在高频环境下的传输特性是十分必要的，结合霍尔电流传感器在输电线路行波故障定位的应用，列出了磁补偿式霍尔电流传感器的数学模型，对它的幅频、相频特性作了进一步分析，并且讨论了其对行波高频噪声的抑制作用。     

基于信息熵和Haar小波变换的开关电流电路故障诊断新方法

针对开关电流(SI)电路的故障诊断和定位问题,为进一步提高故障准确率,提出了基于信息熵和Haar小波变换的开关电流电路故障诊断新方法。该方法采用伪随机信号激励经蒙特卡罗分析、Haar小波正交滤波器分解和信息熵及模糊集的计算来实现故障特征的提取,以减少信号的冗余。最后构建故障字典,完成各故障模式的故障分类。对六阶切比雪夫低通滤波器进行了仿真实验验证,获得了100%的故障诊断准确率,与其它方法进行比较,实验结果显示了本文方法的优越性。     

基于PSCAD/EMTDC的异步电动机定子绕组三相故障仿真

在电磁暂态分析软件PSCAD/EMTDC环境中,对电动机两相接地故障进行仿真,以三相接地故障的数学模型代替实际电力系统,用数值方法对系统进行运行试验和研究.该模型不仅可以对电动机故障的瞬态和稳态过程进行仿真,而且能够揭示电动机故障瞬态的运行特征及瞬态过程中各个故障量的变化规律.验证了EMTDC电动机模型和算法的有效性和正确性,为深入研究电动机故障诊断和保护提供了有效的仿真平台.