【摘要】：分析了汽輪發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行、氣隙靜態(tài)偏心故障、定子匝間短路故障、氣隙靜態(tài)偏心與定子匝間短路復(fù)合故障下的定子徑向振動(dòng)特性,以及各故障參數(shù)發(fā)展對定子振動(dòng)特性的影響。首先對各情況下的氣隙磁密進(jìn)行了推導(dǎo),得到引發(fā)定子振動(dòng)的單位面積磁拉力表達(dá)式。然后分析了復(fù)合故障下定子徑向振動(dòng)特性及其與對應(yīng)故障參數(shù)的變化關(guān)系。最后實(shí)測了SDF-9型故障模擬發(fā)電機(jī)的定子振動(dòng)數(shù)據(jù),結(jié)果與理論分析基本吻合。研究表明,正常情況和氣隙靜態(tài)偏心故障下發(fā)電機(jī)定子只有二倍頻振動(dòng),但靜偏心對應(yīng)的二倍頻振動(dòng)幅值較正常情況要大;定子短路故障與復(fù)合故障下發(fā)電機(jī)定子都將產(chǎn)生二倍頻、四倍頻與六倍頻徑向振動(dòng),但復(fù)合故障所對應(yīng)的振動(dòng)幅值較大;復(fù)合故障下隨著定子短路或氣隙靜態(tài)偏心程度的加劇,定子徑向變形趨勢及二倍頻、四倍頻與六倍頻振動(dòng)幅值均將增大;隨著電機(jī)勵(lì)磁電流的增大,定子徑向變形趨勢及二倍頻、四倍頻振動(dòng)將增大,而六倍頻振動(dòng)則基本不變。
[Abstract]:The stator radial vibration characteristics of turbogenerator under normal operation, static eccentricity fault of air gap, short circuit fault between stator turns, combined fault of air gap static eccentricity and stator interturn short circuit are analyzed. And the influence of the fault parameters development on the stator vibration characteristics. Firstly, the air-gap magnetic density in each case is deduced, and the expression of magnetic pull force per unit area of stator vibration is obtained. Then, the radial vibration characteristics of the stator and the relationship between the radial vibration characteristics and the corresponding fault parameters are analyzed. Finally, the stator vibration data of SDF-9 type fault simulator are measured, and the results are in good agreement with the theoretical analysis. The results show that under normal condition and static eccentricity fault of air gap, the generator stator only has double frequency vibration, but the amplitude of frequency doubling vibration corresponding to static eccentricity is larger than that of normal condition. Under the stator short circuit fault and the complex fault, the generator stator will produce double frequency, four times frequency and six times frequency radial vibration, but the vibration amplitude corresponding to the complex fault is larger. With the increase of stator short circuit or the static eccentricity of air gap, the radial deformation trend and the frequency doubling, the amplitude of the fourth harmonic and the sixth harmonic vibration of the stator will increase under the complex fault. With the increase of the excitation current of the motor, the stator radial deformation trend and double frequency will increase, the fourth harmonic vibration will increase, but the sixth frequency vibration will not change.
【作者單位】： 華北電力大學(xué)機(jī)械工程系;華北電力大學(xué)電力工程系;
【基金】：中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(13QN49) 河北省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(E2011502024) 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51307058,51177046,51107039)
【分類號(hào)】：TH165.3;TM311

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 俞勝;仇新宏;李哲;王祖光;;基于負(fù)序電壓分布的發(fā)電機(jī)定子匝間短路保護(hù)[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2010年09期

2 張超;夏立;吳正國;黃海;王家林;;區(qū)分發(fā)電機(jī)不對稱運(yùn)行和定子繞組匝間短路的故障檢測[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2011年04期

3 諸嘉慧;邱阿瑞;陶果;;轉(zhuǎn)子偏心及定子斜槽凸極同步發(fā)電機(jī)支路的感應(yīng)電動(dòng)勢[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年04期

4 孫宇光;王祥珩;桂林;王維儉;;汽輪發(fā)電機(jī)定子內(nèi)部故障的負(fù)序阻抗方向保護(hù)[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年03期

5 方紅偉;夏長亮;李國平;;同步發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路下電磁轉(zhuǎn)矩和振動(dòng)分析[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);2009年04期

6 萬書亭,李和明,許兆鳳,李永剛;定子繞組匝間短路對發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子徑向振動(dòng)特性的影響[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2004年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 何玉靈;發(fā)電機(jī)氣隙偏心與繞組短路復(fù)合故障的機(jī)電特性分析[D];華北電力大學(xué);2012年

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 林洪貴;;船舶同步發(fā)電機(jī)電樞繞組匝間短路的成因探析[J];船電技術(shù);2011年04期

2 劉慶河;;基于小波消噪的汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路在線檢測[J];大電機(jī)技術(shù);2006年02期

3 夏立;費(fèi)奇;;基于信息融合分析的感應(yīng)電機(jī)故障檢測方法[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2006年03期

4 張超;夏立;吳正國;黃海;王家林;;區(qū)分發(fā)電機(jī)不對稱運(yùn)行和定子繞組匝間短路的故障檢測[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2011年04期

5 毛俊喜;張哲;尹項(xiàng)根;夏勇軍;;水輪發(fā)電機(jī)定子短路故障形式分析及其算法設(shè)計(jì)[J];電網(wǎng)技術(shù);2007年02期

6 武玉才;李永剛;萬書亭;李和明;;汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障下的諧波檢測[J];電網(wǎng)技術(shù);2008年13期

7 段曉田;張新燕;張俊;王厚軍;何山;;基于有限元法的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)電磁場計(jì)算與分析[J];電網(wǎng)技術(shù);2012年02期

8 萬書亭;何玉靈;唐貴基;李永剛;;發(fā)電機(jī)氣隙偏心時(shí)定子并聯(lián)支路的環(huán)流特性分析[J];高電壓技術(shù);2010年06期

9 安國慶;朱智清;劉教民;郭立煒;;利用逆同步速坐標(biāo)變換檢測感應(yīng)電機(jī)定子故障[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2012年07期

10 張征平;劉石;;大型汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障在線診斷方法[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2012年08期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 趙茜;武玉才;馮文宗;;基于變尺度混沌聚類和特征融合的發(fā)電機(jī)故障診斷[A];2013年中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 方紅偉;同步發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障研究[D];天津大學(xué);2007年

2 何玉靈;發(fā)電機(jī)氣隙偏心與繞組短路復(fù)合故障的機(jī)電特性分析[D];華北電力大學(xué);2012年

3 劉偉亮;錐形永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

4 王旭紅;異步電機(jī)定子繞組匝間故障診斷方法研究[D];湖南大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 段曉田;雙饋風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)磁場與溫度場分析[D];新疆大學(xué);2011年

2 許徽;同步發(fā)電機(jī)內(nèi)部電氣故障研究[D];華北電力大學(xué);2011年

3 馬新惠;電力系統(tǒng)短路電流暫態(tài)解析法計(jì)算及其軟件開發(fā)[D];長沙理工大學(xué);2011年

4 黎臘紅;基于場路耦合的交流電機(jī)故障引起的振動(dòng)研究[D];河海大學(xué);2007年

5 徐樹峰;汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部電氣故障研究[D];河海大學(xué);2007年

6 何鵬;基于CMAC和機(jī)電綜合特征的發(fā)電機(jī)故障診斷方法研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2009年

7 趙艷軍;汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障的機(jī)電聯(lián)合診斷研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2009年

8 武文姣;發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路時(shí)振動(dòng)特性分析與研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2010年

9 高永峰;汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組故障的檢測方法研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2009年

10 石恒星;斜槽轉(zhuǎn)子雙凸極電勵(lì)磁電機(jī)的有限元分析[D];華南理工大學(xué);2012年

【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 夏長亮;金雪峰;方紅偉;史婷娜;;基于R/S分析和小波變換的同步發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路故障分析[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2006年06期

2 路義萍;陰文豪;韓家德;李偉力;李俊亭;曹文;靳慧勇;;汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部及槽內(nèi)繞組溫升[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2010年02期

3 武玉才;李永剛;李和明;;基于軸電壓的隱極同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子典型故障診斷[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2010年06期

4 江建中,傅為農(nóng);斜槽異步電動(dòng)機(jī)的多截面有限元法分析[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);1997年05期

5 李曉明,劉東明;大型汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障的測試與分析[J];大電機(jī)技術(shù);2003年03期

6 諸嘉慧;邱阿瑞;;大型水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子偏心磁場的計(jì)算[J];大電機(jī)技術(shù);2007年03期

7 陳松林,王維儉,王祥珩,鄭玉平;汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障規(guī)律和保護(hù)方案的研究[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2000年04期

8 傅自清,陳文學(xué);大型汽輪發(fā)電機(jī)定子匝間保護(hù)及中性點(diǎn)引出方式探討[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2000年09期

9 屠黎明,胡敏強(qiáng),肖仕武,劉萬順;發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障分析方法[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2001年17期

10 孫宇光,王祥珩,桂林,王維儉;三峽發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障暫態(tài)仿真計(jì)算[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2002年16期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 何成兵;汽輪發(fā)電機(jī)組軸系彎扭耦合振動(dòng)研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2003年

2 萬書亭;發(fā)電機(jī)繞組與偏心故障交叉特征分析及其檢測方法研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 何玉靈;汽輪發(fā)電機(jī)氣隙偏心故障分析與診斷方法研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2009年

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張國斌,張嘉鐘;大慶熱電廠2號(hào)機(jī)組故障診斷專家系統(tǒng)的研究[J];熱能動(dòng)力工程;1997年02期

2 陳權(quán)濤;楊向宇;;基于小波變換的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障在線檢測方法[J];電機(jī)與控制應(yīng)用;2007年12期

3 何成兵,顧煜炯,楊昆;一種改進(jìn)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在故障診斷中的應(yīng)用[J];振動(dòng)工程學(xué)報(bào);2003年01期

4 侯小梅,毛宗源;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷中的應(yīng)用[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1999年08期

5 陳權(quán)濤;楊向宇;;發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障的在線檢測[J];微特電機(jī);2008年04期

6 錢鋒;;發(fā)電機(jī)水冷定子線圈局部溫度異常故障診斷及分析[J];東方電機(jī);2003年03期

7 劉占生，，夏松波;人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在汽輪發(fā)電機(jī)組故障診斷中的應(yīng)用[J];汽輪機(jī)技術(shù);1995年01期

8 陳學(xué)杰;楊薛亮;;汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子工頻振動(dòng)的原因分析與診斷[J];電力設(shè)備;2006年12期

9 陳權(quán)濤;楊向宇;;發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障在線檢測方法[J];微電機(jī);2008年03期

10 趙艷軍;李永剛;;基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障診斷[J];電力科學(xué)與工程;2008年10期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 劉仁德;胡申輝;徐家倬;;磨煤機(jī)的故障診斷[A];第十屆全國設(shè)備監(jiān)測與診斷技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

2 戴樂云;李建康;;振動(dòng)信號(hào)時(shí)間序列建模在故障診斷中的應(yīng)用[A];振動(dòng)工程學(xué)報(bào)（工程應(yīng)用專輯）[C];2001年

3 李曉棟;胡清華;;汽輪機(jī)故障診斷文本支持系統(tǒng)的研究與建立[A];2004電站自動(dòng)化信息化學(xué)術(shù)技術(shù)交流會(huì)議論文集[C];2004年

4 王航;于歆杰;;遺傳算法在故障診斷中應(yīng)用的新方法[A];2005年中國智能自動(dòng)化會(huì)議論文集[C];2005年

5 單鴻鵬;關(guān)月紅;;頻譜分析技術(shù)在滾動(dòng)軸承故障診斷中的應(yīng)用[A];設(shè)備監(jiān)測與診斷技術(shù)及其應(yīng)用——第十二屆全國設(shè)備監(jiān)測與診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

6 張珍;韓厚德;陳寶忠;;基于衛(wèi)星通信的船舶冷藏集裝箱遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)[A];制冷空調(diào)新技術(shù)進(jìn)展——第四屆全國制冷空調(diào)新技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

7 衛(wèi)紅梅;段滋華;;高速回轉(zhuǎn)軸油膜振蕩故障診斷分析[A];2006年石油和化工行業(yè)節(jié)能技術(shù)研討會(huì)會(huì)議論文集[C];2006年

8 陽能軍;湯偉;龍憲海;雷濤;;EMD及其在聲發(fā)射檢測中的應(yīng)用研究[A];2008年全國振動(dòng)工程及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議暨第十一屆全國設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

9 蔡勇;王曉武;潘衛(wèi)明;;基于瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)系統(tǒng)故障診斷研究[A];2008年全國振動(dòng)工程及應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議暨第十一屆全國設(shè)備故障診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

10 黃忠民;;電噴發(fā)動(dòng)機(jī)非正常熄火的故障診斷分析[A];全國城市公路學(xué)會(huì)第十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 柯新;國內(nèi)最大核汽輪發(fā)電機(jī)制成[N];中國輕工報(bào);2000年

2 ;國內(nèi)最大核汽輪發(fā)電機(jī)研制成功[N];科技日報(bào);2000年

3 王鏡榕 陳方鋒;動(dòng)力之源光明頌馳騁國際競一流[N];中國企業(yè)報(bào);2003年

4 ;國內(nèi)最大核汽輪發(fā)電機(jī)研制成功[N];科技日報(bào);2000年

5 本報(bào)記者 李一萍 張良善;武漢汽輪發(fā)電機(jī)廠不斷提升企業(yè)整體實(shí)力[N];中國機(jī)電日報(bào);2001年

6 余小波;東方電機(jī) “十一五”科技藍(lán)圖繪就[N];中國工業(yè)報(bào);2005年

7 姚國萍;百萬級(jí)發(fā)電機(jī)大錐環(huán)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化[N];中國工業(yè)報(bào);2006年

8 龍繼慧 梁占武;宣鋼杜絕煤氣放散技改新項(xiàng)目啟動(dòng)[N];中國冶金報(bào);2008年

9 黃安華;液壓制動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷[N];中國汽車報(bào);2002年

10 李萍;濟(jì)鋼EAM離線網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)檢和故障診斷管理系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 陳非;基于過程信息融合的旋轉(zhuǎn)機(jī)械信息（火用）故障診斷研究[D];華中科技大學(xué);2010年

2 宋其江;基于有向圖模型的故障診斷方法研究及其在航天中的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 馮志鵬;計(jì)算智能在機(jī)械設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用研究[D];大連理工大學(xué);2003年

4 何小斌;基于統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的自適應(yīng)過程監(jiān)控與故障診斷[D];上海交通大學(xué);2009年

5 宋凱;基于PLS的統(tǒng)計(jì)質(zhì)量監(jiān)控研究與應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2005年

6 李敏;復(fù)雜機(jī)械基于數(shù)據(jù)的建模與故障診斷[D];太原理工大學(xué);2010年

7 魯峰;航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷的融合技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

8 曹龍漢;柴油機(jī)智能化故障診斷技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2001年

9 蒲瑩;汽輪發(fā)電機(jī)故障在線綜合診斷系統(tǒng)的研究[D];華北電力（北京）大學(xué);2001年

10 蔣斌;機(jī)電系統(tǒng)故障診斷的理論與應(yīng)用研究[D];浙江大學(xué);2002年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 馮萬明;娘子關(guān)發(fā)電廠3#發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路診斷系統(tǒng)的研制[D];華北電力大學(xué)（河北）;2005年

2 甄邯偉;馬頭發(fā)電廠8#發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路診斷系統(tǒng)的研制[D];華北電力大學(xué)（河北）;2005年

3 馬自斌;汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障診斷系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用[D];華北電力大學(xué)（河北）;2004年

4 趙華;汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障在線診斷研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2003年

5 董淑惠;汽輪發(fā)電機(jī)定子的發(fā)熱分析與計(jì)算[D];華北電力大學(xué)（河北）;2004年

6 羅盛波;異步化汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算機(jī)勵(lì)磁智能控制系統(tǒng)的研究[D];重慶大學(xué);2002年

7 嚴(yán)金云;基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的汽輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)故障診斷的研究[D];河海大學(xué);2006年

8 趙艷軍;汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子匝間短路故障的機(jī)電聯(lián)合診斷研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2009年

9 趙凌志;計(jì)及飽和時(shí)汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性的計(jì)算研究及有限元軟件設(shè)計(jì)[D];華北電力（北京）大學(xué);2002年

10 孫宏麗;同步發(fā)電機(jī)對稱和不對稱工況多物理場的計(jì)算與分析[D];哈爾濱理工大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2413473