本文關(guān)鍵詞：支路不對(duì)稱定子繞組大型水輪發(fā)電機(jī)短路故障分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在水輪發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)過程中，選擇水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，不僅要考慮額定電壓、額定功率因數(shù)和定子線負(fù)荷等電機(jī)基本參數(shù)，，還要計(jì)及水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。由于在設(shè)計(jì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)受水力條件影響較大，幾者之間往往不能匹配，為提高電機(jī)設(shè)計(jì)合理性可采用支路不對(duì)稱繞組連接方案。本文以一臺(tái)300MW采用支路不對(duì)稱定子繞組連接方案的水輪發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象，利用有限元法，對(duì)發(fā)電機(jī)發(fā)生定子短路故障和勵(lì)磁繞組匝間短路故障時(shí)的瞬態(tài)過程進(jìn)行仿真分析。 本文首先對(duì)電機(jī)定子繞組支路對(duì)稱條件進(jìn)行了分析研究，根據(jù)傳統(tǒng)繞組連接方法針對(duì)不同的繞組連接型式，提出適用于支路不對(duì)稱繞組的疊繞組和波繞組連接方法，并應(yīng)用該方法得到兩種波繞組連接方案和兩種疊繞組連接方案。建立了二維的場(chǎng)-路-運(yùn)動(dòng)耦合有限元模型，對(duì)空載運(yùn)行工況進(jìn)行仿真分析，得到不同繞組連接方案了各支路電流波形、定子電壓波形及其諧波含量、電壓波形畸變率和電話諧波系數(shù)。 其次，在發(fā)電機(jī)在空載運(yùn)行工況時(shí)，對(duì)定子繞組發(fā)生三相短路、兩相短路和單相短路三種故障情況進(jìn)行仿真分析，獲得故障時(shí)的三相電流、各支路電流和勵(lì)磁繞組電流瞬態(tài)波形。分析了不同繞組連接方案時(shí)，各支路電流的變化規(guī)律，揭示了支路不對(duì)稱繞組水輪發(fā)電機(jī)故障時(shí)的支路電流特點(diǎn)。同時(shí)分析了阻尼繞組對(duì)發(fā)生3種不同故障的相電流和勵(lì)磁電流瞬態(tài)波形的影響。 最后，通過對(duì)發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行工況勵(lì)磁繞組匝間短路進(jìn)行分析，得到了故障后勵(lì)磁電流以及定子支路中分?jǐn)?shù)次諧波隨著短路匝數(shù)的變化規(guī)律，并分析了短路位置對(duì)定子支路電流中故障特征量的影響。根據(jù)上述研究結(jié)果本文提出了適用于采用支路不對(duì)稱繞組電機(jī)的勵(lì)磁繞組匝間短路故障診斷方法，該方法突破了傳統(tǒng)探測(cè)線圈和定子環(huán)流特性等診斷方法將定子支路間環(huán)流有無作為判定依據(jù)而不能用于采用支路不對(duì)稱繞組發(fā)電機(jī)上的局限性，可以有效的診斷出采用支路不對(duì)稱繞組發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組匝間短路故障的發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】：水輪發(fā)電機(jī) 支路不對(duì)稱繞組 短路故障 場(chǎng)路耦合
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM312
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題背景和研究意義10-12
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 支路不對(duì)稱繞組研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 定子突然短路故障研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.3 勵(lì)磁繞組匝間短路故障診斷研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容17-19
• 第2章 支路不對(duì)稱繞組及其計(jì)算模型19-32
• 2.1 支路不對(duì)稱繞組理論19-21
• 2.1.1 繞組對(duì)稱條件19-20
• 2.1.2 繞組型式20-21
• 2.1.3 繞組連接方案21
• 2.2 二維場(chǎng)路耦合有限元模型21-27
• 2.2.1 物理模型21-22
• 2.2.2 數(shù)學(xué)模型22-25
• 2.2.3 電路模型25-27
• 2.2.4 場(chǎng)路耦合模型27
• 2.3 空載運(yùn)行工況分析27-31
• 2.3.1 支路環(huán)流計(jì)算28-29
• 2.3.2 電壓波形分析29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 支路不對(duì)稱定子繞組短路故障分析32-47
• 3.1 三相短路故障32-37
• 3.1.1 不同繞組連接方案三相短路分析32-35
• 3.1.2 阻尼繞組對(duì)三相短路電流的影響35-37
• 3.2 兩相短路故障37-41
• 3.2.1 不同繞組連接方案兩相短路分析37-40
• 3.2.2 阻尼繞組對(duì)兩相短路電流的影響40-41
• 3.3 單相短路故障41-46
• 3.3.1 不同繞組連接方案單相短路分析42-44
• 3.3.2 阻尼繞組對(duì)單相短路電流的影響44-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 第4章 勵(lì)磁繞組匝間短路故障分析47-58
• 4.1 匝數(shù)對(duì)勵(lì)磁繞組匝間短路影響47-50
• 4.2 短路位置對(duì)勵(lì)磁繞組匝間短路影響50-52
• 4.3 勵(lì)磁繞組匝間短路故障診斷方法52-57
• 4.3.1 小波變換基本原理52-54
• 4.3.2 診斷方法54-55
• 4.3.3 方法驗(yàn)證55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

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6 李金香;孫玉田;田昕;焦曉霞;;大型空冷汽輪發(fā)電機(jī)定子不對(duì)稱支路繞組性能的數(shù)值分析[J];大電機(jī)技術(shù);2010年02期

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王安寧;基于相分量法的電力系統(tǒng)故障計(jì)算方法研究[D];山東大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：支路不對(duì)稱定子繞組大型水輪發(fā)電機(jī)短路故障分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：320201