发电机出口电容器缺陷引起定子接地保护动作诊断方法

发电机出口电容器缺陷引起的定子接地保护动作难以通过检查绝缘电阻发现,故障位置不易查找。首先通过建立定子接地等效电路分析了其故障产生机理,然后利用定子相电压构成的三相参照系,对比分析了出口电容器缺陷和过渡电阻接地时的零序电压相位特征,并提出了相应的实用诊断新方法。该方法利用故障录波图判断零序电压在三相参照系的位置,并进一步结合发电机每相对地总电容及中性点接地电阻即可实现故障的快速诊断。最后,通过一起故障实例验证了所提方法的有效性。

新型横向磁通永磁电机不同控制策略的对比实验

针对一种拟应用于电动汽车轮毂式直驱系统的新型横向磁通永磁电机进行了综合实验研究,以探索有效的控制方式。首先按照惯例探讨了永磁同步运行模式,发现常规U/f=C控制时的功率因数和效率均偏低,进而测定基于电压与电流控制规律的V形曲线,发现Id=0控制能使电机效率提高,但功率因数依然随负载增大而降低。为此,进一步探讨了基于Id=0的无刷直流驱动模式,发现正常换相时效率和过载能力仍然不够理想,但采用提前换相方式后改进效果十分明显,由此测定了最佳提前换相角与负载转矩的关系曲线,奠定了工业应用基础。

新型横向磁通永磁电机无位置传感器控制

分析了新型横向磁通永磁电机的无刷直流运行特点,针对常规相电压法应用于该新型电机时会引入附加检测误差问题,深入分析其产生机理,并结合提前换相方式提出了相应的相位补偿方案以实现正确换相。借助有位置控制器实验首先验证了附加检测误差之存在,并测定了其与负载转矩间的定量关系。在此基础上,进一步利用dSPACE搭建无位置传感器控制系统,对检测误差补偿前、后的运行性能进行实验对比。实验结果表明,与常规相电压法相比,所提出的相电压法改进方案有效提升了电机负载能力,且运行结果与有位置传感器运行时也基本一致。

新型横向磁通永磁电动机无位置传感器直接转矩控制

新型横向磁通永磁电动机在无刷直流驱动模式下采用传统直接转矩控制时,存在定子磁链给定难的问题。为此,提出了一种无位置传感器直接转矩控制方案。该方案去除了传统定子磁链闭环,仅使用定子磁链位置和转矩滞环比较器决定电压矢量,并利用电动机转速和换相时刻电流在线计算相补偿角以修正定、转子磁链夹角与最佳提前换相角之间的偏差,以兼顾高转矩电流比和低转矩脉动,控制过程中定子磁链幅值自适应调节。仿真结果证实了所提方案的有效性。

新型横向磁通永磁电机有位置传感器直接转矩控制

新型横向磁通永磁电机在无刷直流驱动模式下运行时,不可避免存在转矩脉动,但可以通过直接转矩控制加以改善。为规避传统直接转矩控制中的定子磁链给定难和电机起动难问题,提出有位置传感器直接转矩控制新方案,根据转子位置和转矩滞环比较器选择电压矢量,并配合适当提前换相以兼顾高转矩电流比和低转矩脉动。仿真结果证实该方案的可行性和有效性。

新型横向磁通永磁电机双闭环控制

本文以一种新型横向磁通永磁电机为控制对象,设计了速度和电流双闭环控制系统以改善电机调速性能和稳定性。并针对换相过程长的问题,辅以提前换相手段来增大转矩电流比,提高电机运行效率。仿真和实验结果表明该控制系统能明显改善电机的运行性能。

西沙某风力发电项目腐蚀防护方案设计

针对西沙群岛高温、高湿、高盐雾、高风速、长日照的腐蚀环境特点和西沙风力发电项目的技术要求,设计了以涂料配套为主的腐蚀防护方案,优选出三个防腐蚀涂料配套体系。对三个涂层体系的防腐蚀性能、耐老化性能和经济性进行综合调研分析后表明,设计的三个涂料防护层体系均可满足项目要求。

多端柔性交直流混合配电网建模及仿真分析

以区域交直流为基本单元构建的多端柔性混合交直流配电网,具有方便接入各种电源、负荷和储能装置等优点,成为目前配电网发展的方向。以基于半桥子模块结构的VSC换流器为基础,建立了包含直流断路器、电力电子变压器在内的多端直流配电网模型,分别从启动、稳态、故障等方面分析了系统的运行特性,验证了系统控制策略的可靠性。

温度对汽轮发电机主绝缘频域介电谱特性的影响分析

为更好的将频域介电谱技术用于评估发电机主绝缘状态,在不同温度下采用频域介电谱法测量定子线棒的介电参量。研究了主绝缘的介质损耗因数、复介电常数和电导率与测试温度和电场频率的关系,在分析温度对测量结果影响规律的同时,提出将不同温度下的测试数据实现归一化处理的方法。结果表明:测试温度对频域介电谱参量的影响在低频10^(-3)~10~0Hz更明显;主绝缘的几何电容和特征频率处的tanδ、ε与测试温度满足指数函数关系;研究结果可消除环境温度对FDS测量结果的影响,为更好的应用FDS技术准确评估发电机主绝缘状态提供参考。

三端星型柔性直流配电系统的启停、协调控制

为实现三端星型柔性直流配电系统定直流电压端、定功率端、直流变压器端有序启动,首先设计了系统的启动控制策略,同时设计了功率可控端功率按既定斜率下降的停运控制策略。其次,提出了柔性直流配电系统的协调控制策略,在直流变压器低压侧的不同元件投切时,利用储能装置抑制功率波动,以实现元件的平滑投退。最后,通过RTDS仿真,结果表明所提控制策略能实现柔性直流配电系统的有序启动、协调运行和平滑停运。

水分对大型汽轮发电机定子线棒主绝缘FDS测试的影响研究

为更好的将频域介电谱技术(FDS)应用于发电机主绝缘状态的评估,通过实验得到不同水分含量的线棒试样,对其工频介质损耗因数tanδ、电容C以及FDS进行测试,研究水分对频域介电谱的影响。结果表明:随着线棒干燥周期的增加(水分含量减小),工频介质损耗tanδ、电容C呈指数规律下降;电机线棒的介质损耗因数tanδ、复介电常数虚部ε″随FDS测试电场频率增加整体呈下降趋势,但下降过程中会在部分频段出现弛豫峰;而复介电常数实部ε′随FDS测试电场频率增加而不断下降。不同水分状态下tanδ弛豫峰值及对应频率fmax随线棒干燥周期增加呈指数规律下降,介损弛豫峰值和fmax与线棒水分关系密切,能反映电机线棒绝缘中的水分含量。

大型发电机主绝缘的Cole-Cole模型频域介电温度特性研究

为研究温度对发电机环氧云母绝缘频域介电谱特性的影响,在实验室条件下,测试了不同温度下发电机线棒试样的频域介电响应,采用双弛豫Cole-Cole模型对测量数据进行拟合,分析了温度对环氧云母绝缘频域介电谱特性的影响原因。结果表明,双弛豫Cole-Cole模型能够准确拟合测试值,温度升高会加强空间电荷极化和转向极化,使复介电常数实部ε'和虚部ε″的频谱曲线整体上移,低频段增大幅度高于高频段;同时温度升高会减小介质的松弛极化时间,使频谱曲线向高频方向移动。因此在应用介电响应法评估环氧云母绝缘老化状态时,必须考虑温度的影响。

大型汽轮发电机主绝缘的频域介电响应研究

为研究将频域介电谱法(frequency domain dielectric spectroscopy,FDS)用于发电机绝缘状态无损诊断的可行性,对发电机线棒试品进行多因子加速老化,采用FDS法测量了不同老化程度下发电机定子线棒的介质损耗因数tanδ和相对介电常数ε,建立与常规试验参量介质损耗角正切tanδ和电容C之间的量化关系。结果表明,线棒试品的老化程度对频域谱曲线影响显著,随着老化的进行,tanδ和ε的值增大,低频下增大趋势更加明显,tanδ频谱曲线的损耗峰向高频方向移动;不同老化程度的线棒试品在特征频率处的tanδ与电容C、特征频率处的ε和工频下tanδ满足指数函数关系,研究成果表明FDS技术可用于发电机老化状态的无损诊断。

10 kV快速机械开关斥力机构仿真分析

世界规模最大的多端柔性直流配电网工程在广东珠海唐家湾成功投运,±10 kV三端口混合式直流断路器是其核心保护装置。基于电磁斥力机构的快速机械开关是该混合式直流断路器的关键部件,电磁斥力机构动作过程涉及电磁场、温度场、动力场及位移场等多场耦合,文中基于有限元方法对基于双线圈驱动斥力板和双稳态弹簧保持机构的快速机械开关进行多物理场全动态建模仿真,分析了不同线圈匝数、分闸电流与分缓电流投入时间差对开关运动特性的影响规律。分析结果表明:斥力线圈匝数过多,不利于分闸速度的快速提升,而斥力线圈匝数过少,不利于分闸速度的持续提升,并且在一定范围内分闸电流与分缓电流投入时间差越大,达到分闸位置时的时间越短,速度越小。与实际样机分闸过程中获得的驱动线圈电流及行程曲线进行对比,二者具有良好的一致性,为此类快速机械开关的优化设计提供一定的仿真方法及理论参考。

发电机定子绕组接地故障的快速查找新方法

定子接地是造成发电机跳闸停运中的一种典型故障,传统的定子接地故障查找方法经常需要使用高压试验设备,对发电机主回路分段拆开迚行查找,不仅费时费力,造成额外的发电量损失,而且可能对故障邻近部位造成新的损伤。本文基于发电机手动升压及故障电流的测量,提出了一种全新的发电机定子接地故障快速查找方法,不仅无需使用高压试验设备,避免了对故障部位造成新的损伤,而且拆卸工作量小,一次就可以确定故障部位,对于减小因接地故障引起的发电量的损失具有重要的意义。

某电厂发电机出口电压互感器故障分析及解体过程记录

以某电厂一故障发电机出口电压互感器为例,通过对其进行绝缘电阻、直流电阻、电压比及空载特性等一系列电气试验,逐步诊断出该电压互感器于一次线圈存在较为严重的匝间短路故障,并通过逐层切割的方式对该电压互感器进行解体,以分析和了解该电压互感器的故障成因和故障后的内部状态。

大型发电机励磁变小室爆炸事故原因及预防

大型发电机励磁变小室爆炸事故往往在无任何先兆情形下发生,并直接造成发电机出口三相短路故障,严重危及发电机的安全运行。本文结合数起实际故障案例,深入分析了励磁变小室爆炸事故发生的原因、发展过程、及其对发电机的危害,最后提出了防范此类事故的有效措施。