抽水蓄能机组多工况下转子匝间短路故障检测效果分析

转子绕组匝间短路故障在抽水蓄能机组内部形成了不平衡磁拉力,可导致机组剧烈振动,对该故障进行精准、实时检测十分必要。针对抽水蓄能机组运行工况多变的特点,利用在机组定子铁心上安装的U型检测线圈检测转子绕组匝间短路故障,以某水电站一台322 MW抽水蓄能机组为例,通过有限元软件仿真了机组空载工况、额定负载、发电调相、电动机负载和电动调相等典型工况,模拟了不同程度的转子绕组匝间短路故障,结果表明,故障后检测线圈感应电动势中均出现了分数次谐波,且其幅值随着故障程度的加重而增大,证明了U型检测线圈在抽水蓄能机组多工况下均可以有效反映转子绕组匝间短路故障,因此,U型检测线圈法适用于抽水蓄能机组的转子匝间短路故障在线诊断。

同步调相机极限工况下典型磁场不对称故障安全风险

同步调相机典型磁场不对称故障下,由强励所形成的不平衡力和跳机风险升高。首先,分析转子动偏心和转子绕组匝间短路等典型故障对调相机磁场的影响机理;然后,借助气隙磁导法推导得到转子承受的不平衡磁拉力表达式,分析强励对不平衡电磁力的影响规律;最后,在一台大型同步电机上进行有限元电磁暂态仿真,模拟动偏心和转子绕组匝间短路故障,分别在调相正常励磁和强励工况下提取了转子所受不平衡电磁力,评估机组在强励状态下发生跳机的可能性。结果表明,强励状态下,调相机组由动偏心故障产生的不平衡磁拉力不会引起机组的剧烈振动,而转子匝间短路故障产生了较大的不平衡磁拉力,可能导致机组跳机。