浅析电容器对发电机电压回路电容电流的影响

1 工程概况 恰木萨水电站位于新疆喀什地区莎车县，由主电站和生态电站组成，其中主电站装机容量为4×50 MW，与变压器的连接采用单元接线。由于旋转电机的绝缘水平较变压器等静置设备差，为了限制入侵波的陡坡，避免对发电机绝缘的造成破坏，在每台发电机出口设置1套电容器，以限制感应过电压的陡坡（见图1）。

交轴电流计算与电容储能反馈的双三相永磁同步发电机系统稳压控制

双三相永磁同步发电机(DTP-PMSG)具有容错率高、低压大功率等特点,适用于受输出电压、空间体积限制的高端装备领域。常规的母线电压控制方法在负载快速变化时,存在电压恢复时间长、电压波动大的缺点。该文提出基于交轴电流计算与电容储能反馈相结合的稳压控制策略。建立脉冲宽度调制(PWM)整流器能量和功率交换数学模型,推导交轴电流内环给定的计算表达式,设计电压外环并分析物理意义。该方法既能缩短电压恢复时间,又可以降低电压波动幅值。仿真和实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。

不平衡电压下基于负序电流法的双馈感应发电机定子绕组匝间短路故障仿真研究

定子负序电流是电压平衡情况下双馈感应发电机定子绕组匝间短路故障特征量之一,但实际中三相电压不可能完全对称,由不对称电压产生的负序电流会影响负序电流的大小。鉴于此,如不考虑电压不平衡的影响单纯从负序电流大小判别故障容易误判。当定子发生绕组匝间短路故障时,总的负序电流由不对称电压产生的负序电流分量及定子绕组匝间短路引起的负序电流分量构成。运用多回路理论建立数学仿真模型仿真电压平衡及电压不平衡情况下发生定子绕组匝间短路几种情况,得到电压和电流的基波分量,运用负序阻抗法排除由电压不平衡产生负序电流的影响,得到仅由故障引起的负序电流。仿真结果表明,故障引起的负序电流小于总的负序电流。

浅析煤矿中小型电厂发电机电压系统短路电流及单相接地电容电流限制措施

该文简要阐述了煤矿中小型电厂发电机电压系统短路电流及单相接地电容电流限制措施,以期为煤矿中小型电厂设计与运行提供一些参考。

柔性直流输电用干式直流电容器工况验证试验回路研制

干式直流电容器作为柔性直流输电换流阀的核心组件,尚未开展阀组级工况试验验证。通过对目前实验室条件下换流阀组件运行情况的调研,确定采用被试阀段与陪试阀段对拖运行的拓扑,以满足验证试验回路构建的要求。通过仿真分析和系统试验,证明在满足经济性和实用性要求下,正常工作时回路各阀段至少需要5个子模块串联。考虑到该试验回路需要针对不同型号规格的电容器开展运行试验,叠层母排采用了特殊的设计,方便参数测量和电容器更换。

基于多回路-有限元耦合数学模型的同步发电机定子单相接地故障保护方案校验方法

同步发电机数学模型是进行故障暂态仿真,设计、校验保护方案的理论基础。文中将多回路方法与电磁场有限元计算相结合,建立了同步发电机的多回路–有限元耦合数学模型,其突出优点在于:可以同时计及定子绕组对地分布电容,磁路饱和、磁极形状、齿槽效应等因素,适用于同步发电机定子单相接地故障暂态分析及保护方案(尤其是三次谐波电压保护方案)校验。应用该数学模型完成了同步发电机定子单相接地故障暂态数字仿真,仿真与实验结果基本吻合,验证了该数学模型的准确性与有效性。进而提出了基于多回路-有限元耦合数学模型的同步发电机定子单相接地故障三次谐波电压保护方案校验方法。应用该方法对典型的定子单相接地稳态判据、暂态判据进行仿真校验,结果与实验基本吻合,表明该方法是正确可行的。

双馈异步风力发电机的轴电流分析

双馈异步风力发电机是风力发电系统目前广泛采用的形式之一,变流器产生的共模电压通过电机耦合电容形成的共模通路在电机转轴上感应出轴电压并产生轴电流,严重影响风力发电系统的安全稳定运行。建立合理的轴电流分析模型是准确预测轴电流的基础。该文建立了综合考虑定子侧和转子侧共模电压影响的轴电流分析模型,采用电磁场数值计算获得了电机内部杂散电容耦合参数,并给出了多导体系统部分电容的测量方法。针对一台1.5MW双馈异步风力发电机进行分析,结果表明定子侧共模电压的影响可以忽略,可以采用仅考虑转子共模电压作用的简化轴电流模型。同时对轴电压进行了灵敏度分析,指出减小转子绕组和转子铁心之间的杂散电容C_(rwr)能有效减小轴电压,从而抑制轴电流。

直驱式永磁同步风力发电机轴电流问题分析

直驱式永磁同步发电机是目前风力发电系统中广泛采用的形式之一。由于它需通过变流器向电网供电,变流器产生的高频共模电压经过电机的杂散电容耦合会引起轴电压,继而产生轴电流,会导致轴承产生早期失效,因此有必要对轴电流进行准确的预测并开展轴电流抑制方法研究。本文针对一台2.1MW直驱永磁同步发电机基于电磁场数值计算获取了电机内杂散电容参数,并提出了等效三导体模型来简化等效电路。对轴承分压比进行了灵敏度分析,并据此讨论了轴电流的抑制措施。最后搭建变流器-发电机系统轴电流仿真模型,分析了屏蔽法和电刷接地法两种轴电流抑制措施的效果。结果表明,这两种方法可以有效抑制轴电流,但不能用于抑制共模电流。

浅析MW级双馈风力发电机轴承电压成因

轴承电压是指在轴承的径向间隙中出现的电容耦合电压,对于普通电机来说轴承电压最初是由定子绕组的平均电位与接地的定子铁心之间的交流电压引起的,当电机以正弦电压供电时,实际上轴承电压是等于零的,而对于MW级双馈异步风力发电机来说,却有很大不同,不但成因与上述存在差异,而且其幅值大小及破坏力较上述亦高。同时侧重分析了MW级双馈异步风力发电机在正常运行时轴承电压的成因,指出了其与普通变频电机在此方面的区别。并在理论上提出了相应的解决方案,同时进行了实践验证。

发动机配用的发电机输出脉动电压影响因素

发动机配用的发电机其输出的直流电动势会有较大的脉动电压。市场上与汽车、拖拉机、农业机械、工程机械等配套的发电机,在一定转速下脉动电压也是一项主要性能参数。本文简介过大的脉动电压造成的影响,分析脉动电压的形成,重点论述设计和制造中如何控制脉动电压,以满足市场生产高性能发动机的技术要求。

TBB-800-2EY3型静止励磁汽轮发电机组降低轴电压的方法

本文分析了TBB-800-2EY3型静止励磁汽轮发电机组产生轴电压的机理,经过计算与试验在传统的RC无源回路上进行了改进,组成R-C-R无源降低轴电压装置,能更有效地降低轴电压和大幅度降低轴电流。这一装置于2001年六月中旬在国华绥中发电有限责任公司的1,2号汽轮发电机组上投入运行,迄今已安全可靠运行18年多,期间,轴电压和轴电流一直稳定在正常数值范围。文中推荐容许的轴电压、容许的轴电流密度,并结合实践提出了降低轴电压的综合措施。

汽车交流发电机纹波电流及其抑制

内部装置有整流器和电压调节器的汽车交流发电机,其输出的直流电势会有较大的纹波分量。和名牌发动机配套的发电机,在一定转速下的纹波电流也是一项主要性能参数。本文简介过大的纹波电流造成的影响,分析纹波电流的形成,重点论述设计和制造中如何测量和抑制纹波电流,以满足产品达到出口配套的技术要求。

发电机同步闭锁回路的改进

同步操作（同步并列）是指将同步发电机投入电力系统参加同步并列运行的操作。它是一项很重要的操作，若误操作会造成非同步并列（即不满足并列条件的并列），给电力系统带来极其严重的后果：可能产生巨大的冲击电流；引起电力系统电压严重下降；可能使电力系统发生振荡以至于瓦解。巨大的冲击电流将产生强大的电动力，可能对电气设备造成严重的损坏。

基于直接电容电流控制的PMSG机组低电压穿越控制策略研究

提出一种改进的PMSG机组低电压穿越控制策略。在机侧变流器控制直流母线电压的结构基础,提出直接电容电流控制和电感电压前馈方法,加快直流链电压控制速度,进而提高网侧变流器捕获最大风能的速度和降低电压故障时的直流电容电压暂态峰值。对比仿真结果可验证该文策略的有效性。

发电机消弧线圈档位的选取

发电机中性点通常经过消弧线圈补偿接地,但会引起母线TV二次侧相电压不平衡,为了选择消弧线圈的最佳档位,工程中通过现场测试来确定消弧线圈的档位。但现场的试验常受到被测系统本身的特点及现场测试条件的影响。因此针对天生桥一级水电厂发电机系统零序电压保护误动的情况,选择该厂#4发电机进行了系统单相接地试验以及其它相关试验。通过对所测单相接地电容电流、中性点位移电压的分析,排除现场因空载变压器引起的干扰等因素,确定发电机单相接地电容电流为13 A。结合该厂不能改变系统一次接线的实际情况和系统的运行要求,建议将发电机消弧线圈档位选在2~3档,使发电机能够工作在相对安全的运行状态。

发电机断路器对单相接地故障影响的研究

通过分析单相接地故障电流及瞬态接地过电压的产生、对发电机的破坏性后果、关键影响参数、国内外标准要求、应用现状等,结合发电机定子绕组一点接地铁芯烧损的试验研究,对某电厂负荷开关整体换型改造后发电机出口断路器电容对发电机单相接地故障电流及瞬态过电压的影响进行了计算和研究,得出单相接地故障情况下的弧光接地过电压不会对发电机产生严重损坏事故的结论。

发电机失磁保护在应用中的改进

发电机的失磁故障是指发电机的励磁突然全部或部分消失。由于发电机失磁时，定子电流增大，定子电压下降，有功功率下降，无功功率反向且增大，在转子回路中出现差频电流等，将会对系统和发电机产生许多不利的影响：①造成系统的无功功率大量缺额，有导致系统电压崩溃的危险：②引起系统中其他的发电机或电线过流；③使发电机转子励磁回路过热及定子过流；④发电机的定子、转子及其基础受异常的机械力；中击；⑤发电机失磁运行时，转子端部的部件、边段铁心过热。这些都严重地威胁着机组的安全。因此，发电机失磁保护在发电机的安全运行中起着非常重要的作用。

计及漏磁耦合的双绕组感应发电机稳态分析模型

针对具有特殊定子绕组结构的高低压双绕组感应发电机,提出计及定子双绕组间漏磁耦合的稳态分析模型。考虑定子2套绕组间的互漏感列写支路电压方程,引入流控电压源表示互漏电势,推导出双绕组感应发电机的稳态等值电路。通过计算流控电压源的复数控制系数,说明了稳态分析时计及定子双绕组间漏磁耦合的合理性。基于等值电路采用回路电流法列写矩阵方程,以回路阻抗矩阵的行列式绝对值为目标函数采用优化法进行求解,可以确定模型中的未知量。采用所建模型计算样机外特性和稳压电容值,计算结果与实验结果高度吻合,验证了所建稳态分析模型的正确性与准确度。

汽车交流发电机的建压过程和建压转速

一、前言 发电机是汽车供电系统的关键构成要素,汽车起动后,发电机能快速建立电压,使得发电机输出端电压高于蓄电池电压,充电指示灯熄灭,这样才能给车上用电器供电,同时给电瓶充电。建压转速（Turn on speed）这一名词源自国外,相比国内的标准类似的术语是零电流转速和空载转速。零电流转速：发电机的电压已达到规定的试验电压而尚无电流输出时的转速。

关于大型火力发电厂发电机中性点接地方式的思考

根据《交流电气装置过电压保护及绝缘配合》（DL／T6201997）第3．1．3条规定：“3～20kV具有发电机的系统，发电机内部发生单相接地故障不要求瞬时切机时，如单相接地故障电容电流不大于下表所允许值时，应采用不接地方式；大干该允许值时，应采用消弧线圈接地方式……发电机内部发生单相接地故障要求瞬时切机时，宜采用高电阻接地方式。”