考虑定子铁心片间短路时的涡流及涡流损耗的有限元分析

对于定子铁心中发生片间短路时的涡流及涡流损耗计算的问题,提出了一种基于低频下的均质化方法,且该均质化方法利用有限元方法进行分析。直接模拟方法需要对每个叠片进行非常细致的剖分,因此会导致巨大的计算上的未知。为了避免对每个叠片进行模拟,本文使用等效电导率的连续体模型代替大量的叠片。应用上面提出的方法对一台发生片间短路的大型异步电机的定子通过使用T,Ψ-Ψ方程的三维有限元软件进行计算验证,并将引入各向异性电导率的连续体模型下获得的结果与实际叠片下获得的精确解进行对比分析,可知在各向异性电导率的连续体模型下获得的故障点分析可以有效地满足实际的精度要求。

发电机定子铁心片间短路故障诊断系统

铁心是发电机的重要组成部分 ,铁心片间短路故障在发电机故障中占有很大比例 ,这类故障通常会严重影响发电机的安全运行。为此阐述了大型发电机定子铁心片间短路故障诊断系统(ELCID)的原理 ,并与传统的铁损试验进行比较。介绍了华北电科院使用ELCID进行了多台次定子铁心检查的情况 ,进一步总结了ELCID试验操作及试验结果分析中需要注意的问题 。

大型发电机定子铁心片间短路检测系统设计

分析了产生电机定子硅钢片短路的原因和危害,并基于ARM的嵌入式系统设计为背景,使用uIP为协议的以太网通讯,设计了一个使用LM3S8962微处理器的片间短路检测系统.与以往电机定子短路检测方法相比,本文设计的系统只需要很低的励磁电压,简单的人员操作,就可以准确的检测短路故障的严重程度和位置.现场实验结果与理论分析相吻合,表明该系统有较好的准确性和稳定性.

大型电机铁心片间短路故障实验与数值仿真分析

为了分析电机铁心片间短路故障,对YR630-12/1430型绕线型异步电动机的定子铁心进行了低励磁实验,并对相同实验条件下故障处的磁通密度、电流密度分布情况及涡流损耗进行了数值仿真.结果表明仿真与实验数据具有较好的一致性,并且随着故障程度的加深,磁密、电流密度也相应的增加.电磁场数值仿真计算可以为片间短路故障分析提供进一步的依据,从而验证了低励磁法铁心片间短路故障系统通过直接探测片间短路点的故障电流来查找故障点可行性.

电机定子铁心片间短路故障分析的解析法

为了分析电机定子铁心片间短路故障,提出一种故障区域电气量参数的解析计算方法。在考虑硅钢片中交变磁场的集肤效应的基础上,推导硅钢片磁场的解析式和复功率表达式,进而求出单片硅钢片感应电压;并根据单片硅钢片等效电路分别建立初始故障和完全故障区域等效电路。再根据故障域等效电路计算相关电气量参数,定量分析故障片数对故障区域电气量参数的影响。最后通过有限元仿真和片间短路故障实验验证文中所提方法的正确性与有效性。结果表明:解析法计算结果与有限元仿真和实验检测结果有较好的一致性,本文提出的方法可以有效地用于片间短路故障分析。

大型电机定子铁心片间短路故障分析

为了分析大型电机定子铁心片间短路故障,对故障模型的建立进行了研究。依据均质化理论,研究出铁心片间短路故障模型。建立了片间短路故障模型的等效电路,并给出了利用均质化求解的等效电导率表达式,对三维涡流场片间短路故障模型进行计算与分析,最后通过片间短路故障实验验证文中所提均质化建模方法的正确性与有效性。结果证明:故障处的电压要远大于非故障处;齿部故障区域的电压大于轭部故障区域的电压;故障片数越多,电压越大。实验结果与有限元分析结果相吻合,说明均质化建模法可以进行片间短路故障模型分析。

片间短路时变压器铁芯涡流场的三维建模与分析

由于变压器铁芯每级叠片的尺寸不同等原因,当前用于电机定子铁芯故障的二维方法难以适用。为得到故障时变压器铁芯局部磁通及涡流分布的变化,进而为优化设计提供相应的仿真依据,本文提出故障时变压器铁芯故障点的等效电导率,且基于此建立牵引变压器三维有限元故障模型;其次利用该模型对故障时变压器铁芯内部的磁通分布、涡流分布以及涡流损耗进行仿真研究;最后采用较精确的涡流损耗计算方法——等效电路法对涡流损耗的仿真结果加以验证。结果表明:该有限元故障模型对涡流损耗的仿真结果与等效电路计算结果相近,证明该模型对变压器片间短路故障仿真的有效性。

考虑铁心片间短路故障的均匀化建模方法

铁心叠片绝缘故障导致片间短路问题,一直是影响大型高压电机安全稳定运行故障之一。现行复杂叠片短路故障模拟计算方法,未能充分考虑频率和磁通对垂直于冲片轧制方向集肤深度影响,同时存在因叠片网格剖分计算量大而不利于工程应用。提出一种针对片间故障的快速模拟方法,采用宏观结构等效电导率与磁导率的均匀连续体代替实际叠片,构建片间故障的快速模拟模型。使用T,ψ-ψ方程的三维涡流场对片间绝缘区域进行计算,并将实际叠片模型与均匀化模型的仿真结果对比。最后以大型高压电机YR630-12/1430的铁心为例,进行片间故障电流的检测实验。结果表明,有限元仿真结果与实验结果相近,该模型可以快速且有效仿真实际片间故障,满足工程需求。

高速磁浮轨道长定子铁心片间短路故障的研究

针对搭载式高速磁浮轨道综合检测系统拟采用磁场检测方法实现长定子铁心片间短路故障检测的需求,建立长定子与悬浮电磁铁的二维和三维涡流场模型。综合车辆运行姿态的变化,分析研究铁心片间短路故障时长定子牵引行波主漏磁场的表现和规律。研究结果表明:片间短路造成的涡流既影响行波主漏磁场叠片方向分量的对称性,也削弱行波主漏磁场垂向分量,其衰减约为20~300 Gs;电磁铁的悬浮漏磁场沿车辆运行方向呈指数衰减,距离电磁铁200 mm以外的行波主漏磁场不受影响;车辆悬浮与导向波动影响搭载式磁场检测的结果,其变化范围为±75 Gs,车辆侧滚及俯仰变化对搭载式磁场检测影响较小。这些结果为利用行波主漏磁场的变化实现非接触地快速检测定位铁心片间短路故障提供了理论依据。

大型汽轮发电机定子铁心片间短路处理方法

分析了片间短路发生的原因、危害,并通过制造厂的经验和实例,确定处理片间短路的方法,并通过理论分析和运行监测验证了本方法的可行性。

水轮发电机定子铁心片间短路的修复

本文以水布垭电站转子扫膛后定子铁心的处理为例,介绍了水轮发电机定子铁心碰撞后产生铁心片间短路的修复工艺方法及检查手段,并着重阐述了铁心修复过程中的一些工艺难点及注意事项。

基于开口变压器法的交流电机定子铁心短路故障检测

为了简便、可靠地检测和定位交流电机定子铁心叠片的片间短路故障,缩短机组维修和停运时间,提出利用开口变压器法检测交流电机定子铁心故障的方法。首先推导定子铁心正常和叠片片间短路故障情况下开口变压器铁心的磁通特征,进一步得到开口变压器感应电压的表达式,预测了片间短路故障的感应电压特征。然后以一台QFSN-300-2型汽轮发电机定子作为研究对象,通过二维有限元电磁模型进行仿真验证,进一步在一台小型异步电机定子铁心上进行实验验证。仿真和实验结果表明:在定子铁心正常情况下,开口变压器线圈在定子铁心各槽的感应电压都很小;当定子铁心某槽发生片间短路时,开口变压器线圈在该槽的感应电压随之升高,并且感应电压的幅值随着故障位置和故障程度不同而有所差异,证明了开口变压器法可用于检测交流电机定子铁心叠片片间短路故障。

多频情况下存在绝缘故障的叠片铁心的涡流及涡流损耗的分析

提出了一种分析叠片铁心发生绝缘故障时故障区域内的涡流及涡流损耗的方法。该方法以利用矢量电位和标量磁位,T,ψ-ψ方程的有限元方法为基础,使用最新发展的均质化方法模拟发生绝缘故障时的叠片铁心。为计算不同频率下的场量,推导出了各向异性铁心中不同方向的有效趋肤深度,且利用自适应网格完成趋肤深度的剖分。为证明方法的有效性,本文分别计算了不同频率下发生绝缘故障的大型异步电动机铁心中的涡流及涡流损耗。并将获得结果与采用直接方法获得的结果进行对比分析。结果表明,低频情况下利用各向异性电导率的连续体模型获得的结果可以很好地满足实际的精度需要。

变压器铁心发热故障的分析与处理

电力变压器是电网运行的"心脏",根据变压器运行的实际情况,较为全面的介绍了变压器几种铁心故障,分析了其故障原因,并针对各种故障类型分别给出了相应的解决方案,对变压器运行常见故障以及故障查找、解决方法等都有一定的参考意义。

110kV变压器内部过热故障的分析及处理

在发现一台110 kV变压器油中溶解气体色谱分析数据异常后,应用三比值法判断变压器内部存在高温过热故障,结合色谱分析数据、运行历史、高压试验等手段,逐步查找确定故障部位.通过吊罩检修,找到了铁心外引接地铜片与旁边铁轭上表面搭接,形成铁心片间短路的故障点,并重新对铁心接地外引线进行了固定,成功消除了主变故障.分析故障发生原因,得出区分铁心片间短路与铁心多点接地的重要证据,为今后同行业同类型变压器故障判断提供了参考和经验.

让胡路变电站220 kV 1号变压器故障分析与处理

对让胡路变电站220 kV 1号变压器油中溶解气体进行分析,发现气体体积分数超过注意值,进一步跟踪发现气体体积分数持续缓慢增长。通过特征气体法、三比值法计算可知变压器故障类型为过热性故障,根据绝对产气速率、相对产气速率判断1号变压器存在潜伏性故障且有发展趋势。对变压器进行多次脱气处理与大修均未能查出故障点,随后返厂进行工厂化检修,通过电阻值的对比判断和器身挑包操作确认铁芯油道两侧相邻硅钢片存在片间短路,并对故障进行了相应修复处理。

600MW水轮发电机组定子铁芯局部受损的处理

定子铁芯受损造成硅钢片片间短路,将引起发电机定子铁芯发热量增大,严重时烧毁发电机。某600 MW水轮发电机组在运行时出现定子绕组接地故障,造成定子铁芯局部熔化粘连;通过剔除受损部位硅钢片的局部处理方式,较简便地解决了铁芯片间短路问题。发电机并网运行后对故障处理部位铁芯温度进行了跟踪,未出现明显过热现象,确保了发电机组安全、稳定运行。