基于负序电信号的变压器绕组匝间故障检测系统

变压器绕组匝间故障检测对于保证电力系统稳定运行有重要意义,由于变压器自身很容易遭受外界冲击,进而出现故障,为此应用负序电信号设计了一种新的变压器绕组匝间故障检测系统。在硬件上分别设计了故障信号转化模块和数据检测模块,选用HIEC APF滤波器作为数据采集装置,选择208系列变送器检测故障数据。软件部分利用负序电信号针对三相系统的特点对向量图进行数据处理,将三相数据相加,并分类不同的电力结构,针对电力系统内部故障进行数据检测操作,实现变压器内部故障检测。实验结果表明,设计系统具备很好地确定分布式参数分布状态的能力,当频率超过0.3 kHz时出现对称,表明变压器存在短路故障,故障越严重,变压器绕组匝间阻抗值和相关系数的变化越大。

磁控式并联电抗器控制绕组匝间故障分析及保护方案

基于实际工程介绍了一种超高压磁控式并联电抗器的励磁系统构成,分析了控制绕组匝间短路的故障特征。结合MATLAB数字仿真和动模实验结果,提出了以过电压保护作为控制绕组匝间保护方案存在延时动作且可能拒动的潜在问题,分析其原因在于故障时直流母线极间电压中的故障特征只含有间断的电压尖峰而非连续的交流过电压,且在某些情况下完全不显示故障特征。建立了故障后励磁系统的电流分布模型,得出故障后直流母线极间电压中故障特征的出现依赖于总控制电流过零的结论。提出以总控制电流中的基波分量作为判据的控制绕组匝间保护新方案,该方案在小匝间故障时仍具有很高的灵敏度,结合仿真结果论证了新方案的有效性。

关于发电机绕组匝间故障检测的新型探测线圈浅析

电力设备的安全运行至关重要,发电机作为产生电能的装置,其重要程度不容小视。目前,使用量最大,最常见的发电机即为汽轮发电机。汽轮发电机在运行时比较容易发生故障,最常见的故障即为定子绕组匝间短路和转子绕组匝间短路,但是在故障发生时,发生故障的类型和故障发生的部位并不容易确定。为了解决这个问题,本研究提出了一种新型的探测线圈,来区分发电机的故障类型,判断故障发生的部位,从而更好地监测和保护发电机。

基于二维CNN与多源机电信息融合的同步电机转子匝间短路故障诊断方法

为提高同步电机转子绕组匝间短路故障的诊断准确率,以一台型号为SDF-9的一对极同步发电机为研究对象,提出了一种基于二维卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)与多源机电信息融合的匝间短路故障诊断方法。首先选取故障前后的定子环流、转子振动、定子振动信号为故障特征,采用信号-图像转换方法将一维时序信号转化为二维灰度图像。其次将处理后的图像分别作为二维CNN模型的前置输入进行训练。最后采用D-S证据理论将3种证据体的输出概率进行决策融合。结果表明:该方法消除了单一信号易受传感器故障及环境变化的影响,故障诊断准确率显著提高,并与其他传统故障诊断算法的诊断结果进行对比分析,验证了此方法的有效性。

基于判据融合的异步电动机定子绕组匝间短路诊断

为解决定子绕组匝间短路故障诊断中常见异常运行工况干扰的问题,提出一种基于判据融合的异步电动机定子绕组匝间短路故障诊断方案。首先,考虑到故障特征之间的关联性,提出一种以电流特征为主、电压特征为辅的融合判据;然后,通过融合判据对定子绕组匝间短路故障及故障相进行诊断;最后,通过仿真实验证明了该方案的有效性。

一种基于CGAN-CNN的同步电机转子绕组匝间短路故障诊断方法

由于同步电机故障样本数量较少,为解决同步电机故障诊断中普遍存在的样本不平衡问题,提出了一种基于条件生成式对抗网络(CGAN)和卷积神经网络(CNN)的同步电机转子绕组匝间短路故障诊断方法。首先,对传感器收集到的数据进行预处理,对正常样本和故障样本分别添加标签后输入CGAN中生成大量新样本,将生成的新样本与原始样本混合并划分训练集和测试集;然后,利用CNN训练平衡后的数据集,充分、精准地提取有效故障特征;最后,在输出端利用Softmax分类器输出故障分类结果。通过实验证明,与非平衡数据集相比,利用平衡数据集后的故障识别准确率十分稳定且达到99.5%以上,同时与平衡的原始样本数据相比,生成样本避免了噪声和其他干扰,故障诊断的准确率也更高。

核电多相星形无刷励磁机定子励磁绕组匝间短路故障特征分析

相比于常规的三相绕组,多相星形电枢绕组的联接方式更为复杂灵活。以3n(n=2,3,…)相P对极的星形无刷励磁机为研究对象,从定、转子间磁势的性质及其相互作用入手,通过理论推导得出在定子励磁绕组中感应出的谐波电流特性。以某6相星形励磁机为例,依据每相各分支绕组相对空间位置、三相绕组相对空间位置分析定子励磁绕组匝间短路故障的特征。理论分析与仿真结果均表明,6相星形无刷励磁机正常运行时励磁电流中主要含有直流分量与6倍次谐波分量,当发生定子励磁绕组匝间短路故障后,励磁电流中还会出现3/4及其倍数次特征谐波电流。

水轮发电机转子绕组匝间短路故障分析

转子绕组匝间短路故障在水轮机运行中较为常见,轻微匝间短路不会造成很大影响,但是任其发展会产生严重危害,必须做好此类故障检查、原因分析工作,并及时进行故障处理,切实保证水轮机安全可靠运行。本文首先分析了我国水力发电产业发展情况,明确了水轮发电机的重要地位及其安全、稳定运行的必要性;其后围绕转子绕组匝间短路故障危害及其原因进行了详细探讨,最后就某水电站发生的一起转子绕组匝间短路故障处理展开具体分析,以期可供参考。

异步电机综合故障实验教学平台设计与开发

由于异步电机实验教学平台多是针对正常工况设计开发的,缺乏对故障状态的模拟和分析,因此造成了教学和实际需求的脱节。该文设计开发的异步电机综合故障实验教学平台可以开展定子绕组匝间故障、转子断条故障、轴承故障实验和在线诊断,该平台综合了异步电机拆解与组装、故障特征分析以及数字信号处理技术的实际应用,有助于学生深入理解相关知识,提升实际动手能力。

定子故障下的双馈风力发电机组建模与稳定性分析

针对双馈风力发电机组(DFIG)发生定子绕组匝间短路(SWITSC)故障后的稳定性问题,建立了SWITSC故障下的DFIG的小干扰稳定性分析模型。基于Lyapunov稳定性理论进行特征值分析,并勾勒出主导特征值的变化轨迹;另外,找出了对稳定性影响作用较大的关键性控制参数,结合仿真波形说明了DFIG稳定性的变化情况。得到结论:DFIG发生SWITSC故障后,其稳定性有所下降,但在风速及控制参数合理的条件下仍然具有保持稳定运行的能力。

感应电动机内部故障检测技术综述

针对感应电动机常见的几种内部故障,详细的阐述了不同故障产生的原因,分析了国内外目前所用的检测方法,并指出了故障检测技术的发展趋势。