Powerformer——21世纪新兴的发电装置

介绍了20世纪末出现的、目前被广泛重视的可直接并网的一种新型高压发电装置—— Powerformer,详细论述了Powerformer的基本原理、开发背景、现状、技术关键和运行特点,并对 其在电力系统中的发展及应用前景进行了讨论与展望。

Powerformer非全相运行保护

Powerformer非全相运行时将在其中性点产生很高的位移电压,而其分级绝缘的特点使中性点附近成为耐受过电压的薄弱环节。因此,相对常规发电机而言为Powerformer配置专门的非全相保护更为必要。在分析非全相运行状态特点的基础上,提出了一种基于Powerformer机端零序电压和定子绕组负序电流的非全相运行保护方案。采用EMTDC建立系统仿真模型,仿真结果证明,保护方案将零序电压和负序电流配合使用,对系统非全相运行的识别能起到相互补充的作用,保护原理正确可行。

Powerformer继电保护系统研究动态

介绍了发电机保护技术的最新进展--适用于Powerformer的继电保护系统。对目前提出 的4种面向Powerformer的保护新功能设计进行了详细介绍。最后总结了Powerformer继电保护 现阶段的研究成果,指出了其中存在的问题,提出了后续研究的思路。

Powerformer一次系统设计及运行实例简介

Powerformer是一种集成了传统发电机和升压变压器功能的新型高压发电机,是在发电技术领域取得的最新进展。它通过利用交联聚乙烯(XLPE)电缆绕制定子绕组,克服了困扰发电机绕组设计的绝缘问题,使得其机端电压在电缆绝缘水平范围内可以任意调节,实现与高压电网的直联。结合目前实际运行的Powerformer的情况,介绍了Powerformer关键部件的设计原理、运行和试验状况、投资及运行经济效益分析、应用前景等。

Powerformer定子单相接地保护研究

提出一种基于故障分量能量函数的Powerformer定子单相接地保护新原理。不同于传统保护方案需要测量发电机中性点和机端的基波零序电压和3次谐波电压,文中提出的方法利用Powerformer机端处的零序电流和母线处的零序电压,通过分析能量方向检测接地故障,对于发电机区内故障和区外故障具有很好的区分性。MATLAB仿真结果证明,在不同的故障情况下,该方案具有较高的灵敏性和可靠性,能够满足Powerformer的保护要求。

Powerformer定子槽漏抗推导

Powerformer是一种新型高压发电机,它采用圆形电缆作为定子绕组。为了提高输出电压的等级,Powerformer绕组采用多层同心式。本文主要利用解析法和有限元法对Powerformer槽漏抗进行推导和计算,并得出相应的公式。

基于ANSYS的Powerformer定子端部模型的建立

本文针对新型发电机—Powerformer的定子端部磁场区域 ,研究了Powerformer定子端部三维模型的建立方法和对其进行合理化剖分的方法 ,并在计算实例分析中 。

超高压发电机Powerformer

针对ALSTOM(前ABB)研制的Powerformer超高压电机。介绍了其原理和应用,该技术不仅在发电机结构设计上有巨大变化,同时使发电、输变电和用电都产生了新的变化。

利用ANSYS求解Powerformer发电机的空载特性

设计了一种全新的发电机—Powerformer,它无需升压变压器直接连接到电网。为了产生高压电 ,定子为多层同心式绕组 ,定子槽很深且与传统发电机不同 ,气隙磁密、定转子外径也比传统发电机大。本文着重叙述用ANSYS软件求解该电机的空载特性。

阻尼绕组分布对Powerformer气隙磁场和参数的影响

利用ANSYS有限元软件对具有不同阻尼绕组分布的Powerformer磁场进行了分析计算,并进一步讨论了阻尼绕组的数目和分布对电机电磁参数和性能的影响,得到了一些对工程实际有意义的结论。

直接连接高压电网的发电机——Powerformer

由于绝缘问题的制约，发电机输出侧电压一般在20kV以下。为了实现发电侧与输电网的对接。需借助升压变压器。发电机-升压变-输电网-降压变-负荷这种经典模式似乎不容怀疑。然而20世纪90年代以来。这种概念受到强烈挑战，随着近年来交联聚乙烯（XLPE）电缆的发展，使发电机定子出线端可以与高压电网连接有了可能，这种电缆由绞合的圆形导体组成，并挤包内半导电屏蔽层。接着是固体绝缘层姗和外半导电层。半导电层由混有碳黑和金属微粒的XLPE或乙烯丙烯橡胶组成。由于外半导电层接地，电场完全局限在绝缘层内。Powerformer的定子绕组采用XLPE电缆直接绕成。目前。500kV的XLPE电缆已投入实际运行，Alstom Power的近期目标也是制端电压，达到200kV的Powerformer。

超高压电机的突破性进展——从Powerformer到Dryformer、Motorformer和Windformer

1998年2月25日,ABB 公司对外宣布,世界上第1台采用交链聚乙烯(XLPE)电缆绕制定子绕组的高压发电机(Powerformer)研制成功,科学家们为之奋斗数十年的直连电网高压电机得以初见端倪。自此以后,ABB 公司不仅为6座水、火电厂研制成多台直连电网水轮发电机(Hydro Powerformer)和直连电网汽轮发电机(Turbo Powerformer),而且还基于同一设计理念,相继研制成功电缆绕组无油电力变压器(Dryformer)、直连电网高压电动机(Motorformer)和直连电网风力发电系统(Windformer)。本文介绍了直连电网发电机产生的历史背景及发展过程;重点论述 Powerformer 的原理、设计特点、性能及优缺点;对 Dryformer、Motorformer 和Windformer 分别作了简单介绍和分析。