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。

水轮发电机转子绕组匝间短路故障的新型在线诊断方法

针对转子绕组匝间短路故障可引起水轮发电机机组较为强烈的振动,导致计划外停机的问题,以二滩水电站一台550 MW水轮发电机为例,根据磁动势平衡原理,推导匝间短路前后发电机主磁场的变化规律,提出在水轮发电机定子铁心上安装U型检测线圈,用以检测转子绕组匝间短路故障。根据发电机主磁场的运动规律,推导穿过U型检测线圈的磁通表达式,进一步得到检测线圈的感应电动势。二维电磁场仿真证明U型检测线圈的感应电压可以反映水轮发电机的转子绕组匝间短路程度,并能定位故障磁极位置,新型检测方法实现了对水轮发电机转子绕组匝间短路故障的在线诊断。