核电多相环形无刷励磁系统故障分析及继电保护原理

多相环形无刷励磁机是目前在运百万千瓦级核电站广泛采用的励磁机型,因其未配备完善的继电保护,现场发生的多起故障带来了严重损失。实现该保护的难点在于励磁机为旋转电枢式电机,可量测的量仅为定子励磁电流,需用单一电气特征实现对多种故障的保护及区分。首先,文中从各种故障前后转子电枢电流及空间谐波磁场特性入手,对励磁机定、转子绕组及旋转整流器故障的特征及机理进行了深入研究,根据绕组结构不对称下定、转子电流的相互感应关系,得出各种故障暂态及稳态时的频谱分布特征及演变规律;其次,以十一相环形无刷励磁机为例,对动模样机进行了不同故障的实验和仿真,实验和仿真结果验证了理论分析的正确性;最后,提出了一种基于定子励磁电流的新型保护原理,动模样机实验及保护装置的现场运行及测试结果表明,该原理能够实现对故障的可靠灵敏保护,并能有选择性地区分故障。

核电多相角形无刷励磁机定子匝间短路故障特征分析

实现对核电无刷励磁机内部故障的保护对保障核电系统的安全稳定运行具有重要意义。为研究核电多相角形无刷励磁机定子励磁绕组匝间短路故障的特征,以一般m相P对极的无刷励磁机为研究对象,从故障时定、转子绕组产生的磁场及其相互感应作用入手,理论分析定、转子电流的稳态故障特征。对某11相角形实验样机进行负载工况下的定子绕组匝间短路实验,对定、转子电流稳态实验波形进行傅里叶分析。理论分析及实验结果均表明:故障后励磁电流中出现了m/P倍的特征谐波,电枢电流中出现分数次及偶数次特征谐波。文中所提出的励磁绕组匝间短路的分析方法及结论可应用于不同相数的多相角形无刷励磁机上,其特有的故障特征为定子匝间短路故障保护的研究提供了依据。

俄供旋转整流器监测装置的原理及应用

简要讲述了旋转整流器在无刷励磁系统中的重要性和旋转整流器的两种监测方法,主要介绍了俄供无刷励磁系统旋转整流器的结构,旋转整流器监测装置的组成及各元件在旋转整流器监测装置中的作用,并结合田湾核电站的现场试验,分析了俄供旋转整流器监测装置的工作原理,说明了与其它旋转整流器监测装置的区别及在田湾核电站的适用性。

核电无刷励磁机转子不平衡磁拉力与整流桥二极管开路故障的关联特性研究

针对核电无刷励磁系统的旋转整流器二极管易发生开路故障,导致励磁机电枢电流分布不对称,转子承受不平衡电磁力作用的问题,以一台核电5.8 MW三相无刷励磁机旋转整流器的一个二极管开路故障为例,结合电枢绕组空间布局及其感应电动势特点,分析了旋转整流器二极管的导通规律及二极管开路故障前后电枢磁场的变化特征,得到转子不平衡磁拉力的解析表达式和谐波特征,进一步结合矢量分解原理及各相绕组通断规律预测了转子在x′轴和y′轴方向的振动频率。通过有限元仿真得到转子不平衡磁拉力与二极管开路故障的关联特征,验证了二极管故障后转子不平衡磁拉力的基频、(P±1)倍基频、(2P±1)倍基频等谐波幅值显著增大的预测。

核电汽轮发电机配套无刷励磁机磁极故障修理

介绍了与核电汽轮发电机配套的无刷励磁机磁极故障的修理过程,修复后的磁极顺利通过了验收试验。

三门AP1000与秦山压水堆核电站发电机组励磁系统比较

通过比较三门核AP1000机组的自并励励磁系统、秦山二期CNP600机组的无刷励磁系统以及秦山一期CNP300机组的交流励磁系统，分析三类励磁系统的不同特点，为不同容量核电机组选择适宜的励磁系统提供参考。

自励无刷励磁系统在核电站的应用

介绍了核电站选择自励无刷励磁系统的主要原因;分析了无刷励磁系统的构成和功能,重点阐述了其起励和强励的特点,并对转子一点接地保护及其他励磁回路的保护作了应用分析;最后,对灭磁方式及特点进行了说明。研究表明,自励无刷励磁系统适合于大容量的机组,在核电机组中将有着广泛的应用。