文档介绍：河海大学
硕士学位论文
汽轮发电机定子绕组内部电气故障研究
姓名:徐树峰
申请学位级别:硕士
专业:农业电气化与自动化
指导教师:马宏忠
20070301
摘要发电机作为电能生产的关键设备,对整个电力系统的安全稳定起着至关重要的作用。随着电力工业的迅速发展和发电机单机容量的不断增大,人们对发电机的安全运行及可靠性提出了越来越高的要求。定子绕组内部故障是发电机比较常见的电气故障,大多都是由于最初匝间短路没有被及时监测出发展而成的,若任其发展,将给定子线圈带来毁灭性的灾难。因此对发电机进行故障分析与诊断的研究具有重要的理论意义与工程实用价值。本文采用有限元法作为分析发电机电磁场的理论依据,运用软件作为分析和仿真的工具。有限元法是目前电气工程中解决电磁场分布边值问题的强有力的方法。在目前的电机性能分析以及其它领域的电磁场问题计算中,几乎无一例外的全部采用了数值计算方法中的有限元法或与之相关的计算方法。而有限元法的前处理过程,是有限元法分析相当关健的步骤,它关系到求解的精度、效率以及计算机资源的占有。本文在软件的环境下,建立汽轮发电机雍4笱ФJ笛槭D夥⒌机姆抡婺P停缓蠓抡婕扑惴⒌缁谡:凸收锨榭鱿碌牡绱懦》植甲纯觥Mü仿真计算结果的解后处理,对发电机进行故障诊断。根据仿真分析的结果,结合动模实验室模拟发电机的试验数据,系统地分析了定子绕组内部故障对发电机中相互关联的各个电气量的影响。描述了在不同负荷水平、不同短路匝比的情况下,发电机三相定子电流、励磁电流等电气参量的变化情况,并找出故障规律。通过分析发电机定子绕组内部故障后气隙磁场的变化特征,得到作用于发电机定子的脉振电磁力特性,进而得到定子的振动特征。通过实测动模实验室模拟发电机内部故障时定子机壳和绕组的振动信号来验证理论分析的结果,并通过频谱分析技术建立故障模式与振动信号之间的关系。关键词:汽轮发电机;定子绕组;有限元法;软件;振动特性
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论文作者┧镎邓年午月硼年午月\学位论文独创性声明:本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如不实,本人负全部责任。学位论文使用授权说明:河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊馀贪电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅。论文全部或部分内容的公布ǹ授权河海大学研究生院办理。论文作者┟:
本课题的研究意义第一章绪论日,国内目前单机容量最大的火电机组——华能玉环电厂一号机组并网进入世纪以来,我国电力系统得到了快速的发展,大容量的同步发电机组、超高电压等级的输电线路以及跨地区大联网成为现代电力系统的主要特征。年月发电:截至年底,我国发电装机总容量突破了趉锏万。现代电力系统的这些新发展给电力系统的规划设计、稳定计算、策略研究、安全监控、事故分析都提出了更高的要求。在电力工业的发展过程中,电力设备的故障是不可避免的。问题之一是如何正确判断故障的真正原因,采取治本的反事故措施;问题之二是实时监测,以便提前采取相应的措施,将强迫停机的概率降至最低,从而使由此遭受的损失最小。多年来,我国电力行业一直采用的《电气设备预防性试验规程》,在一定程度上为我国电力行业的安全生产起到了保证作用。但是,该规程所适用的条件是在电气设备停止运行的情况下才能进行。比如,对电气设备绝缘电阻的测量、交直流耐压试验等,这种监测需要将设备停电来进行测量,测量时还要进行大量的电气倒闸操作,费时费力而且必须停止供电,这就使得它不符合现代电力工业多发多供的基本要求。解决问题的最好方法是采用在线监测技术,它克服了上述局限性,可以在任何需要的时候进行测试或者连续进行测试,而且测试过程是在经济运行电压下进行的,所以测试结果更能反映实际的运行情况。同步发电机是电力系统的核心设备之一,它在电力系统中起着非常重要的作用,它的运行状况对电力系统的各个方面都会产生影响。随着发电机单机容量越来越大,发电机一旦发生故障所造成的停电损失也越大。为了降低发电机故障频率、减少停电次数、降低损失,必须加强对发电机运行中的在线监测。通过对发电机运行数据的分析,可以及早发现发电机所存在的缺陷并进行消除,保证发电机的安全运行,提高企业的经济效益。现在已经开发出来并投入现场运行的有发电机绝缘局部过热监测、发电机局部放电监测和发电机漏氢监测等一系列在线监测产品【。河