雙饋風力發(fā)電機繞組匝間短路故障的研究.pdf

1、雙饋感應發(fā)電機是目前風力發(fā)電系統(tǒng)中應用最廣泛的一種發(fā)電機型。它具有變速恒頻的特性，是風力發(fā)電系統(tǒng)的核心設(shè)備。為保障風力發(fā)電機組的安全穩(wěn)定運行，必須對雙饋式感應發(fā)電機常見故障進行監(jiān)測與診斷。對于雙饋式感應發(fā)電機，繞組匝間短路是一種典型的電氣故障，轉(zhuǎn)子偏心是一種典型機械故障。本文完成的主要工作如下：
　?。?）基于電磁場有限元理論和DFIG的具體參數(shù)，使用Ansoft Maxwell2D仿真軟件搭建了雙饋式發(fā)電機的有限元仿真模型。通過

2、對仿真模型和外電路的設(shè)計與修改使所搭建的仿真模型更貼近實際情況，可以對定子繞組匝間短路、定子繞組固有不平衡、轉(zhuǎn)子偏心和轉(zhuǎn)子繞組匝間短路等單一故障或者復合故障情形進行仿真。
　?。?）針對雙饋式發(fā)電機實際中可能存在的定子固有不平衡現(xiàn)象，分析了其在轉(zhuǎn)子電流中引起的諧波，指出定子繞組固有不平衡可能對定子匝間短路故障的診斷造成干擾，引起誤診斷，提出了可以避免誤診斷的方法。
　　（3）分析了定子匝間短路和轉(zhuǎn)子偏心故障的故障特征，針對雙

3、饋式發(fā)電機定子匝間短路和轉(zhuǎn)子靜偏心復合故障進行了仿真建模，分析了定、轉(zhuǎn)子電流諧波，并提出了監(jiān)測復合故障的方法。
　?。?）針對實際中雙饋式感應發(fā)電機轉(zhuǎn)子不完全對中導致的固有混合偏心情況進行了分析，研究了轉(zhuǎn)子存在固有混合偏心對轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障診斷的影響。利用電磁場有限元分析軟件，搭建了理想條件下的電機模型和考慮轉(zhuǎn)子存在固有混合偏心的實際電機仿真模型。對兩種模型在正常運行和匝間短路故障下的定、轉(zhuǎn)子電流和電磁轉(zhuǎn)矩做頻譜分析。提出了避