支路不對(duì)稱定子繞組大型水輪發(fā)電機(jī)短路故障分析.pdf

1、在水輪發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中，選擇水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)，不僅要考慮額定電壓、額定功率因數(shù)和定子線負(fù)荷等電機(jī)基本參數(shù)，還要計(jì)及水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。由于在設(shè)計(jì)水輪機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)受水力條件影響較大，幾者之間往往不能匹配，為提高電機(jī)設(shè)計(jì)合理性可采用支路不對(duì)稱繞組連接方案。本文以一臺(tái)300MW采用支路不對(duì)稱定子繞組連接方案的水輪發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象，利用有限元法，對(duì)發(fā)電機(jī)發(fā)生定子短路故障和勵(lì)磁繞組匝間短路故障時(shí)的瞬態(tài)過(guò)程進(jìn)行仿真分析。
　　本文首先對(duì)電機(jī)定子繞組支路

2、對(duì)稱條件進(jìn)行了分析研究，根據(jù)傳統(tǒng)繞組連接方法針對(duì)不同的繞組連接型式，提出適用于支路不對(duì)稱繞組的疊繞組和波繞組連接方法，并應(yīng)用該方法得到兩種波繞組連接方案和兩種疊繞組連接方案。建立了二維的場(chǎng)-路-運(yùn)動(dòng)耦合有限元模型，對(duì)空載運(yùn)行工況進(jìn)行仿真分析，得到不同繞組連接方案了各支路電流波形、定子電壓波形及其諧波含量、電壓波形畸變率和電話諧波系數(shù)。
　　其次，在發(fā)電機(jī)在空載運(yùn)行工況時(shí)，對(duì)定子繞組發(fā)生三相短路、兩相短路和單相短路三種故障情況進(jìn)行仿

3、真分析，獲得故障時(shí)的三相電流、各支路電流和勵(lì)磁繞組電流瞬態(tài)波形。分析了不同繞組連接方案時(shí)，各支路電流的變化規(guī)律，揭示了支路不對(duì)稱繞組水輪發(fā)電機(jī)故障時(shí)的支路電流特點(diǎn)。同時(shí)分析了阻尼繞組對(duì)發(fā)生3種不同故障的相電流和勵(lì)磁電流瞬態(tài)波形的影響。
　　最后，通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行工況勵(lì)磁繞組匝間短路進(jìn)行分析，得到了故障后勵(lì)磁電流以及定子支路中分?jǐn)?shù)次諧波隨著短路匝數(shù)的變化規(guī)律，并分析了短路位置對(duì)定子支路電流中故障特征量的影響。根據(jù)上述研究結(jié)果本文