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抽水蓄能机组励磁绕组匝间短路漏磁检测研究

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抽水蓄能机组定子铁心背部漏磁场可有效反应励磁绕组的运行状态,通过对励磁绕组匝间短路前后的漏磁特征进行研究,以实现对其匝间绝缘健康水平的在线监测.首先,推导励磁绕组健康状态与匝间短路状态下的漏磁表达式,得到不同状态所对应的磁密特征谐波;其次,搭建发电容量为278 MVA的抽水蓄能机组二维有限元仿真模型,据此分析匝间短路故障前后径向漏磁及切向漏磁时/频域特征的演变规律,并得到空载工况的径向、切向漏磁峰值分别为111、102μT,负载工况的径向、切向漏磁峰值分别为115、112.5μT,可为漏磁传感器选型提供参考;最后,通过在同步发电机定子铁心背部加装磁通门传感器,采集不同匝间短路程度下的径向、切向及轴向漏磁信号,获其空载工况峰值分别为51.9、40.4、28.2μT,负载工况峰值分别为56.5、47.3、38.4μT,动模机组监测结果证明了,漏磁信号时域特征波形及频谱特征谐波变化可有效表征励磁绕组匝间绝缘健康水平,为励磁绕组匝间短路状态监测拓展了新的技术路径.
Leakage flux detection of excitation winding inter-turn short circuit of pumped storage unit

pumped storage unitexcitation windinginter-turn short circuitleakage flux characteristicsonline monitoring

齐鹏、李永刚、马明晗、武玉才、黄嘉

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华北电力大学 新能源电力系统国家重点实验室,河北 保定071003

河北张河湾蓄能发电有限责任公司,河北 石家庄050300

抽水蓄能机组 励磁绕组 匝间短路 漏磁特性 在线监测

国家自然科学基金国家自然科学基金青年科学基金

5227704852307053

2024

10.15938/j.emc.2024.02.004

电机与控制学报
哈尔滨理工大学

电机与控制学报

CSTPCD北大核心
影响因子：1.014
ISSN：1007-449X
年,卷(期)：2024.28(2)
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