抽水蓄能发电机励磁绕组匝间短路的环流特性分析

摘要

针对抽水蓄能发电机励磁绕组匝间短路早期故障特征易被掩盖的问题,本文对其电枢绕组同相支路环流特性进行分析。首先,根据抽水蓄能发电机运行过程,推导了励磁绕组匝间短路状态下的同相多支路环流公式,得到了匝间短路故障所引起的环流特征谐波;其次,本文选择一台发电容量为334MVA的抽水蓄能发电机作为研究对象,搭建了二维有限元仿真模型,计算了不同故障程度下的气隙磁密大小,验证了所建模型的正确性;最后,根据所建有限元模型,对不同故障程度下的同相分支环流进行分析,并绘制了相应的时域图谱及频域图谱,实验结果证明了环流特征分布可有效用作励磁绕组匝间短路辨识的判据,该方法对早期微弱匝间短路故障检测具有较高的灵敏度。