水轮发电机转子绕组匝间短路故障的研究与识别

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2、不包含他人已发表或撰写过的研究成果。巧本文的研究；Ｃ作做化重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。－作巧签名：載东口期；知？心年＾月＾口华北电力大学硕±学位论文使用授权书《水轮发电机转子绕组雨间短路故障的研究与识别》系本人在华北电力大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研究成果归华北电力。乂学所有，本论文的研究内容不得其它单位的名义发表本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版本，同意学校

3、将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可１＾１采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、可布论文的全部或＂部分内容。本学位论文属于（请在Ｗ上相应方框内打叫）：保密□，在年解密后适用本授权书不保密＾作者签名：豪日期：＞，錦名月余导师签名：朵命Ｒ期：公年ｔ月Ｓ円Ｊ．国内图书分类号：TM312学校代码：10079国际图书分类号：621.22密级：公开硕士学位论文水轮发电机转子绕组匝间短路故障的研究与识别硕士研究生：贾杰导师：李永刚审请学位：工学硕士学科：工学专业：电机

4、与电器所在学院：电气与电子工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TM312U.D.C:621.22ThesisfortheMasterDegreeTheResearchAndIdentifyOnTurbineGeneratorRotorWindingsShort-circuitFaultCandidate：JiaJieSupervisor：LiYong-gangSchool：SchoolofElectricalandElectronicEngineeringDateofDefence：June,2015

5、Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文摘要随着我国经济的迅猛发展，对电力的要求也越来越高，电量的需求也越来越大，加上如今煤炭资源紧缺，因此国家大力倡导清洁能源，而水电作为清洁能源的领头军，起着不可替代的作用。而在水电厂最为重要的机械当属水轮发电机，其安全性因此显得尤为重要，而在水轮发电机中经常出现的故障就是转子绕组匝间短路。本论文首先介绍了水轮发电机转子绕组匝间短路的研究背景，进而采用故障树的方法，详尽地分析了造成水轮发电机转子绕组匝间短路形成

6、的原因，说明了水轮发电机转子绕组匝间短路和不平衡电磁力国内外的研究现状。以SF600-42/1308型水轮发电机组为研究对象，建立水轮发电机的模型，从水轮发电机的空载曲线法和不平衡电磁力法两个方面来研究。具体来说，主要的内容和工作有：（1）介绍水轮发电机的结构，建立水轮发电机转子绕组匝间短路的模型，详细地阐述了水轮发电机的空载曲线法和不平衡电磁力法的理论计算方法。空载曲线法中首先阐述了水轮发电机的电压和磁链的回路方程，进而讲述了水轮发电机的派克变化和d、q、0系统下的电磁量；不平衡电磁力法中详细推导了不平衡电磁力离散化表达式。这两种方法为后续的研究提供了

7、理论基础。（2）对水轮发电机转子绕组匝间短路故障的故障机理进行详细的分析，具体的分为正常情况下和发生转子绕组匝间短路时这两种情况的电磁特性；转子绕组匝间短路时，在短路线匝之间的磁势，可以等效成一个退磁的磁势叠加到正常情况下的线匝磁势，并且方向与主磁势的方向相反，从而使主磁势的大小降低，作用效果也相对减少。（3）提出了运用空载曲线法来解决水轮发电机的转子绕组匝间短路，并通过派克变化的方法，将复杂的计算简单化，这样更有利于研究。提出了运用励磁电流的相对变化率来判别匝间短路的严重程度，并对判据进行了推导。建立仿真模型，得到了随着短路程度的增大，无功功率减小和短

8、路电流增大的图像，还得到了判据数值中匝间短路百分比的设定值与线匝表示的匝间短路百