基于 ANSOFT 双馈异步风力发电机定子匝间短路故障性能分析-论文.pdf

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1、第51卷第l3期电测与仪表Vo1．51No．132014年7月10日EIectricalMeasurement&InstrumentationJu1．10，2014基于ANSOFT双馈异步风力发电机定子匝间短路故障性能分析魏云冰，刘天，史觉玮，王东晖，王瑞阳(1．郑州轻工业学院电气信息工程学院，郑州450002；2．ABB有限公司杭州分公司，杭州310007)摘要：在双馈异步风力发电机的正常运行中，定子绕组匝间短路是最常见的故障之一，利用有限元法对双馈异步发电机进行分析，并借助有限元分析软件ANSO~F中的Max

2、well2D模块建立了双馈异步发电机的仿真模型，通过电机运行过程中的涡流损耗分析和仿真，得到了减小涡流损耗的方法。对电机正常运行和不同故障程度情况下的内部磁场进行模拟仿真，对故障情况进行分析，故障的严重程度会直接影响故障相的电磁场和磁通，使整个电机的磁场和磁通分布不再对称均匀。关键词：双馈异步发电机；定子绕组故障；有限元分析；涡流损耗中图分类号：TM315文献标识码：B文章编号：1001—1390(2014)13—0060—06PerformanceAnalysisofDouble——FedInductionWi

3、ndGeneratorStatorInter—TurnShortCircuitFaultBasedonANSOFTWEIYun—bing，LIUTian，SHIJue—wei，WANGDong—hui，WANGRui—yang(1．CollegeofElectricalandInformationEngineering，ZhengzhouUniversityofLightIndustry，Zhengzhou450002，China．2．HangzhouBranchofABBCo．，Ltd．，Hangzhou310

4、007，China)Abstract：Innormaloperationofdouble—fedinductionwindgeneratorstatorwindinginter—turnshortcircuitisoneofthemostcommonfaults．Usingthefiniteelementmethod(FEM)analysisofdoubly—fedinductiongenerator(DFIG)andwiththeaidofMaxwell2Dmoduleinfiniteelementanalys

5、issoftwareANSOFT，thepaperestablishesthesimulationmodelfortheDFIG．Throughtheanalysisandsimulationontheeddycurrentlossintherunningprocessofthemotor，themethodtominimizethelossisobtained．Theinternalmagneticfieldsundernormaloperationanddiffer—entmalfunctiondegrees

6、aresimulated．Thefailureconditionsareanalyzedaswell，whichshowsthatseverebreak-downscandirectlyaffecttheelectromagneticfieldandmagneticfluxofthefaultphaseorfaultphases，andmakethemagneticfieldandfluxdistributionofthemotor130longersymmetric．Keywords：doubly—fedind

7、uctiongenerator(DFIG)，statorwindinginter—turnshortcircuit，finiteelementanaly-sis．eddycurrentloss‘0引言和社会经济效益。随着科学技术的进步，世界各国对电力需求的双馈异步发电机与其他类型的电机相仿，其主不断增加，合理的开发利用我国丰富的风能资源一要故障为定子绕组匝问短路，该故障是由于绕组中遍弥补电力供应的不足是有重大意义的举措llJ，而相邻线圈之间的绝缘层损坏后而引发的短路，并且双馈异步发电机是风力发电的主力机型，它是采

8、用故障相的电磁场会有明显改变J。有限元法为分交流励磁，定转子均能同时向电网供电，其独特的性析数据提供了准确，快捷的数学分析方法，借助有限能和结构相比其他机型有很大优势J。因此，研究元分析软件ANSOFT中的Maxwell2D仿真模块建立双馈异步发电机的故障诊断技术，以便在故障早起了双馈异步电机的仿真模型。通过分析故障相的磁就发现故障并及时进行维修，具有重大的理论意义场磁力