电力变压器局放试验用单相同步发电机

论文摘要

随着电力系统向高压大容量方向发展,电力变压器的额定电压和单台容量也相应地提高;另外,由于变压器局部放电试验是逐相进行,而目前我国大多数变压器局部放电试验电源,采用三相同步发电机,单相供电,这对试验来说不但使这种流动电源的体积庞大,重量加剧,并且三相发电机单相供电的波形、效率以及诸多性能指标都严重受到影响。因此,本文研制了一套变压器局部放电用大容量单相同步发电机组,它包括原动机,单相同步发电机与其配套使用的控制装置。单相同步发电机与三相同步发电机比较,其主要难点在于其电枢反应磁场为脉振的。这个脉振磁场感应的负序分量在同步发电机的转子绕组中产生2倍频的电压,对发电机的输出电压产生正反馈效应,并且会给转子绕组的绝缘带来威胁。为此,本文采用了下列有效措施:1. 转子上装阻尼绕组。阻尼绕组装在转子磁极的顶部,靠近气隙的地方。利用阻尼绕组,能有效的削弱负序磁场从而减小对转子绕组的影响。2. 电枢采用两相,且在空间互差90度电角度绕组,一组为主绕组(即工作绕组),另一组为副绕组(即非工作绕组)。主绕组每对极串联为一组,共十极分五组,五组并联。为使输出电压为正弦波,主绕组采用正弦同心式绕组。3. 副绕组(即非工作绕组)同样采用每对极为一组串联连接,通过电容组成闭合回路,用于削弱电枢反应脉振磁场的负序分量。从样机的测试结果可以看出,本文设计的发电机组达到了预期目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的来源
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 课题的目的及意义
• 1.4 方法与手段
• 1.5 本课题的内容
• 1.5.1 变压器局部放电理论与试验的研究
• 1.5.2 单相同步发电机理论分析
• 1.5.3 单相同步发电机的设计问题
• 1.5.4 单相同步发电机样机的研制
• 1.5.5 单相同步发电机试验研究
• 2 变压器局部放电理论与试验的研究
• 2.1 变压器的绝缘
• 2.2 局部放电等值电路
• 2.3 局部放电测量
• 2.3.1 局部放电测量的目的
• 2.3.2 局部放电试验回路
• 2.3.3 局部放电试验回路的校正
• 2.3.4 对仪器的原则要求
• 2.3.5 测量准确度与灵敏度
• 2.3.6 干扰
• 2.3.7 变压器局放测量
• 2.3.8 对局放测量仪器的要求
• 3 单相同步发电机理论分析
• 3.1 单相绕组脉振磁势
• 3.2 两相绕组旋转磁势
• 3.3 单相同步发电机电动势
• 3.3.1 负序磁场引起的谐波电势
• 3.3.2 转子表面加装阻尼绕组
• 3.4 实现方法
• 3.4.1 采用正弦绕组
• 3.4.2 采用阻尼绕组
• 3.4.3 采用两相绕组
• 3.4.4 转子斜极
• 4 单相同步发电机的设计
• 4.1 绪论
• 4.1.1 引言
• 4.1.2 额定数据
• 4.1.3 主要尺寸及一些重要参数的尺寸计算
• 4.2 空载磁路计算
• 4.2.1 计算目的
• 4.2.2 发电机空载时磁路计算原理
• 4.3 电枢反应计算
• 4.3.1 主绕组磁势计算
• 4.3.2 辅助绕组磁势计算
• 4.3.3 合成磁势计算
• 4.3.4 槽漏抗计算
• 4.3.5 谐波漏抗
• 4.3.6 端部漏抗
• 4.3.7 定子漏抗
• 4.3.8 主绕组电阻
• 5 单相同步发电机组样机控制原理图
• 6 单相发电机试验结果
• 7 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢