旋转二极管故障检测新技术在无刷励磁机上的应用分析

论文摘要

旋转整流桥是无刷励磁系统的关键设备,但是对旋转整流元件故障监测的困难是制约这种励磁方式发展的障碍之一。因此,旋转整流器故障在线故障诊断技术研究具有十分重要的现实意义,有着良好的工程应用前景。本文首先简要介绍了某电厂330MW发电机组上使用的ALSTOM的旋转二极管非导通检测系统(DNC)的概况,阐述旋转二极管故障检测新技术的工程应用研究的背景和重要意义。以某电厂无刷励磁机为研究对象,从理论角度分析了旋转二极管正常和故障情况下的电枢电流波形和励磁绕组感应电势谐波,给出了波形的特征规律,与旋转整流器正常以及几种典型故障情况下的仿真结果对比完全一致。在此基础上,提出了基于励磁电流频谱分析的故障诊断方法。从硬件组成、软件原理和主要功能三个方面,详细介绍了基于励磁电流频谱分析的旋转二极管故障检测装置总体设计。该装置在某厂330MW发电机组配套无刷励磁机进行了工程应用和试验,对试验数据进行了详细分析,验证了使用该装置能够准确判断旋转整流器的正常状态、一相开路和两相开路故障,性能优于现有检测系统,为机组的安全运行提供技术保障。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究旋转二极管故障检测的意义
• 1.2 旋转二极管故障诊断技术的研究现状
• 1.3 研究的背景
• 1.4 研究的内容和主要工作
• 第二章 11相无刷励磁机的计算分析
• 2.1 11相无刷励磁机简介
• 2.2 电枢电流波形分析
• 2.2.1 旋转二极管正常时电枢电流波形分析
• 2.2.2 旋转二极管故障时电枢电流波形分析
• 2.3 励磁绕组感应电势谐波分析
• 2.3.1 基于相绕组的多相电机磁势谐波特性分析
• 2.3.2 旋转二极管正常时电枢反应磁动势谐波分析
• 2.3.3 旋转二极管正常时励磁绕组感应电势谐波分析
• 2.3.4 旋转二极管故障时电枢反应磁动势谐波分析
• 2.3.5 旋转二极管故障时励磁绕组感应电势谐波分析
• 第三章 11相无刷励磁机及旋转整流系统的仿真结果
• 3.1 旋转整流器正常运行时的仿真结果
• 3.2 旋转整流器一臂断路运行时的仿真结果
• 3.3 旋转整流器一臂短路运行时的仿真结果
• 3.4 旋转整流器一相开路运行时的仿真结果
• 3.5 旋转整流器两相开路运行时的仿真结果
• 第四章 基于励磁电流频谱分析的故障诊断方法
• 4.1 11相无刷励磁机励磁电流的频谱分析
• 4.1.1 旋转整流器正常运行时的频谱分析
• 4.1.2 旋转整流器一臂断路运行时的频谱分析
• 4.1.3 旋转整流器一臂短路运行时的频谱分析
• 4.1.4 旋转整流器一相开路运行时的频谱分析
• 4.1.5 旋转整流器两相开路运行时的频谱分析
• 4.2 基于励磁电流频谱分析的故障诊断方法
• 4.2.1 单臂断路的故障识别
• 4.2.2 一相开路以及两相开路的故障识别
• 4.2.3 基于励磁电流频谱分析的故障诊断程序
• 第五章 旋转二极管故障检测装置总体设计
• 5.1 装置简介
• 5.2 检测系统的硬件组成
• 5.3 装置的软件原理
• 5.4 装置的主要功能
• 第六章 旋转二极管故障检测装置的工程研究实例
• 6.1 现场改造
• 6.2 检测系统的校验
• 6.2.1 静态测试
• 6.2.2 动态试验及整定
• 6.2.3 工程试验情况分析
• 第七章 总结和展望
• 7.1 论文总结
• 7.2 今后的工作展望
• 参考文献
• 作者简历
• 攻读工程硕士期间完成和发表的学术论文