双馈异步发电机定子绕组故障诊断研究

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1、双馈异步发电机定子绕组故障诊断研究陈继宁，马宏忠，韩敬东，时维俊，陈涛涛(河海大学能源与电气学院，南京211100)摘要：双馈风力发电机定子三相绕组在止常情况下并不是严格対称的，当定子绕组发生不平衡故障时，定了绕纽电流信号的频谱图谐波分量变化很微弱，而转了电流信号的频谱分量的幅值明显增人，并-II•随看故障严重程度增加而增大。在动模实验室进行实验，获収双馈风力发电机在正常和不平衡故障时的定子和转子电流信号，对其进行FFT分析，实验结果显示,风机转子电流信号的频谱分H(2-s)f可以作为特征频率，通过设逍阀值可以确定故障的发生和故障的严重程度。关键词：双馈电机；定子绕

2、组；不平衡故障；转子电流FFT；实验研究中图分类号:TM315StudyofstatorwindingsfaultdiagnosisofDFIG-BasedWindTurbineswhenthestatorwindingsareasymmetryCHENlining,MAHongzhong,HANJingdong,SHIWeijun,CHENTaotao(EnergyandElectricalengineeringSchool,HohaiUniversity,Nanjing211100)Abstract:Thethree-phasestatorwindingsofd

3、oubly-fedwindgeneratorarcasymmetryeveninthenormalconditions,whenoccurrenceofstatorwindingunbalancedfault,spectmmdiagramofthestatorwindingcurrentsignalchangesveryweak,buttheamplitudesofthespectralcomponentsoftherotorcunentsignalssignificantlyincrease,andwiththeincreaseofthefaultseverity

4、increases・Thepapermakestestinthedynamicmodelandsimulationlaboratorytoobtainthecunentsignalofthestatorandrotorinthenormalconditionsandwhenstatorwindingunbalancedfaultoccurs・Experimentalresultsshowthatthespectralcomponent(2-s)foftherotorcurrentsignalscanbeusedasthecharacteristicfrcqucncy

5、.Occurrenceoffailureandfaultseveritycanbedeterminedbysettingthethreshold・Keywords:doubly-fedmachine;stator-winding;unbalancedfault;therotorcurrentFFT;experimentalresearcho引言风能作为一种可再生能源，止在受到越來越多的关注。风力发电机中双馈界步发电机(DFIM)占有很人的市场份额山。双馈电机作为风力发电系统的核心设备，由丁•风速的频繁变化和机组运行环境的恶劣，发电机的故障将会随着机组运行时间的增长而

6、增加。因此，为了确保电机的安全运行，进行及时的维护和提高运行的可靠性，以及最人化利用风能，电机的在线监测和早期故障诊断具有重要的意义。与所有的电机一样，双馈风机易于发生电气机械故障，故障可能发生于定子、转子、轴承、气隙(偏心)等处。其屮双馈发电机组38%的故障是由定了引起的⑵。H前国内外不少学者己经从用FFT,小波分析g］等各种方法从处子侧⑸，转子侧⑹信号对双馈异步发电机定子绕组故障进行了研究。但是这些方法都是把正常情况下的双馈异步发电机定子绕组当做是理想三和对称來考虑的。而实际的双馈界步发电机由于生产等多方血的原因，很难三相严格对称。本文研究了在考虑双馈界步发电机

7、定子绕组存在固有不对称悄况下，对双馈界步发电机基金项国家自然科学基金项H(51177039)；教冇部博士点基金项冃(20090944110011)作者简介：陈继宁，(1987-),女，研究生，电力设备状态监测与故障诊断。通信联系人：马宏忠，(1962-),男，教授，博导，电力设备状态监测、故障诊断及电机理论分析。E-mail:hhumhz@163.com定了绕组不平衡故障的诊断。通过对在动模实验室采集到的定了电流和转了电流进行FFT分析发现，转了电流的特征频率幅值在电机存在固冇不对称时的正常情况以及不平衡故障情况下变化很人，并11随着故障严重程度增加而增人，因此