基于新型发电机定子模型绝缘安全分析

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1、第38卷第18期电力系统保护与控制Vbl_38No．182010年9月l6日PowerSystemProtectionandControl；ept．16，2010基于新型发电机定子模型的绝缘安全分析崔东君，刘念，袁博，张菱。(1．四川大学电气信息学院，四川成都610065；2．中国国土资源经济研究院，北京101149；3．中国成达工程有限公司，四川成都610041)摘要：传统的定子绕组无源电路模型和电机实际运行工况不符，存在误差。提出定子绕组有源电路模型，考虑了定子绕组切割磁感线产生的电动势，并将其按不同相

2、角计入定子槽内，并对各槽内电动势细分为电动势单元加入定子绕组模型中。利用有源模型进行场路综合分析，可计算出定子槽内电场分布，进而分析定子绝缘安全性经过仿真计算说明利用有源模型计算电场分布较传统模型的计算精度更高，绝缘故障点预测更加可靠。关键词：定子有源模型；绝缘安全分析；场路综合分析；有限元法InsulationsafetyanalysisbasedonthenovelgeneratorstatormodelCUIDong-jun，LIUNian，YUANBo，ZHANGAi。(1．SchoolofElec

3、tronicInformation，SichuanUniversity，Chengdu610065，China；2．ChineseAcedemyofLandandResourceEconomics，Beijing101149，China；3．ChinaChengduEngineeringCo．LTD，Chengdu610041，China)Abstract：Traditionalpassivestatorwindingmodelcannotrepresentelectromotiveforce(EMF)wh

4、enstatorisinworkingcondition．Thispaperproposesanactivestatorwindingmodel，takingintoaccounttheEMFoccurringwhenstatorwindingcutsmagneticinductionlines．EverystatorslotwillproduceEwithdiferentphaseangles。dividingandputtingtheEMFunitintoeverysub-barofthewinding

5、mode1．Field．circuitcomprehensiveanalysisusingactivestatormodelcancalculatetheelectricfielddistributionofstatorslot，andpredictsafetyofstatorinsulation．Theover-voltagesimulationresultsshowthatusingactivestatormodeltoreckonelectricfielddistributioniSmoreaccur

6、atethanusingthetraditionalstatormodel。andhashigheraccuracyofpredictingwindinginsulationfault．Keywords：activestatormodel；insulationsafetyanalysis；field—circuitcomprehensiveanalysis；f'miteelementmethod中图分类号：TM31文献标识码：A文章编号：1674—3415(2010)18·0084—05电压两种电压相互叠加

7、，与实际情况相符。由有源0引言暂态电路模型分析绝缘安全性的步骤是以一定时间运行中的大型发电机会受到来自电网的各种暂间隔采集过电压波数据并存入实时监测数据库中，态过电压的冲击，定子槽内场强突增，造成定子线以过电压数据和电机运行参数为已知条件，利用有棒绝缘水平下降，最终导致短路故引。随着电网源暂态网络模型计算各节点处电位，而后由有限元电压等级提高，过电压对电机定子绝缘的危害日益法计算各电路节点所在处定子槽内的电场分布情严重。分析过电压对定子绕组的危害程度显得尤为况，并将受过电压冲击各时刻的计算结果存入FEM重要

8、。可以根据场路综合的方法L4J计算出过电压波数据库中。根据各有限单元电场强度大小分析定子侵入定子绕组后的电位分布，再计算出其对应的暂槽内绝缘介质的安全性。最后仿真计算选取过电压态电场分布，最终对发电机定子绕组绝缘进行预测侵入后的两个典型时刻比较无源、有源电路模型的评估，完成过电压冲击下的安全分析。但以往的大计算结果，说明有源电路模型计算过电压侵入情况型发电机电路模型忽略了电机在运行过程中定子线下电路各节点电位结果