计及转子静偏心的双馈式发电机转子匝间短路故障频谱特性的仿真分析.pdf

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1、第l9卷第6期电机与控制学报VoI．19No．62015年6月EleCtricMachinesandControlJune2015计及转子静偏心的双馈式发电机转子匝间短路故障频谱特性的仿真分析李俊卿，张立鹏(华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003)摘要：为了研究双馈风力发电机转子静偏心故障和转子绕组匝间短路故障频谱特性的区别，避免静偏心导致对转子绕组匝间短路故障的误诊断。依据有限元理论，建立双馈风力发电机转子绕组匝间短路模型和计及静偏心的模型，对转子绕组匝间短路、计及静偏心的转子匝间短路故障进行了仿真。以转子线电流和定子线电压为研究对象

2、，从频谱特性角度，对各组的仿真结果进行了对比研究。分析结果表明，静偏心的存在会导致定子线电压中出现与转子绕组匝间短路故障相同的特征频率，可能导致误诊断；同时对转子线电流和定子线电压以及定子线电压的高频段进行监测，能够有效区分静偏心与转子绕组匝间短路故障，避免静偏心导致对转子绕组匝间短路故障的误诊断。关键词：双馈式发电机；有限元；转子匝间短路；转子静偏心；频谱特征区分DOI：10．15938／j．emc．2015．06．001中图分类号：TM31文献标志码：A文章编号：1007—449X(2015)06～0001—05Simulationanalysi

3、sonspectralcharacteristicsofdoubly—fedinductiongeneratorrotorwindingsinter-turnshortfaultconsideringrotorstaticeccentricityLIJun-qing，ZHANGli-peng(SchoolofElectricalandElectronicEngineering，NoAhChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：Differencesofdoubly—fedind

4、uctiongenerator(DFIG)spectralcharacteristicsbetweenrotorwindingsinter—turnshortfaultandrotorstaticeccentricwerestudied，inordertoavoidmisdiagnosisofro—torwindingsinter—turnshortfaultleadingbyrotorstaticeccentricBasedonthefiniteelementtheory，modelofrotorwindingsinter—turnshortfau

5、ltandthemodelconsideringstaticeccentricwerebuilt．andthesedifferentsituationsweresimulated．Takingrotorlinecurrentandstatorlinevoltageasresearchob—jects，thesimulationresultsforeachgroupwerecomparedfromtheperspectiveofspectralcharacteristics．Theresultsshowthatthepresenceofstaticec

6、centriccancausethesamefrequencyasrotorwindingsin—ter—turnshortfaultinstatorvoltage，itmaycausefalsediagnosis．Whilemonitoringrotorlinecurrent，statorlinevoltageandhighfrequencyofstatorvoltagecoulddistinguishbetweenrotorstaticeccentricandrotorwindingsinter—turnshortfaulteffectively

7、，andavoidmisdiagnosisofrotorwindingsinter．turnshortfaultcausedbyrotorstaticeccentric．Keywords：doubly—fedinductiongenerator；finiteelementtheory；inter-turnshortcircuitfaultofrotorwindings；rotorstaticeccentric；distinguishofspectralcharacteristics收稿日期：2014—．07．02基金项目：河北省自然科学基金(E201

8、4502015)作者简介：李俊卿(1967一)，女，博士，教授，研究方向为交流电机及其系统分析、电机在线监测