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換流閥冷卻系統(tǒng)異步電動機(jī)高阻故障識別與定位 |
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| 發(fā)布者： 發(fā)布時間：2025-3-18 閱讀：81次 |
在直流輸電過程中，換流閥晶閘管因熱損耗導(dǎo)致運行溫度上升，為保證換流閥功率器件的有效散熱，需要配置換流閥冷卻系統(tǒng)。其中，主循環(huán)泵作為整個閥冷卻系統(tǒng)的主要動力設(shè)備，一旦其內(nèi)部電動機(jī)發(fā)生故障，輕則損壞機(jī)體本身，降低系統(tǒng)冗余度，重則導(dǎo)致整個直流輸電系統(tǒng)跳閘。因此，對主泵電動機(jī)進(jìn)行檢測與診斷，保障其安全運行對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行十分重要。換流閥冷卻系統(tǒng)主循環(huán)泵通常為交流異步電動機(jī)，其轉(zhuǎn)子和基頻旋轉(zhuǎn)磁場并不是保持同步速旋轉(zhuǎn)，而是存在轉(zhuǎn)差率。在日常運行過程中，定子高阻故障是異步電動機(jī)的常見故障，此類故障可能發(fā)生在電源和電動機(jī)中間設(shè)備連接處的任意位置。由于工藝不良、線路老化、連接松動及接觸點異常等原因，連接處電阻逐漸增加，進(jìn)而發(fā)展成為高阻電氣連接故障。定子高阻故障具有漸進(jìn)特征，在故障發(fā)生的初始階段不會造成電動機(jī)嚴(yán)重故障，不需要立即停止運行，因而可以在故障初期進(jìn)行預(yù)警，提醒運維人員合理計劃、組織維修檢查，從而避免停機(jī)跳閘，減少故障帶來的損失。現(xiàn)有文獻(xiàn)開展的異步電動機(jī)定子故障研究大多針對繞組匝間及相間短路的分析及檢測，較少涉及異步電動機(jī)定子高阻故障，且所提檢測方法大多不適用于定子高阻故障的檢測。對于高阻連接故障的檢測，傳統(tǒng)方法包括離線電阻不平衡測試、目測、電壓降測量和紅外熱像儀檢測。然而，上述傳統(tǒng)方法存在檢測設(shè)備昂貴、測量結(jié)果不準(zhǔn)確、需要離線檢測影響電動機(jī)運行等問題。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對定子高阻故障進(jìn)行了研究。COLBY R. S.提出利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合對稱分量法來完成對定子高阻故障的檢測，研究結(jié)果表明該方法能夠有效檢測高阻連接故障，但訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計算量非常大，實際工程中難以提供所需樣本數(shù)量。DE LA BARRERA P. M.等提出一種基于直流信號注入的無電壓傳感器定子高阻故障在線診斷方法，該方法降低了檢測成本，但對定子高阻故障的發(fā)生位置及故障嚴(yán)重程度并未進(jìn)行討論。YUN J.等利用負(fù)序電流及零序電壓的幅值和相位，判斷定子高阻故障位置及嚴(yán)重程度，但僅討論了單相定子星型連接的異步電動機(jī)，未對定子角接及連接點（多相）故障情況展開分析。本文采用對稱向量法，提出基于電流不平衡度的定子高阻故障在線檢測方法，并根據(jù)定子繞組的接線方式，分別分析定子繞組星接及角接條件下確定故障相別及故障嚴(yán)重程度的指標(biāo)參數(shù)；針對故障易發(fā)生于連接點的特性，推導(dǎo)定子繞組角接條件下，兩相連接點處發(fā)生高阻故障，電流不平衡度的大小與電阻比例系數(shù)k的關(guān)系；通過合理設(shè)置電壓監(jiān)測點位置，結(jié)合監(jiān)測點是否存在負(fù)序電壓，進(jìn)一步縮小故障排查范圍；最后，通過案例分析驗證所提方法的有效性。 |
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