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換流閥冷卻系統(tǒng)異步電動(dòng)機(jī)高阻故障識(shí)別與定位 |
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| 發(fā)布者： 發(fā)布時(shí)間：2025-3-18 閱讀：76次 |
在直流輸電過程中，換流閥晶閘管因熱損耗導(dǎo)致運(yùn)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(gè)閥冷卻系統(tǒng)的主要?jiǎng)恿υO(shè)備，一旦其內(nèi)部電動(dòng)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(gè)直流輸電系統(tǒng)跳閘。因此，對(duì)主泵電動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢測(cè)與診斷，保障其安全運(yùn)行對(duì)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)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(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)子和基頻旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并不是保持同步速旋轉(zhuǎn)，而是存在轉(zhuǎn)差率。在日常運(yùn)行過程中，定子高阻故障是異步電動(dòng)機(jī)的常見故障，此類故障可能發(fā)生在電源和電動(dòng)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(dòng)及接觸點(diǎn)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(huì)造成電動(dòng)機(jī)嚴(yán)重故障，不需要立即停止運(yùn)行，因而可以在故障初期進(jìn)行預(yù)警，提醒運(yùn)維人員合理計(jì)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(dòng)機(jī)定子故障研究大多針對(duì)繞組匝間及相間短路的分析及檢測(cè)，較少涉及異步電動(dòng)機(jī)定子高阻故障，且所提檢測(cè)方法大多不適用于定子高阻故障的檢測(cè)。對(duì)于高阻連接故障的檢測(cè)，傳統(tǒng)方法包括離線電阻不平衡測(cè)試、目測(cè)、電壓降測(cè)量和紅外熱像儀檢測(cè)。然而，上述傳統(tǒng)方法存在檢測(cè)設(shè)備昂貴、測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確、需要離線檢測(cè)影響電動(dòng)機(jī)運(yùn)行等問題。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)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(duì)稱分量法來完成對(duì)定子高阻故障的檢測(cè)，研究結(jié)果表明該方法能夠有效檢測(cè)高阻連接故障，但訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算量非常大，實(shí)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(hào)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(cè)成本，但對(duì)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(dòng)機(jī)，未對(duì)定子角接及連接點(diǎn)（多相）故障情況展開分析。本文采用對(duì)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(cè)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(duì)故障易發(fā)生于連接點(diǎn)的特性，推導(dǎo)定子繞組角接條件下，兩相連接點(diǎn)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(cè)點(diǎn)位置，結(jié)合監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(yàn)證所提方法的有效性。 |
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