Авторское резюме Состояние вопроса. Своевременная диагностика работоспособности синхронных генераторов снижает ущерб электростанций от их отказов. Внешние электромагнитные поля синхронных генераторов создаются электромагнитными процессами в элементах синхронных генераторов. Поэтому повреждения в синхронных генераторах будут вызывать изменение внешних электромагнитных полей. Существуют системы регистрации внешних электромагнитных полей синхронных генераторов, их изменений, но отсутствуют математические модели изменения внешних электромагнитных полей при повреждаемости элементов синхронных генераторов. В связи с этим актуальным является поиск математически обоснованных взаимосвязей между дефектами синхронных генераторов и изменением внешних электромагнитных полей. Материалы и методы. Использован метод конечных элементов. Модельный анализ внешних электромагнитных полей синхронных генераторов 538 кВт выполнен для режимов холостого хода, активной, индуктивной и емкостной нагрузок при дефектах в обмотке возбуждения, обмотке якоря с учетом демпфирующего действия корпуса при синхронной частоте вращения ротора. Результаты. Разработан метод диагностики дефектов синхронных генераторов на основе анализа результатов конечно-элементного моделирования внешних электромагнитных полей и их изменений. Установлено, что наибольшее изменение внешних электромагнитных полей при повреждении обмотки возбуждения возникает при активно-индуктивной нагрузке: при 25 %-ном витковом замыкании обмотки возбуждения одного полюса индукция над соседними полюсами возрастает на 90 %; при 50 %-ном замыкании-на 235,6 %; при 75 %-ном замыкании-на 416 %. Обрыв параллельной ветви обмотки якоря приводит к разным по амплитуде распределениям индукции внешних электромагнитных полей во времени на корпусе синхронных генераторов. Проведены измерения внешних электромагнитных полей работающего исправного синхронного генератора, подтвердившие наличие внешних электромагнитных полей. Дефекты элементов синхронных генераторов вызывают изменение внешних электромагнитных полей. Повреждение обмотки возбуждения полюса приводит к увеличению индукции внешних электромагнитных полей в области других полюсов. Дефект обмотки якоря проявляется в отличии амплитуд распределений индукции внешних электромагнитных полей во времени в разных точках на корпусе. Предложен метод диагностики повреждений элементов синхронных генераторов по изменению его внешних электромагнитных полей. Выводы. Предложенный метод диагностики дефектов синхронных генераторов позволяет по изменениям внешнего электромагнитного поля определять виды и степень повреждения обмоток статора и ротора синхронных генераторов. Ключевые слова: синхронные генераторы, дефекты обмотки возбуждения, обмотка якоря, диагностика синхронных генераторов, внешние электромагнитные поля, конечно-элементное моделирование
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.