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五相永磁容错电机的相间短路容错控制

电工技术学报 2022年第8期37卷 1972-1981页

作者：顾理成陈前赵文祥刘国海夏雨航江苏大学电气信息工程学院镇江212013 高端装备关键结构健康管理国际联合研究中心镇江212013

永磁电机发生短路故障后,电机内的短路电流急剧增大,电机系统将失去平稳性,威胁重大装备的运行安全。与其他短路故障相比,相间短路破坏性最强。针对这一严重故障,该文提出一种五相永磁容错电机的相间短路容错控制。以稳定的输出转矩为目... 详细信息

永磁电机发生短路故障后,电机内的短路电流急剧增大,电机系统将失去平稳性,威胁重大装备的运行安全。与其他短路故障相比,相间短路破坏性最强。针对这一严重故障,该文提出一种五相永磁容错电机的相间短路容错控制。以稳定的输出转矩为目标,从消除相间短路引起的断相和短路电流这两个负面影响出发,构建最优容错电流。利用故障前后磁动势不变的基波降阶矩阵,重构非故障相电流,弥补相间短路下断相引起的转矩损失和转矩脉动。进一步地,在非故障相中注入补偿电流,以注入电流与短路电流的磁动势和为零为原则,抑制短路电流引起的转矩脉动。利用叠加原理合成所需容错电流,并通过载波脉宽调制技术固定所提容错控制的开关频率。最后,通过实测20槽/14极五相永磁容错电机故障,容错运行下的动、静态特性,验证了所提控制策略的正确性和可行性。

关键词：五相永磁容错电机相间短路相缺失基波降阶矩阵

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三相逆变电源相间短路暂态响应分析研究

海军工程大学学报 2023年第3期35卷 29-35页

作者：张又文裴雪军杨敏李瑾华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074

为实现三相逆变电源相间短路过程中输出电压电流的定量分析,首先在三相逆变电源复频域模型的基础上,建立了三相逆变电源相间短路复频域模型;然后,利用三相逆变电源结构与回路电压电流方程,求解了电路中电感电流、电容电压与桥臂中点电... 详细信息

为实现三相逆变电源相间短路过程中输出电压电流的定量分析,首先在三相逆变电源复频域模型的基础上,建立了三相逆变电源相间短路复频域模型;然后,利用三相逆变电源结构与回路电压电流方程,求解了电路中电感电流、电容电压与桥臂中点电压的初始状态。在相间短路复频域模型与关键电气变量初始状态的基础上,利用拉普拉斯反变换建立了相间短路解析模型,求解了故障线电压跌落的暂态全响应原函数与短路冲击电流幅值;最后,对解析模型进行了简化,提出三相逆变电源相间短路简化模型,并将模型结果与Matlab Simulink模型仿真结果进行了比较,验证了所提出的暂态响应模型计算结果的准确性。

关键词：三相逆变电源相间短路电压暂降故障电流分析

多相整流永磁同步发电机绕组内部相间短路的故障分析

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电工技术学报 2020年第6期35卷 1262-1271页

作者：田代宗孙宇光王善铭杜威电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) 北京100084

该文将多回路法与有限元法相结合,建立了多相整流永磁同步发电机系统绕组内部相间短路的通用数学模型,可计算永磁电机正常及绕组内部故障工况的电气量分布,不仅适用于每相单分支的多相电机,还适用于每相多分支的情况。在一台特制的六相... 详细信息

该文将多回路法与有限元法相结合,建立了多相整流永磁同步发电机系统绕组内部相间短路的通用数学模型,可计算永磁电机正常及绕组内部故障工况的电气量分布,不仅适用于每相单分支的多相电机,还适用于每相多分支的情况。在一台特制的六相双分支永磁同步发电机样机上进行了故障实验,实验结果和仿真结果相吻合,验证了数学模型的正确性。在准确计算绕组电流的基础上,进一步计算了故障前后样机内部的温度场分布,结果表明故障导致样机内部温度不再均匀分布。根据仿真和实验结果,分析了该样机相间短路的故障特点,并说明了短路点附近明显升温对永磁电机的严重影响以及不同组三相绕组间相间短路引起整流桥中某些二极管过电流的潜在危害。该文研究为多相永磁同步发电机内部相间短路故障检测提供了依据。

关键词：多相永磁同步发电机多分支整流系统相间短路多回路-有限元数学模型

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牵引变电所相间短路保护及其分析

铁道学报 2006年第5期28卷 83-89页

作者：张长梅楚振宇成都铁路局成都供电段四川成都610031 铁道第二勘察设计院电化处四川成都610031

针对西南山区电气化铁路经常发生牵引变电所相间短路的现象进行了原理分析和特性研究,结合电弧电阻分布范围运用电路原理对牵引变电所在牵引、再生等多种负荷工况下发生相间短路时的电气参数进行了系统地仿真计算,对目前通行牵引网馈线... 详细信息

针对西南山区电气化铁路经常发生牵引变电所相间短路的现象进行了原理分析和特性研究,结合电弧电阻分布范围运用电路原理对牵引变电所在牵引、再生等多种负荷工况下发生相间短路时的电气参数进行了系统地仿真计算,对目前通行牵引网馈线保护在各种工况下对相间短路的响应进行了分析,得出在现行馈线保护配置方案中,距离保护无法对牵引变电所相间短路作出响应,电流保护受变压器接线形式和整定方法影响而响应各异的结论;结合仿真计算结果和实际动作记录数据对现行保护配置方案下,提高牵引变电所相间短路保护可靠性的措施进行了分析,并对增加阻抗保护范围、增加电流增量保护等改进措施进行了初步探讨。

关键词：牵引变电所相间短路电弧保护

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考虑相间短路影响的分布式电源准入容量计算

电力系统自动化 2008年第3期32卷 82-86页

作者：雷金勇黄伟夏翔吴汕熊军王函韵甘德强浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 杭州市电力局浙江省杭州市310009 湖州市电力局浙江省湖州市313000

在分布式发电的初期阶段,如何在保持现有保护协调性的前提下接入最大容量的分布式电源是面临的首要问题。针对此问题,建立了乐观和保守估计下的准入容量数学模型,介绍了至少准入容量的计算方法。最后,结合杭州电力局配电网数据,推算了... 详细信息

在分布式发电的初期阶段,如何在保持现有保护协调性的前提下接入最大容量的分布式电源是面临的首要问题。针对此问题,建立了乐观和保守估计下的准入容量数学模型,介绍了至少准入容量的计算方法。最后,结合杭州电力局配电网数据,推算了一个配电线路所能接入的分布式电源的准入容量,以证明所述数学模型的有解性、合理性。

关键词：分布式发电相间短路准入容量计算

十二相整流同步发电机同组星形连接绕组的相间短路故障

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电力系统自动化 2017年第8期41卷 153-158页

作者：孙宇光黄子果王善铭牟树君电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学北京市100084

十二相整流同步发电机系统的安全可靠运行意义重大,分析了该系统中4Y移15°的定子绕组可能出现的一种内部故障——发生在同组星形连接三相绕组之间的内部相间短路。首先建立了十二相整流发电机同组星形连接绕组内部相间短路的多回路数... 详细信息

十二相整流同步发电机系统的安全可靠运行意义重大,分析了该系统中4Y移15°的定子绕组可能出现的一种内部故障——发生在同组星形连接三相绕组之间的内部相间短路。首先建立了十二相整流发电机同组星形连接绕组内部相间短路的多回路数学模型,考虑了故障附加回路对电机气隙磁场和系统回路拓扑结构的影响,实现了故障前后定子和转子绕组以及整流桥直流侧各处电压、电流的数字仿真。继而在特制的样机上进行了不同负载工况的故障实验研究。通过对比分析实验与仿真结果,说明了数学模型的正确性。最后结合仿真结果与理论分析,总结了十二相整流发电机同组星形连接绕组相间短路的故障特征,尤其是短路回路电流的特点及其影响因素,为故障的危害评估、检测或保护研究提供了依据。

关键词：十二相同步发电机整流系统相间短路多回路数学模型