伊藤實(shí)業(yè)有限公司

無(wú)人值守8KW柴油發(fā)電機(jī)組為了解決現(xiàn)有檢測(cè)方法對(duì)同步發(fā)電機(jī)(尤其是應(yīng)用廣泛的汽輪發(fā)電機(jī))常見的定子繞組匝間短路和勵(lì)磁繞組匝間短路故障的局限性,提出了一種新型探測(cè)線圈。理論分析表明,由于采用特殊的布置及聯(lián)接方法,開路的新型探測(cè)線圈在電機(jī)正常運(yùn)行或機(jī)端外部故障時(shí)端口電壓為0,而在繞組內(nèi)部不對(duì)稱故障時(shí)會(huì)對(duì)氣隙磁場(chǎng)的故障附加諧波感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。

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而且在定子內(nèi)部短路與勵(lì)磁繞組匝間短路故障這兩種情況下,新型探測(cè)線圈端口電壓的頻率明顯不同。在多相整流實(shí)驗(yàn)樣機(jī)上安裝了上述探測(cè)線圈,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析的正確性,說(shuō)明可以根據(jù)新型探測(cè)線圈端口電壓同時(shí)反映發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)部故障、并通過(guò)電壓頻率特征來(lái)區(qū)分具體的故障類型。傳統(tǒng)模擬同步電機(jī)組主要采用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)同步發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電來(lái)實(shí)現(xiàn),該方法雖能更有效地模擬電網(wǎng)中同步電機(jī)組的電磁耦合特性,但存在控制系統(tǒng)復(fù)雜、系統(tǒng)靈活性差、實(shí)現(xiàn)成本高等不足。為此,基于虛擬同步發(fā)電機(jī)控制原理提出了一種模擬同步發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)方法。該方法利用濾波電抗等效代替同步發(fā)電機(jī)組電樞電阻及同步電抗,通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)同步發(fā)電機(jī)組慣性特性、頻率響應(yīng)特性及調(diào)壓特性的有效模擬。該方法簡(jiǎn)化了模擬風(fēng)電并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),具有較強(qiáng)的靈活性和可行性。設(shè)計(jì)了一套容量為20 k VA的模擬同步發(fā)電機(jī)組,并基于已有的模擬風(fēng)電機(jī)組實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建了一套模擬風(fēng)電并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在負(fù)荷功率擾動(dòng)條件下,利用Matlab/Simulink仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了所提模擬同步發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)方法的有效性及在風(fēng)電機(jī)組頻率響應(yīng)控制研究中應(yīng)用的可行性。