电网故障下发电机瞬时异常振动的电磁分析.pptxVIP

电网故障下发电机瞬时异常振动的电磁分析汇报人：2024-01-23

目录CONTENTS引言电网故障对发电机的影响电磁分析方法与原理发电机瞬时异常振动的电磁分析实验验证与结果分析结论与展望

01引言

电网故障是电力系统中常见的故障之一，会对发电机造成瞬时的电磁冲击，导致发电机出现异常振动，严重影响发电机的安全运行。电网故障对发电机的影响发电机瞬时异常振动会导致机组轴系疲劳损伤、定子绕组绝缘磨损、轴承损坏等严重后果，甚至引发重大事故。发电机瞬时异常振动的危害通过对电网故障下发电机瞬时异常振动的电磁分析，可以深入了解其产生机理和影响因素，为发电机的设计、运行和维护提供理论指导和技术支持。电磁分析的重要性研究背景和意义

国内研究现状国外研究现状发展趋势国内外研究现状及发展趋势国内在电网故障下发电机瞬时异常振动的研究方面取得了一定的成果，主要集中在电磁力计算、振动特性分析、故障诊断等方面。国外在相关领域的研究较为深入，涉及电磁场计算、结构动力学分析、控制策略等多个方面，并形成了较为完善的理论体系。随着计算机技术和数值分析方法的不断发展，未来电网故障下发电机瞬时异常振动的研究将更加注重多物理场耦合分析、高精度建模与仿真、智能故障诊断等方面的研究。

建立电网故障下发电机瞬时异常振动的电磁分析模型基于电磁场理论和数值分析方法，建立适用于电网故障下发电机瞬时异常振动的电磁分析模型。分析电网故障对发电机电磁特性的影响通过仿真计算和实验验证，分析电网故障对发电机电磁特性的影响规律，揭示电网故障下发电机瞬时异常振动的产生机理。研究发电机瞬时异常振动的抑制措施从电磁设计和控制策略两个方面出发，研究抑制发电机瞬时异常振动的有效措施，提高发电机的运行安全性和稳定性。本文主要研究内容

02电网故障对发电机的影响

最常见的故障类型，发生时系统中性点电位偏移，导致非故障相电压升高。单相接地故障较少见，发生时两相电压降低，电流增大，系统稳定性受到影响。两相短路故障最为严重，发生时三相电压急剧下降，电流急剧增大，可能导致系统崩溃。三相短路故障电网故障类型及特点

123电网故障导致系统电压波动，可能使发电机励磁系统失稳，进而影响发电机运行稳定性。电压波动电网故障时系统频率可能发生变化，导致发电机转速波动，影响发电质量和设备安全。频率偏移电网故障引起系统功角变化，可能导致发电机失步或振荡，严重时甚至引发系统崩溃。功角变化电网故障对发电机运行的影响

振幅增大电网故障时，发电机振幅明显增大，可能超出正常运行范围。振动频率变化电网故障导致发电机振动频率发生变化，可能出现多种频率成分。轴系扭振电网故障时，发电机轴系可能发生扭振现象，对设备安全构成威胁。发电机瞬时异常振动的表现

03电磁分析方法与原理

麦克斯韦方程组描述电磁场的基本方程，包括电场高斯定理、磁场高斯定理、法拉第电磁感应定律和安培环路定律。电磁场边界条件确定不同媒质分界面上电磁场量之间的关系，包括电场强度、磁场强度、电位移矢量和磁感应强度的切向分量和法向分量。电磁波的传播阐述电磁波在自由空间中的传播特性，包括传播速度、波长、频率等参数。电磁场基本理论

123有限差分法有限元法边界元法发电机电磁场分析方法将求解区域划分为有限个单元，通过构造插值函数来逼近原问题的解，适用于复杂几何形状和边界条件的电磁场问题。将求解区域划分为差分网格，用差商代替微商，将原问题转化为差分方程组进行求解，适用于规则区域和简单边界条件的电磁场问题。将求解区域划分为边界单元，通过构造边界上的积分方程来求解原问题，适用于开域问题和具有复杂边界条件的电磁场问题。

电磁场与结构场耦合分析方法将求解区域划分为多个子区域，分别进行电磁场分析和结构分析，然后通过界面条件将各子区域的结果进行耦合，适用于多尺度问题和复杂系统分析。区域分解方法首先进行电磁场分析，得到电磁力等结果，然后将这些结果作为结构分析的输入进行结构分析，如此循环迭代直至收敛。顺序耦合方法同时考虑电磁场和结构场的作用，建立包含电磁场和结构场自由度的统一方程进行求解，适用于强耦合问题。直接耦合方法

04发电机瞬时异常振动的电磁分析

03引入发电机实际运行参数将发电机的实际运行参数，如电压、电流、转速等，引入到计算模型中，以更真实地模拟发电机的电磁场分布。01基于有限元法建立发电机电磁场计算模型利用有限元法将发电机电磁场划分为有限个单元，通过求解每个单元的电磁场方程，得到整个发电机的电磁场分布。02考虑发电机定子、转子铁芯饱和效应在建立计算模型时，需要考虑发电机定子、转子铁芯的饱和效应对电磁场分布的影响，以提高计算精度。发电机电磁场计算模型建立

分析电网故障对发电机电磁场的影响电网故障会导致发电机端电压、电流等参数发生突变，进而影响发电机的电磁场分布。需要分析电网故障对发电机电磁场的具体影响。计