基于阶跃激励响应的牵引电机定子早期匝间短路故障诊断方法

为了实现对牵引电机定子绕组匝间短路早期故障的可靠诊断,文章提出了一种基于阶跃激励稳态响应电流的故障诊断方法。首先根据牵引电机三相定子绕组匝间短路模型,对定子绕组任意两相施加阶跃激励,推导出3种情况下的响应电流表达式,并依据响应电流稳态值的变化特征提出新的故障特征分量;然后,搭建故障电机仿真模型,分析短路电阻和短路故障严重程度对响应电流的影响,研究故障特征分量对早期匝间短路故障诊断的有效性与可靠性;最后搭建试验平台,分析当电机固有不对称时,匝间短路故障对故障特征分量的影响。仿真与试验结果表明,该故障特征分量可以表示早期的匝间短路故障及其严重程度,并且能滤除电机固有不对称的影响。基于阶跃激励稳态响应电流的诊断方法操作便捷,结果可靠性高,对保护牵引系统的安全具有极大意义,且具备极大的工程应用价值。     

基于卷积神经网络的牵引电机定子绕组匝间短路故障诊断

为实现牵引电机定子绕组匝间短路故障诊断,提出一种基于一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network, 1D-CNN)的故障诊断方法。首先对电机健康状态、不同相发生匝间短路故障及不同故障严重程度下的定子电流进行三层小波分解,得到小波分解高频系数和低频系数;求取小波分解系数的二范数,作为电机电流的特征;设计并训练1D-CNN,将训练好的1D-CNN作为分类器,实现牵引电机定子绕组匝间短路故障“端到端”的智能诊断。设计并搭建异步电机定子绕组匝间短路故障诊断实验平台。实验结果表明：所提方法可以准确有效诊断出轻微的匝间短路故障。在闭环控制下,电机发生1匝短路故障时,诊断正确率达到90.5%,并能够有效区分故障相。     

基于Matlab的三相变压器故障的仿真模型

以单相双绕组变压器数学模型为基础,用3个独立的单相变压器表征三相变压器的每一相,推导出了三相之间的连接关系方程;建立一种以磁链作为状态变量的三相变压器内部故障暂态仿真模型;充分考虑了二次侧终端条件、铁心磁路饱和等因素,选择磁链作为状态变量.在该模型基础上,对三相变压器的励磁涌流,短路试验电流、绕组匝地匝间短路故障时一次侧电流进行仿真计算及特性分析,验证了模型的正确性和有效性.     

异步电机定子绕组匝间短路故障建模与分析

在充分考虑短路绕组间磁路耦合的基础上,建立了异步电机定子绕组匝间短路故障在三相静止坐标系下的数学模型,并通过坐标变换得到其在两相静止坐标系下的简化故障模型,对该模型进行仿真研究,采用扩展Park矢量法分析电机定子电流故障频谱。仿真结果验证了模型的正确性和有效性。     

基于有限元法的汽轮发电机转子绕组匝间短路时的电磁场分析

根据汽轮发电机发生转子匝间短路时其电磁特性和相关电气量的变化特征,采用有限元法对汽轮发电机转子匝间短路故障进行研究。运用有限元程序对汽轮发电机电磁场进行了仿真计算,得到了汽轮发电机正常情况下以及不同程度、不同位置转子绕组匝间短路时的电磁场分布图。对故障前后气隙磁密及谐波进行了比较分析,找出了故障特征,从而为进一步分析转子绕组匝间短路故障奠定了基础。     

基于深度高斯过程的永磁牵引电机匝间短路分级评估方法

定子绕组匝间短路是影响永磁牵引电机安全稳定运行的主要故障之一,受运行工况、供电与电机本体不平衡的影响,现有方法难以实现永磁牵引电机匝间短路在线精准评估,这成为永磁电机推广应用迫切需要解决的关键技术难题。因此,文章提出一种基于多特征融合的深度高斯过程永磁牵引电机匝间短路分级评估方法：首先通过建立永磁牵引电机匝间短路故障模型,提取电流不平衡、电流三次谐波与dq电流的二次谐波特征;然后采用一种双随机变分推断深度高斯过程（Doubly Stochastic Deep Gaussian Processes,DSDGP）方法对提取特征进行融合训练建模,实现永磁牵引电机匝间短路劣化状态在线分级评估;最后通过永磁电机匝间短路试验与现场案例进行算法验证。结果表明,文章所提方法在多特征融合条件下的评估准确率达到95%以上,相较于支持向量机（support vector machine, SVM）和反向传播神经网络（back-propagation neural, BPN）等分类方法,具有准确率高,适用于变工况、小样本的工程实际应用环境等优点,解决了永磁牵引电机匝间短路早期故障检测及故障严重程度评估的行业难...     

TD型电机电气质量检测仪

一、概述与用途牵引电机电气质量检测仪是用于对牵引电机电枢电气质量进行自动检测的一种装置。所谓电枢电气质量主要是指电枢主绝缘、片间或匝间绝缘及片间连接状况是否良好。本装置对电枢主绝缘的检测采用直流高压泄漏电流法,仪器使用时安全方便,读数不受电网电压波动的影响,且可对电机进行无损检测。片间或匝问绝缘检测是利用脉冲放电原理在匝间产生20～800V脉冲高压,以实现对匝间短路和匝间耐压的检测。仪器内装有峰值电压表和匝间短路故障指示灯,可迅速、准确地测定匝间绝缘状态和匝间短路故障的部位。当     

V/x型牵引变压器匝间短路识别方法研究

V/x型牵引变压器匝间短路是威胁重载货运专线牵引供电系统运行安全的重要因素,欲实现匝间故障的快速、准确识别,必须建立高效的模态特征提取方法。组合经验模态分解(EMD)和能量权重原理的多尺度能量熵识别方法,可从差动电流信号中准确提取牵引变压器匝间的动态特征信息。该方法首先对差动电流信号进行EMD分解,以获得若干固有模态函数(IMF)分量;然后计算差动电流信号和各个IMF分量的能量权重;最后构建基于能量权重的多尺度能量熵,并以熵值作为识别匝间短路的特征矢量。实验案例证明,该方法不仅能快速准确识别出变压器匝间短路,而且具有原理清晰、模式空间划分简单的优点。     

考虑绕组间全电容参数的牵引变压器频率响应建模

短路故障是牵引供电系统最易遭受的故障之一,短路电流冲击极易导致牵引变压器绕组变形。频率响应分析法是目前诊断变压器绕组变形非常有效的方法之一,基于牵引变压器建立精准频率响应模型对绕组的故障诊断具有重大的参考意义。为此以一台QYS-R-(31500+25000)/220牵引变压器为研究对象,提出一种基于集总参数电路的考虑绕组间全电容参数的改进型频率响应模型,结合数值公式法和有限元法,计算得到模型相关参数,最后通过状态空间方程,仿真得到变压器频响曲线。通过与实测曲线的对比,验证了考虑绕组间全电容参数的改进型频率响应模型较传统模型准确度更高。     

机车牵引电动机动态实时分析及故障检测

结合TA0649D机车牵引电机的结构参数,首先建立了该直流电机的数学模型,设计了该电机的转速,电流双闭环系统。在此基础上,通过故障(如绕组匝间短路与对地短路)模拟,利用递棼最小二乘法计算故障发生后电机绕组电阻的变化。仿真计算结果表明,所设计的参数识别法一递推最小二乘法是有效的,具有实际应用价值。     

利用油中溶解气体分析技术诊断电力机车变压器故障实例

应用油中溶解气体分析技术对一台SS7D型电力机车变压器油进行分析,判断设备内部存在电弧放电现象,并涉及固体绝缘。经检查发现,机车牵引绕组匝间存在短路故障。     

牵引变电所电抗器保护研究

电气化铁路牵引变电所中的并补装置对应的并补保护装置缺乏对串联电抗器必要的匝间短路保护。根据变电所并补装置电压、电流互感器的实际配置情况，适当利用相关电量，并基于并补装置的参数，设计电抗器匝间保护。该保护可以检测电抗器最常见的匝间短路故障。     

三相V/V牵引变压器励磁涌流的识别

牵引变压器差动保护的关键问题是如何有效识别励磁涌流与故障电流.等效瞬时电感算法能从本质上反映变压器的运行状态,能够准确识别励磁涌流与故障电流.对于三相V/V牵引变压器,其接线形式特殊,运行环境恶劣,二次谐波制动判据往往不能有效闭锁.目前,等效瞬时电感算法已经很普遍地应用于电力变压器,但该算法还没有应用于三相V/V牵引变压器识别励磁涌流和故障电流.本文对现有的等效瞬时电感算法的计算条件和运算单元进行修正,通过计算非饱和区等效瞬时电感的平均值识别三相V/V牵引变压器的励磁涌流与故障电流.通过动模实验验证算法的有效性,实现对励磁涌流与匝间短路的可靠识别,并具有抗电流互感器饱和的特性.     

改善运用环境,提高牵引电动机的可靠性

东风型内燃机车的ZQDR—204型牵引电动机通过科研、制造和运用部门十几年的努力,使得运用初期的一些惯性故障,如主极绕组、换向极绕组的接地断线和换向器升高片开焊甩锡等基本上得到了控制。但是,电枢故障,如电枢接地、匝间短路和后支架断裂等,不但没有减少,而且逐年增多。由于牵引电动机电枢故障如匝间短路等会使机车产生机破事故,致使机车不能正常运行,经济损失大,修     

牵引变压器绕组变形在线检测方法研究

国内外的研究和统计表明,变压器绕组变形是电力系统安全运行的一大隐患,通过测量变压器绕组短路电抗来判断变压器绕组是否变形是一种有效的方法。本文提出了2种通过在线监测原、次边的电压和电流,实时计算绕组的短路电抗来判断变压器绕组变形的方法,并对电气化铁路主要接线形式的牵引变压器绕组变形的在线监测方案进行了设计。论文分析了互感器误差对短路电抗测量结果的影响;通过变压器建模,分析了磁滞特性和负载变化大小对短路电抗测量结果的影响,验证了该方法在工程应用上的可行性。     

基于感抗比的并补装置电抗器匝间短路保护

并联电容补偿装置的电抗器发生匝间短路时,其电感值的变化将导致感抗比（电抗器的感抗与电容器容抗的比值）变化,利用该电气量的变化,提出并补装置基于感抗比的新匝间短路保护。基于PSCAD的仿真表明利用感抗比的匝间短路保护能够对匝间短路故障作出快速正确的判断,具有较高的灵敏度。     

基于MCA技术的电机故障诊断

针对电机匝间短路故障诊断高频浪涌波形测试法存在过度灵敏且测试设备不便携的缺点,提出引入MCA技术,将电机看作包含电感和电阻的复杂等效电路,通过便携的ALL-TESTⅣPro电机故障检测仪对电机施加高频正弦波,得到阻抗、倍频值和相位角3个核心参数,从而实现电机绕组匝间短路与鼠笼转子导条断裂等故障的快速诊断和定位。试验证明,该方法可提高电机故障诊断的准确率。     

ZD102A型牵引电机电枢绕组结构的改进

针对ZD102，ZD102A型两种牵引电机发生的电枢接地，绕组匝间短路等故障，提出了改进电枢绕组结构的方案，并对改进前后电枢的结构特点，工艺特点，牵引电机的电枢反应进行了分析比较。     

研制可伸缩式高压熔断器更换装置

1 小组概况 中国铁路北京局集团有限公司天津供电段创优QC小组概况见表1. 2 课题选择 2.1 提出问题 高压熔断器作为最简单的电器设备保护装置,在变电所亭运用十分广泛,用来保护电器设备免受过载和短路电流的损害,主要用于大电流情况下,将电压互感器与系统隔离,保护电压互感器,防止发生更大的事故.在工作中,高压熔断器更换...     

略论牵引电动机匝间耐压试验的技术标准

近年来,我国牵引电动机匝间耐压试验逐步采用了“绕组冲击法”。它的原理是先把充电后的电容,通过放电开关接通被测绕组,以冲击电流直接作用于绕组上,利用“形成脉冲”的瞬时大电流的高变化率,在绕组匝间产生足够高的检测电压。检测显示信号直接取自绕组匝间。它在准确、可靠、实用及经济性上都较以往的“片间压降”、“空载发电机电压”、“中频发电机组试验”等方法,有明显的优越性。