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局部放电超声信号在电机定子模型中传播的仿真

江帆  杨永明  王远  陈学军  
【摘要】:随着近年来电力工业的发展,作为电力系统中重要设备的发电机,对其安全性能提出了更高的要求。发电机定子绕组局部放电时产生超声波信号,超声波具有在传播过程中不受电磁干扰影响,易于实现在线监测及定位的特点。但是在采用超声传感器进行发电机定子局部放电点的定位研究中,存在着超声信号检测不明显或无法检测的问题。本文对发电机中有利于传感器接收超声信号的位置分布规律进行研究,通过ANSYS Multiphysics声学模块对发电机定子模型进行有限元声场仿真分析,获得超声信号在发电机定子外壁的声压分布图,将仿真结果与实验检测结果进行对比,发现仿真得到的声压分布与实验检测结果相近,从而提出了适用于发电机局部放电点定位的传感器放置方法,为电机定子绕组局部放电定位的后续研究奠定基础。主要结论:发电机定子外壁传感器的安放,将决定能否接收到有效的局部放电信号,因此,不能够盲目的选择传感器的安放点。本文通过有限元软件ANASYS Multiphysics进行发电机定子模型声场仿真实验,获得超声信号在发电机外壁的声压分布图,经过推导及实验验证,提出了适用于发电机局部放电点定位的传感器放置方法。传感器可接收到持续时间长且幅值较高的超声信号,从而有利于提高发电机中局部放电点的定位效果。为发电机中局部放电点定位中传感器的数量和分布情况的研究奠定基础,并为进一步系统研究定子绕组局部放电点定位提供一种可行的方法和手段。

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