中文摘要：

本项目着力解决以往无法定量计算发电机转子匝间短路故障电气量的研究瓶颈，探索故障监测的原理和方法，以此为发电机的停机检修决策提供准确的量化依据。主要研究内容包括1）对转子匝间短路故障的电气量进行准确的定量计算，并通过实验进行验证；2）全面地归纳各种发电机的故障特征，并分析其产生原因；3）故障监测的原理、方法和定值。主要研究成果包括1）建立了同步发电机转子匝间短路故障的扩充的多回路数学模型，准确计算了与故障的励磁绕组有关的电感参数，利用数值算法实现了凸极和隐极同步发电机故障暂态过程的数字仿真，并通过实验结果验证了暂态仿真方法的准确性。2）通过理论分析并结合实验与仿真，得到了各种发电机励磁绕组匝间短路的稳态故障特征，并论证了其异于其它常见故障的独特性，获得了转子匝间短路故障监测的理论依据。3）建立了各种发电机转子匝间短路故障的通用稳态数学模型，并针对定子绕组的不同形式，通过理论推导与化简，降低了稳态数学模型的阶数，实现了大型水轮发电机励磁绕组匝间短路故障稳态的快速准确求解。4）提出了基于相绕组内部不平衡电流谐波分量总有效值的故障在线监测方法，并探讨了兼顾可靠性与灵敏性的定值整定方法。