Simulation analysis of induction motor turn-to-turn faults in stator windings

Accurate and flexible computer model of an induction motor is a very important tool for diagnosis and fault protection algorithms investigation. This paper presents a new method for internal inter-turn faults in an induction motor stator windings. General approach to inter-turn faults representation in such machines is discussed. The simulation model is implemented in ATP-EMTP programme by using of Type-94 element. The aim of the provided simulation is to investigate new algorithms for induction motor internal fault protection under different conditions. Included examples demonstrate basic characteristics of the proposed model and its application for internal fault analysis in the complex system included motor, load and a supplying network.

---

W artykule przedstawiono propozycje dwóch algorytmów detekcji zwarć wewnętrznych zwojowych w silnikach indukcyjnych średniego napięcia. Analizę przeprowadzono z użyciem cyfrowego modelu zawierającego model silnika, umożliwiający symulowanie zwarć wewnętrznych. Przedstawiono także wpływ charakteru uziemienia punktu gwiazdowego stojana na skuteczność detekcji tego rodzaju zakłóceń. Zamieszczono przykłady symulacji zwarć wewnętrznych zwojowych zawierających różną liczbę zwojów objętych zwarciem w sytuacji, kiedy punkt gwiazdowy jest izolowany lub uziemiony. Model symulacyjny jak i proces testowania algorytmów zabezpieczeniowych zostały wykonane w programie ATP/EMTP.