同步發(fā)電機定子繞組內(nèi)部故障暫態(tài)仿真及其應(yīng)用的研究.pdf

1、隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展,發(fā)電機組的容量越來越大,對發(fā)電機保護(hù)的性能提出了更高的要求.繼電保護(hù)的理論基礎(chǔ)是建立在對故障規(guī)律的清楚認(rèn)識上的,進(jìn)一步提高大型發(fā)電機組保護(hù)的性能就需要深入、廣泛地了解發(fā)電機內(nèi)部故障的規(guī)律.在深刻認(rèn)識發(fā)電機內(nèi)部故障的條件下,根據(jù)故障特征提出、改進(jìn)發(fā)電機保護(hù)原理,豐富和完善發(fā)電機保護(hù)理論.基于以上認(rèn)識,該課題首先對發(fā)電機定子繞組內(nèi)部故障暫態(tài)過程進(jìn)行了深入研究,建立了同步發(fā)電機內(nèi)部故障暫態(tài)計算數(shù)學(xué)模型,并在一臺模擬凸極

2、同步發(fā)電機上進(jìn)行了試驗對比,結(jié)果證明了故障暫態(tài)計算數(shù)學(xué)模型的正確性.在對發(fā)電機定子繞組內(nèi)部故障暫態(tài)過程進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上提出了一種新的基于相關(guān)度的發(fā)電機采樣值縱差保護(hù)原理,在故障分量負(fù)序方向保護(hù)原理的基礎(chǔ)上提出了一個新的故障分量功率方向元件,該文最后介紹了基于發(fā)電機內(nèi)部故障暫態(tài)仿真程序的發(fā)電機保護(hù)數(shù)字測試系統(tǒng)的方案.課題具體內(nèi)容如下:(1)基于多回路分析的思想,應(yīng)用通用支路電壓矩陣方程來統(tǒng)一表示發(fā)電機內(nèi)部定子、轉(zhuǎn)子回路及外部各元件,建

3、立了同步發(fā)電機故障暫態(tài)過程計算數(shù)學(xué)模型.同時建立了與系統(tǒng)并列運行的發(fā)變組故障暫態(tài)仿真模型,為研究發(fā)電機變壓器組保護(hù)提供了一種有效的數(shù)字仿真手段.(2)在一臺實際模擬凸極同步發(fā)電機上進(jìn)行了外部故障、空載內(nèi)部短路和帶電阻負(fù)載內(nèi)部短路試驗,與暫態(tài)仿真程序的計算結(jié)果進(jìn)行了對比,驗證了基于上述方法的同步發(fā)電機定子繞組內(nèi)部故障暫態(tài)計算的正確性.(3)應(yīng)用同步發(fā)電機故障暫態(tài)仿真程序分析了定子和轉(zhuǎn)子回路的電阻對發(fā)電機故障暫態(tài)過程的影響.(4)利用暫態(tài)仿

4、真程序?qū)ν箻O同步發(fā)電機主保護(hù)在各種定子繞組內(nèi)部故障暫態(tài)過程中的靈敏度進(jìn)行了研究.(5)對大型隱極汽輪同步發(fā)電機定子繞組內(nèi)部故障進(jìn)行了研究,并討論了兩種汽輪發(fā)電機內(nèi)部故障主保護(hù),即縱向基波零序過電壓和故障分量負(fù)序方向保護(hù)在故障暫態(tài)過程中的表現(xiàn).(6)提出了一種新的基于相關(guān)度的發(fā)電機采樣值差動保護(hù)原理,研究了各種因素對相關(guān)度的影響.(7)提出了一種故障分量三相功率方向的元件,理論分析和仿真試驗證明了這種方向元件能夠可靠地在各種故障情況下正確