同步發(fā)電機(jī)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(jī)組的容量越來越大,對(duì)發(fā)電機(jī)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(duì)故障規(guī)律的清楚認(rèn)識(shí)上的,進(jìn)一步提高大型發(fā)電機(jī)組保護(hù)的性能就需要深入、廣泛地了解發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障的規(guī)律.在深刻認(rèn)識(shí)發(fā)電機(jī)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(jī)保護(hù)原理,豐富和完善發(fā)電機(jī)保護(hù)理論.基于以上認(rèn)識(shí),該課題首先對(duì)發(fā)電機(jī)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(jī)內(nèi)部故障暫態(tài)計(jì)算數(shù)學(xué)模型,并在一臺(tái)模擬凸極

2、同步發(fā)電機(jī)上進(jìn)行了試驗(yàn)對(duì)比,結(jié)果證明了故障暫態(tài)計(jì)算數(shù)學(xué)模型的正確性.在對(duì)發(fā)電機(jī)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(jī)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(gè)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(jī)內(nèi)部故障暫態(tài)仿真程序的發(fā)電機(jī)保護(hù)數(shù)字測(cè)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(jī)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(jī)故障暫態(tài)過程計(jì)算數(shù)學(xué)模型.同時(shí)建立了與系統(tǒng)并列運(yùn)行的發(fā)變組故障暫態(tài)仿真模型,為研究發(fā)電機(jī)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(tái)實(shí)際模擬凸極同步發(fā)電機(jī)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(yàn),與暫態(tài)仿真程序的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證了基于上述方法的同步發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障暫態(tài)計(jì)算的正確性.(3)應(yīng)用同步發(fā)電機(jī)故障暫態(tài)仿真程序分析了定子和轉(zhuǎn)子回路的電阻對(duì)發(fā)電機(jī)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(jī)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(duì)大型隱極汽輪同步發(fā)電機(jī)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(jī)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(jī)采樣值差動(dòng)保護(hù)原理,研究了各種因素對(duì)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(yàn)證明了這種方向元件能夠可靠地在各種故障情況下正確