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)電機保護的性能提出了更高的要求.繼電保護的理論基礎是建立在對故障規(guī)律的清楚認識上的,進一步提高大型發(fā)電機組保護的性能就需要深入、廣泛地了解發(fā)電機內部故障的規(guī)律.在深刻認識發(fā)電機內部故障的條件下,根據(jù)故障特征提出、改進發(fā)電機保護原理,豐富和完善發(fā)電機保護理論.基于以上認識,該課題首先對發(fā)電機定子繞組內部故障暫態(tài)過程進行了深入研究,建立了同步發(fā)電機內部故障暫態(tài)計算數(shù)學模型,并在一臺模擬凸極

2、同步發(fā)電機上進行了試驗對比,結果證明了故障暫態(tài)計算數(shù)學模型的正確性.在對發(fā)電機定子繞組內部故障暫態(tài)過程進行深入分析的基礎上提出了一種新的基于相關度的發(fā)電機采樣值縱差保護原理,在故障分量負序方向保護原理的基礎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)電機內部故障暫態(tài)仿真程序的發(fā)電機保護數(shù)字測試系統(tǒng)的方案.課題具體內容如下:(1)基于多回路分析的思想,應用通用支路電壓矩陣方程來統(tǒng)一表示發(fā)電機內部定子、轉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)電機上進行了外部故障、空載內部短路和帶電阻負載內部短路試驗,與暫態(tài)仿真程序的計算結果進行了對比,驗證了基于上述方法的同步發(fā)電機定子繞組內部故障暫態(tài)計算的正確性.(3)應用同步發(fā)電機故障暫態(tài)仿真程序分析了定子和轉子回路的電阻對發(fā)電機故障暫態(tài)過程的影響.(4)利用暫態(tài)仿

4、真程序對凸極同步發(fā)電機主保護在各種定子繞組內部故障暫態(tài)過程中的靈敏度進行了研究.(5)對大型隱極汽輪同步發(fā)電機定子繞組內部故障進行了研究,并討論了兩種汽輪發(fā)電機內部故障主保護,即縱向基波零序過電壓和故障分量負序方向保護在故障暫態(tài)過程中的表現(xiàn).(6)提出了一種新的基于相關度的發(fā)電機采樣值差動保護原理,研究了各種因素對相關度的影響.(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