毕业论文许育艺

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1、永安西门水电站整定计算保护及研究许育艺福建水利电力职业技术学院永安东门路3660001.引言随着电力系统容量的增人，大机组不断增多，在电力主设备上要求装设优越完善的或者双重化的继电保护装置，这不仅対电力系统的可靠运行有着重大意义，而且可保护重要而昂贵的的主设备减少在各种设备和界常运行中所造成的设备损坏，述有着显著的经济效益。因此，在电力主设备的保护设计中应遵导的原则是符合现行的《继电保护和安全自动装置技术规程》(GB14285-2006),对具体的工程设计项目，则要求保护在配置、原理接线和设备选型等方面，根据电气主接线和被保护设备的一

2、次接线及主设备的运行工况和结构特点，达到可靠性、灵敏性、速动性和选择性等四性要求。当灵敏性与选择性产牛矛盾时，首先要保证灵敏性，没有灵敏性即失去了装设保护的意义；当快速性与选择性产牛才盾时，宜先满足选择性，但特殊情况下也可考虑快速无选择性动作并采取补救措施。8000kVAI10(]±2x2.5%)/HkyUk%=10.5%40km永安/7电厂15MWlO.SkV2OM7AHOkV40kmQF9、QF3QF520M7A5Z^IOQZo=20GQF7QF1OXl=0.4Q/kmXo・O.Qhn25kmLOOOOzVA110(l±2x2.5

3、%)/LlkVU"=10.5%论文2.发电机保护发电机定子绕组内部故障是-•种常见的、破坏性很强的故障，对电厂发电机乃至电网的安全运行帯来一系列严重的影响，为此必须装设内部故障保护装置。发电机纵联差动保护已有成熟的运行经验，通常作为内部相间短路的主保护［1,2］。但是对于纵差动保护灵敏度是以发电机机端发住两相金属性短路时短路电流与保护动作电流比值来衡量的，此时短路电流较人，几乎所有的发电机纵差动保护都能满足灵敏度要求，这种校核形同虚设。因此，对于大型发电机,必须详细分析在定了绕组内部各种相间短路情况下差动电流以及灵敏系数的变化规律，以

4、便全面评价纵差保护对内部相间短路的保护能力，这就是所要研究的内容。2.1内部相间短路电流分析方法描述电机绕组内部故障属于内部电气不对称故障的范畴。当电机绕纟fl内部不对称时，其气隙磁场的空间谐波分量就很强，这些谐波磁场的转速各不相同，转向也有正有反，因此在绕纽中感应出的电势谐波很多。长期以来，诸多学者对电机不对称故障作了研究，对此类故障的分析捉出了许多冇效的方法。对称分量法是发电机内部短路分析屮最常用的方法之一，该方法通常只考虑气隙磁场基波和定子电流的时间基波。而当绕组内部故障时，谐波分量很大，此时会遇到电抗修正及相序网络之间的耦合问

5、题。文献［3］提出了以单个线圈元件为基础论述电机基本电磁关系的交流电机多回路理论，它町以考虑谐波影响以及绕组内部故障时影响重大的因素，如故障空间位置和绕组型式等因素，从而可以比较准确地获得绕组故障后的内部电磁关系和绕组电流分布，对发电机定子绕组内部故障保护装置的设计、制造和运行起到了积极推动作用。文献［4］在多冋路理论的基础上，建立了求解发电机定子绕组内部故障稳态电量的通用数学模型，探讨了定子绕组各种内部故障规律。该文所建立的模型梢确，结來准确，适用于各种内部故障的分析与计算。其基本思路是：首先从定子绕组单个线圈出发，列写发电机定转了

6、初始回路的电压、磁链、功率以及外部系统的连接方程，根据故障后回路绕组的实际连接方式组成新的定子I川路。当回路电感和电阻参数已知时，就得到了一组以回路电感和电阻为系数的非线性变系数微分方程组。根据稳态电量计算的需要，可以假设定转子回路稳态电量的表达式，将它代入微分方程组，利用同频率量相等的原则，把非线性变系数微分方程组转换为等效的非线性常系数代数方程组，通过求解这些方程，即可得各回路稳态电量值。这些代数方程组中回路参数的计算是关键。文献［5］中采川电磁场数值计算方法进行了参数求解，即按照发电机的实际运行T•况和铁心磁阻的实际情况，计算某

7、一线圈通肓流电流Z后在其他所有线圈或回路中的磁链，从而得出单个线圈和各个回路的电感系数。由于该方法能考虑铁心磁阻的非线性、齿槽效应和气隙谐波等因索，因而有助于提屈发电机定子绕组内部故障后凹路参数的计算精度，相应的定子绕组内部故障电流仿真结果也更加合理。同时，作者还编制了“大型发电机定了绕组内部故障电量计算与保护方案灵敏度分析”软件包,能灵活地模拟各种内部故障并能对多种内部故障保护方案如单元件横羌、不完全羌动、裂相横差保护等方案的灵敏度进行分析。本文在此基础上对纵差保护在各种内部相I'可短路情况下的差动电流和灵敏度规律进行探讨2.2发电

8、机基本参数及保护定值设定2.2.1SF125-96/15600水轮发电机基木参数额定功率PN二125MW,额定电压UN二13800V,额定电流IN二5980A,额定空载励磁电流IF0二817A,定子槽数Z二792,定子绕