凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态分析方法及其应用的研究

摘要

该文在对凸极同步发电机定子绕组内部故障进行深入分析和研究的基础上,针对目前发电机定子绕组故障瞬态分析中存在的一系列理论和实际问题,开展了研究工作,主要内容有：1.以多回路理论为基础,建立凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态计算的数学模型,探讨了不同故障下所建立的电量计算代数方程的系数矩阵变换.分析了瞬态方程的解法,探讨了系数矩阵的性态问题.2.应用气隙磁导法,推导了发电机定转子绕组电感系数的计算公式,考虑了气隙谐波和铁心磁阻的影响,计算结果与实验值基本相符.3.在实验电机上进行凸极同步发电机空载情况下的稳态和瞬态实验,包括机端三相突然短路、定子绕组内部匝间短路、相间短路,并比较实验和仿真结果.结果表明两者结果基本一致,从而证明了理论分析和仿真程序的准确性.4.探讨了凸极同步发电机空载时,定子绕组内部故障瞬态和稳态变化的规律,包括匝比和位置的影响,为水轮发电机多分支定子绕组内部故障保护方案的配置、优化提供了理论依据.5.以三峡左岸SF700-80/19720水轮发电机为例,全面分析了定子绕组多分支线圈内部故障保护方案如单元件横差、裂相横差、不完全差动等在各种内部故障情况下的动作特性.根据组合数学知识,进行了发电机内部故障保护方案的优选原则,验证了多种组合方案的灵敏度.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1课题的意义

1.2国内外研究动态和存在的主要问题

1.3本文研究的目的和主要内容

第二章凸极同步发电机定子绕组内部故障瞬态数学模型

2.1前言

2.2交流电机的多回路理论

2.3凸极同步发电机内部故障时的基本方程

2.4凸极同步发电机回路参数的特点

2.5内部故障时回路瞬态方程的求解

2.6小结

第三章凸极同步发电机回路参数的气隙磁导计算法

3.1前言

3.2气隙主磁通的主电感计算

3.3漏磁场引起的漏感计算

3.4算例

第四章凸极同步发电机定子绕组内部故障仿真的实验验证及规律探讨

4.1概述

4.2实验接线和主要设备

4.3仿真计算结果与实验结果的比较

4.4内部故障规律探讨

第五章大型凸极同步发电机的仿真及保护方案分析

5.1大型凸极同步发电机的仿真

5.2保护方案的分析

5.3小结

全文总结

致谢

参考文献

发表的论文

附录A：兰州电机厂12KW凸极同步发电机主要参数

附录B：三峡大型水轮发电机SF700-80/19720主要参数