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由于大型机组采用多分支结构,不同的主保护配置方案其保护性能存在明显差异,因此,一般需以发电机可能发生的内部短路故障形式分析为基础,通过对发电机内部故障进行全面的仿真计算来确定其主保护的优化配置方案。为加快研究进程,满足工程分析需求,亟需研究开发大型发电机内部故障仿真与保护配置分析通用软件。大型发电机定子绕组结构复杂,故障形式多样,短路故障总数可能近万种,因此,如何根据绕组结构形式,采用计算机技术自动形成内部短路故障集是主保护方案研究中需要解决的关键技术问题之一。
本文结合大型机组目前广泛采用的双层波绕组和叠绕组的结构形式,对2种绕组形式下内部短路故障的通用分析算法进行了研究,开发了相应的内部故障形式分析软件,能够自动对这2种绕组形式的机组进行故障形式分析,为仿真计算快捷的提供仿真对象,极大地方便了发电机主保护优化设计工作。同时,也有助于全面了解发电机实际可能发生的各种内部短路故障情况,对机组的运行维护和结构完善具有重要的参考价值。发电机内部故障暂态仿真计算是进行发电机保护方案优化设计的核心和基础。
我国在连续几个五年计划中大力发展水电,一批大型水电站即将或已经开发并投入使用,发电机的单机容量也越来越大。大型发电机地位重要,其故障将严重影响机组及电力系统的安全稳定运行,研究有效的发电机主保护配置方案有重要意义。
