大型發(fā)電機變壓器內部故障分析與繼電保護

序言
符號說明
第1章 大型發(fā)電機內部短路分析與繼電保護
1.1 概述
1.1.1 大型發(fā)電機內部短路分析及其保護研究的必要性
1.1.2 交流電機內部故障的分析方法
1.1.3 交流電機定子繞組內部故障的研究歷史及發(fā)展趨勢
1.2 同步電機定子繞組內部短路分析--多回路理論
1.2.1 同步電機定子繞組內部短路的數學模型
1.2.2 同步電機定子繞組內部短路時的回路參數
1.3 同步電機定子繞組內部短路仿真計算及實驗研究
1.3.1 凸極同步電機內部短路的瞬態(tài)實驗和仿真
1.3.2 隱極同步電機內部短路的瞬態(tài)實驗和仿真
1.3.3 同步電機內部短路的穩(wěn)態(tài)實驗和仿真
1.4 大型水輪發(fā)電機多回路模型的合理簡化
1.4.1 等效縱軸和等效橫軸阻尼繞組的處理方法
1.4.2 阻尼繞組的簡化籠型模型
1.5 同步電機定子繞組內部短路規(guī)律的探討
1.6 大型發(fā)電機內部短路主保護的基本原理及發(fā)展
1.6.1 概述
1.6.2 發(fā)電機定子繞組的同槽和端部交叉故障
1.6.3 零序電流型橫差保護
1.6.4 裂相橫差保護
1.6.5 不完全縱差保護
1.6.6 完全縱差保護
1.7 大型發(fā)電機主保護配置方案的定量化設計
1.7.1 發(fā)電機主保護配置方案設計的現狀
1.7.2 三峽左岸電站發(fā)電機主保護配置方案的定量化設計
1.7.3 定量化設計的重要性
1.7.4 對發(fā)電機主保護配置方案定量化及優(yōu)化設計的認識
1.7.5 大型發(fā)電機主保護配置方案的優(yōu)化設計
1.7.6 大型發(fā)電機主保護配置方案定量化及優(yōu)化設計的推廣與應用
1.7.7 三峽右岸電站發(fā)電機(HEC機組）主保護配置方案的定量化及優(yōu)化設計
1.7.8 水輪發(fā)電機主保護配置方案定量化及優(yōu)化設計規(guī)則的總結
1.8 大型汽輪發(fā)電機主保護配置方案的定量化設計
1.8.1 大型汽輪發(fā)電機定子繞組同槽同相情況的調研
1.8.2 大型汽輪發(fā)電機主保護配置方案的定量化設計
1.9 加強主保護，簡化后備保護
參考文獻
第2章 大型發(fā)電機中性點接地方式的研討
2.1 概述
2.1.1 大型發(fā)電機中性點基本的接地方式
2.1.2 國內外大型發(fā)電機中性點接地方式的基本狀況
2.1.3 選擇大型發(fā)電機中性點接地方式的三條基本原則
2.2 中性點接地方式的認識和分歧
2.2.1 對定子單相接地故障電流允許值的認識
2.2.2 對定子單相接地故障暫態(tài)過電壓的認識
2.2.3 消弧線圈接地方式的特殊問題
2.2.4 兩種接地方式的分歧
2.3 幾種簡單的分析方法
2.3.1 零序電壓的穩(wěn)態(tài)模型
2.3.2 采用疊加原理的分析方法
2.3.3 暫態(tài)網絡分析儀(TNA）方法
2.3.4 準分布電容參數的Pspice方法
2.4 多回路數學模型及其驗證
2.4.1 數學模型及推導
2.4.2 仿真及試驗驗證
2.5 發(fā)電機中性點消弧線圈接地方式的規(guī)律
2.5.1 消弧線圈串聯(lián)電阻的影響
2.5.2 消弧線圈合諧度的影響
2.5.3 發(fā)電機頻率偏移的影響
2.5.4 不同燃弧時刻接地故障電流的規(guī)律
2.6 發(fā)電機中性點經高阻接地方式的規(guī)律
2.6.1 中性點接地電阻對熄弧電壓恢復過程的影響
2.6.2 中性點接地電阻對重燃弧過電壓的影響
2.6.3 中性點接地電阻對故障電流的影響
2.6.4 發(fā)電機頻率偏移的影響
2.7 三峽電站大型發(fā)電機中性點接地方式的選擇
2.7.1 三峽電站大型發(fā)電機組的特點
2.7.2 三峽電站大型發(fā)電機中性點現有接地方式及參數
2.7.3 接地故障電流不應傷及定子鐵心
2.7.4 重燃弧過電壓不能危及絕緣
2.7.5 兩種接地方式的參數設置
2.8 結論
參考文獻
第3章 發(fā)電機定子單相接地故障分析及其保護
3.1 概述
3.1.1 定子單相接地故障及其對保護的要求
3.1.2 定子單相接地保護的國內外研究狀況
3.2 定子單相接地故障零序電壓和故障電流的特點
3.2.1 機端和中性點零序電壓的變化特點
3.2.2 接地故障電流的變化特點
3.3 現有定子單相接地保護的分析比較
3.3.1 基波零序電壓型定子單相接地保護
3.3.2 3次諧波電壓型定子單相接地保護
3.3.3 幾種提高定子單相接地保護靈敏度和可靠性的方法
3.4 基于故障分量的3次諧波電壓型定子單相接地保護
3.4.1 保護原理基礎
3.4.2 保護方案
3.4.3 保護裝置試驗結果
3.5 基于小波變換的定子單相接地保護的研究
3.5.1 噪聲對基于小波變換模極大值接地保護的影響
3.5.2 基小波與算法的選擇
3.5.3 基于變尺度小波變換的定子單相接地保護能量法
3.5.4 定子單相接地保護能量法的仿真分析
3.5.5 定子單相接地保護能量法的試驗驗證
3.6 外加20Hz電源定子單相接地保護的分析與改進
3.6.1 電源內阻和注入頻率的影響分析與電流判據的改進
3.6.2 中性點接地裝置參數的影響分析及導納判據的改進
參考文獻
第4章 大型變壓器內部故障分析與繼電保護
4.1 概述
4.1.1 變壓器內部短路故障保護的現狀
4.1.2 現有變壓器故障保護的原理
4.1.3 變壓器內部故障差動保護存在原理性問題
4.2 變壓器內部短路分析的理論基礎
4.2.1 變壓器繞組的基本結構
4.2.2 變壓器的漏磁場
4.2.3 從磁場能量的角度計算變壓器的短路電抗
4.2.4 從磁場分布計算變壓器漏電感
4.2.5 變壓器的短路電抗與電感矩陣的關系
4.3 電力變壓器內部短路分析
4.3.1 變壓器原邊側內部對地短路對漏磁場分布和短路電抗的影響
4.3.2 變壓器原邊側內部匝間短路對漏磁場分布和短路電抗的影響
4.3.3 變壓器副邊側內部發(fā)生對地短路對漏磁場分布和短路電抗的影響
4.3.4 繞組內部短路對短路電抗的影響
4.4 普通雙繞組電力變壓器內部短路仿真分析和實驗驗證
4.4.1 實驗變壓器結構及參數
4.4.2 線圈內部對地短路的仿真分析
4.4.3 線圈內部匝間短路故障分析
4.4.4 相間短路故障仿真分析
4.4.5 縱差保護和零差保護分析
4.4.6 實驗驗證
4.5 自耦電力變壓器內部短路故障仿真分析
4.5.1 變壓器結構及參數
4.5.2 高壓繞組接地短路故障分析
4.5.3 匝間短路故障分析
4.5.4 相間短路故障分析
4.5.5 縱差保護和零差保護靈敏度分析
4.6 雙側供電的自耦變壓器內部短路故障仿真分析
4.6.1 高壓繞組接地短路故障分析
4.6.2 匝間短路故障分析
4.6.3 相間短路故障分析
4.6.4 縱差保護和縱差／零差保護靈敏度分析
參考文獻
附錄一 電機的多回路參數計算
附錄二 發(fā)電機內部短路暫態(tài)分析
附錄三 水輪發(fā)電機定子繞組內部故障分析計算用原始資料
附錄四 汽輪發(fā)電機定子繞組內部故障分析計算用原始資料
附錄五 變壓器繞組內部故障分析計算用原始資料
附錄六 12kW凸極實驗電機的主要數據
附錄七 許繼動模實驗室30kVA凸極同步發(fā)電機的主要數據
附錄八 許繼動模實驗室30kVA隱極同步發(fā)電機的主要數據