大型發(fā)變組復雜異常工況下主保護新技術研究.pdf

1、大型發(fā)變組的安全可靠運行對保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定具有重大作用，但其運行工況較為復雜，從而給發(fā)變組主保護帶來了較大影響，因此不斷提高發(fā)變組主保護性能及研究新保護原理具有重要意義。本文主要圍繞大型發(fā)變組復雜異常工況及相關保護問題展開研究，內容包括發(fā)變組復雜和應涌流機理及特征，復雜和應涌流導致的差動保護誤動原因與對策，基于瞬時功率原理的新型發(fā)電機主保護，抽水蓄能同步電機弱功角穩(wěn)定性及新型低功率保護等。
　　 針對復雜和應涌流導致差動保護

2、誤動問題，構建了復雜和應涌流研究模型，利用LAPLACE變換獲得了變壓器磁鏈和電流的解析表達式。通過推導分析和數(shù)字仿真研究指出，在系統(tǒng)電源、發(fā)電機電源和負荷電流的共同作用下，復雜和應涌流呈現(xiàn)出指數(shù)函數(shù)與雙曲函數(shù)聯(lián)合特征，變壓器副方其它形式的電源均對復雜和應涌流有影響。揭示了復雜和應涌流中二次諧波變化特征，分析了復雜和應涌流中非周期分量對電流互感器的影響，為后文研究新保護技術提供了理論基礎。
　　 結合復雜和應涌流機理特征和電流互

3、感器暫態(tài)飽和特點分析了復雜和應涌流導致變壓器差動保護誤動的原因，并進行了相應的數(shù)字仿真。通過仿真研究指出了復雜和應涌流暫態(tài)過程中保護側差流，制動電流和二次諧波含量變化特征，提出了基于差流和二次諧波二維特征的變比率制動變壓器差動保護。該保護不受復雜和應涌流影響，動作靈敏可靠，有效解決了常規(guī)差動保護在復雜和應涌流暫態(tài)過程中的誤動問題。
　　 通過數(shù)字仿真和現(xiàn)場錄波數(shù)據(jù)分析指出了在復雜和應涌流暫態(tài)過程中發(fā)電機差動保護原因，結合二次諧波

4、制動和比率制動提出了一種加強制動型發(fā)電機差動保護。該保護通過加強制動功能來防止復雜和應涌流或外部故障導致保護出現(xiàn)誤動行為，同時采用基于差流和制動電流計算公式的制動開放判據(jù)來避免發(fā)電機內部相間故障下保護出現(xiàn)拒動。各項試驗數(shù)據(jù)和結果均證明了加強制動型發(fā)電機差動保護具有很高的靈敏性和可靠性，已經(jīng)在工程現(xiàn)場獲得成功應用。
　　 數(shù)字化電站技術的發(fā)展將使電壓量能可靠用于主保護，因此基于電流電壓量的功率保護技術因其簡單可靠的特點將得到大力發(fā)

5、展應用。論文基于兩相 坐標系統(tǒng)對發(fā)電機內外部故障時其輸出的瞬時功率進行了研究，提出了瞬時功率不對稱度定義，并以瞬時功率不對稱度為主判據(jù)，結合不平衡功率的相位特征提出了一種新型發(fā)電機不對稱故障保護。動模試驗結果表明，該保護具有很高的靈敏性和可靠性，且該保護接線簡單，易與其它類型保護集成互補使用。
　　 對抽水蓄能電站保護進行了整定計算，為解決抽水蓄能同步電機處于抽水工況下電機低功率保護易出現(xiàn)誤動問題，論文研究了同步電機處于抽水工況