注入式发电机定子单相接地保护的研究

论文摘要

随着发电机容量的增大,对定子绕组单相接地保护性能提出更高的要求。注入式定子单相接地保护因其突出的优点,具有广泛的应用前景。本文首先通过剖析西门子的注入式定子接地保护装置,对其局限性提出了改进方案。然后对比分析了发电机中性点接地方式对保护灵敏度的影响,且通过仿真分析说明计算测量电阻不能忽略配电变压器参数影响。说明分析了外加电源注入频率的选择对测量接地电阻的影响,通过仿真得出了比较理想的注入频率选择范围。同时,对于机端注入方式下的中性点经高阻接地和经消弧线圈接地两种接地方式的保护灵敏度也进行了分析。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景和研究意义
• 1.2 发电机定子单相接地保护的研究现状
• 1.2.1 基波零序电压型接地保护
• 1.2.2 三次谐波电压型接地保护
• 1.2.3 外加直流电源式定子单相接地保护
• 1.2.4 外加交流电源式定子单相接地保护
• 1.2.5 切换频率式定子单相接地保护
• 1.2.6 二次谐波式定子单相接地保护
• 1.3 定子接地保护方案对比
• 1.4 本论文主要工作
• 第二章 注入式定子接地保护装置
• 2.1 西门子注入式保护装置概述
• 2.2 西门子注入式定子接地保护装置各组件的基本工作原理
• 2.2.1 注入电源单元7XT33
• 2.2.2 微机保护单元7UM515
• 2.3 西门子保护装置的性能指标
• 2.3.1 注入电压
• 2.3.2 注入频率
• 2.3.3 接地电阻
• 2.3.4 装置电源选择
• 2.3.5 报警继电器
• 2.3.6 辅助判据
• 2.3.7 测量方法
• 2.4 20 Hz 注入式定子单相接地保护装置的国产化方案
• 2.4.1 硬件设计
• 2.4.2 注入式定子接地保护的配置方案
• 2.4.3 数字滤波器滤波算法
• 2.4.4 电阻折算系数的合理整定
• 2.5 小结
• 第三章 发电机中性点接地方式对比分析
• 3.1 概述
• 3.2 经消弧线圈接地方式的分析
• 3.2.1 中性点位移电压的影响
• 3.2.2 传递过电压的影响
• 3.2.3 消弧线圈参数选择的实际问题
• 3.2.4 经配消弧线圈接地的等效电路分析
• 3.2.5 仿真分析
• 3.3 经配电变压器接地方式的分析
• 3.3.1 配电变压器二次侧接地电阻的选取
• 3.3.2 经配电变压器接地的等效电路分析
• 3.3.2.1 简化等效原理图
• 3.3.2.2 考虑配电变压器参数的电路原理分析
• 3.3.2.3 保护原理数学及仿真分析
• 3.4 小结
• 第四章 注入频率和机端注入方式对保护灵敏度的影响分析
• 4.1 概述
• 4.2 注入频率对保护灵敏度的影响分析
• 4.2.1 注入式定子接地保护原理分析
• 4.2.2 MatLab仿真分析
• 4.2.2.1 MatLab仿真模型及其参数
• 4.2.2.2 仿真结果及其分析
• 4.3 机端注入方式对保护灵敏度的影响分析
• 4.3.1 影响保护灵敏度因素分析
• 4.3.2 实例计算
• 4.3.2.1 发电机中性点经配电变压器高阻接地
• 4.3.2.2 发电机中性点经消弧线圈接地
• 4.4 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学校期间发表的学术论文和参加科研情况