文档介绍：东南大学
硕士学位论文
抽水蓄能电站发电机注入式定子接地保护的研究
姓名:朱峥
申请学位级别:硕士
专业:电力系统及其自动化
指导教师:陆于平
20080303
摘要近年来,抽水蓄能电站建设进入了快速发展的重要阶段,它在电网中主要起调峰填谷的作用,还可在系统中担负调频、调相、负荷调整、旋转备用,提高电网运行的灵活性和可靠性,由此产生的巨大社会经济效益已被越来越多的国家所重视。目前国内外大多采崩静止变频器启动作为抽水蓄能机组的启动方式,该方式启动时,将先在转子上突加励磁,用以检测转子磁极初始位置,并依靠定子与转子之间的磁场作用启动发电机。因此定于绕组中的电流、电压频率将缓慢由龀さ嬖诘推捣至浚饨ǖ贾履承┯糜诜⒌缁的保护误动或拒动。针对注入式定子接地保护。可在水泵工况启动过程中将保护闭锁,但由于变频启动时问较长且机组启停机频繁,若在保护闭锁期问,发电机定子中性点附近经过渡电阻发生单相接地,将会严重危害发电机的安全。本文首先分析了抽水蓄能机组的启动方式及过程,针对水泵工况下变频启动过程对定子接地保护的影响进行了深入分析,指出当定子发生单相接地故障时,基波和三次谐波保护灵敏度受到一定影响:同时,发电机的低频基波零序分量将进入保护零序回路,干扰注入信号,导致接地电阻测量值产生较大偏差,影响注入式定子接地保护的灵敏度。通过对保护等效电路进行分析,采用新算法,该算法可在电机频率与注入源频率相同时,减小了故障接地电阻的测量误差;当电机频率远离注入源频率时,配合抽取与插值,采用等波纹最佳逼近算法设计带通滤波器,减小电机低频分量的影响,相比于采用窗函数设计法减少了计算量。在此基础上提出了适用于抽水蓄能机组的定子接地保护方案,方案由注入式定子接地保护与基波零序电压保护共同构成,并考虑了外加电源故障和断线等因素对保护的影响。仿真结果表明,该算法减小了保护受机组自身低频分量的影响,提高了故障接地电阻测量的准确度,使保护在抽水蓄能发电机启动过程中可靠工作,提高了电机运行的安全性。关键词:抽水蓄能机组注入式接地故障定子接地保护保护方案
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研究生签名:—毕导师签名:攀日期:。刊登畚牡娜ú炕虿糠帜谌荨B畚牡墓ú包括刊登谌ǘ洗笱а芯可喊炖怼本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布
室第一章绪论概述星期日星期一星期二星期三星期四星期五星期六抽水蓄能电站建设在我国起步较晚,年我国首个抽水蓄能电站——河北岗南抽水蓄能电站随着的不断提高,电力负荷的持续增长给电力系统调峰带来了巨大压力。电力系统在高峰负荷时缺电,在低谷负荷时电力设备闲置停用,使调峰问题成为我国电力系统运行的一大难题。解决这一问题的有效手段是利用抽水蓄能电站“削峰填谷”的功能,在电力负荷出现低谷时做水泵运行,用基荷火电说机组发出的多余电能将下水库的水抽到上水库进行蓄能;在电力负荷出现高峰时做水轮机运行,将储存的水放下来发电⋯,如图所示。这种独特的功能可以解除大型火力发电机组低出力运行的困难,有效增强电力系统的调节能力。有助于提高供电质量以及提高电力系统本身的经济性。除此之外,抽水蓄能电站和常规水力发电站一样。在担当调峰、调频、事故备用、旋转备用等方面都有明显的功效,是满足电网安全经济运行的可靠电源”N夜笆晃濉惫婊僖L岢觯骸笆晃濉逼诩涔谏苤的芎慕档プ笥遥饕N廴疚排放总茸减少%。因此,大力发展抽水蓄能电站符合国家提出的“节能减排”的要求,对我国的节能降耗和环保具有重大意义。图电力系统负荷变化规律~周负荷图瑞士苏黎世的奈特拉电站建于年,是世界上第一座抽水蓄能电站,功率仅樗程,是一庠季节性抽水蓄能电站。到本世纪四十年代中期,世界上已有多鹰抽水蓄能电站投入运行。早期的抽水蓄能电站以蓄水为主要目标,大多在汛期抽水,蓄存于上水库中,供枯水期发电使用。本世纪年代开始,随着电网的发展,抽水蓄能电站以调峰和调频为主要任务,年代以后,抽水蓄能电站有了飞快的发展。据年统计,全世界已建成的抽水蓄能电站有植荚个国家和地区,装机容每共。建成”浠橛扇毡局圃欤セ甏钟辛教樗钅芑榘沧坝