水轮发电机定子绕组内部故障电气量计算与

Ksen＝icd/iop　(11)

　　单元件横差保护的一次动作电流取为3.82%额定电流，即300A，其灵敏度定义按常规处理。
　　为了确定内部故障保护的CT优选方案，本文分析了该发电机在空载运行时所有的同槽层间金属性短路故障情况。先计算在各种情况下的短路电流，然后计算各种保护方案的灵敏度，在此基础上，根据优选原则，确定CT最佳组合方案。图4为发电机内部短路主保护的CT优选方案，即：单元件横差保护CT1的中性点组成方式为三相的第三分支中性点与第一、二分支中性点；机端CT3与每相的第一、二分支中性点CT2组成不完全差动保护回路；每相的第三分支中性点CT5与每相的第一、二分支中性点CT4组成裂相横差保护回路。此CT组合方式在额定负载A1分支开焊故障时的灵敏度分别为：单元件横差保护灵敏度为4.61；不完全差动保护A相为1.27，B相为0.47，C相为0.42；裂相横差保护A相为1.28，B相为0.74，C相为0.68。此时起码也有一种保护能动作。

图4　CT接线图

5　结论
　　本文所述的基于多回路理论、参数化有限元网格自动生成、磁场有限元分析、网络图论、组合数学等多项技术开发的“水轮发电机定子绕组内部故障电气量计算与保护方案分析系统”，是一个面向工程具有实际应用价值的软件，是电机设计工程师和继电保护工作者的理想助手。其核心技术和算法完全可以用于其它类型，如汽轮发电机、变压器等设备的故障计算与保护方案研究等场合。随着它的不断开发完善、升级以及向智能化方向发展，也将逐步提高它的应用价值。

致　　谢
　　本文研究过程中曾得到长江水利委员会汪祖禄高工、东南大学史世文教授、哈尔滨大电机研究所许善椿高工的指导与帮助，在此表示感谢。

本文课题得到国家教育委员会博士点基金资助(项目编号为9528619)。
作者简介：屠黎明，男，26岁，博士生，研究方向为电气设备的故障机理分析与诊断技术。
胡敏强，男，38岁，工学博士，教授，博士生导师，从事电机设计、运行及控制，电机物理场的分析与计算，电气设备状态监测和故障诊断等方面的教学与科研工作。
陆于平，男，37岁，硕士，教授，从事微机保护等方面的教学与科研工作。
吴济安，男，39岁，总工，高工，从事微机发变组保护等方面的研究和开发工作。
作者单位：屠黎明　陆于平　胡敏强　(东南大学电气工程系，210096 南京)
　　　　　吴济安　刘万斌　(南京电力自动化设备总厂，210003 南京)

参考文献
1　 王维俭.电气主设备继电保护原理与应用.北京：中国电力出版社，1996
2　高景德，王祥珩.交流电机的多回路理论.清华大学学报(自然科学版),1987，27(1)
3　胡敏强，屠黎明，林鹤云 et al.水轮发电机定子绕组内部故障稳态电量仿真及其规律探讨.中国电机工程学报，1999，19(2)
4　林鹤云，屠黎明，胡敏强.大型水轮发电机回路参数的有限元计算.中国电机工程学报，1998，18(4)
5　高景德，王祥珩，李发海.交流电机及其系统的分析.北京：清华大学出版社，1993

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