MATLAB的同步发电机故障运行仿真分析
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闸装 置 ， 障发生后切 除故障线路 ， 在故 待消失后 实验 ： ２ 秒时有功功率 的输 入 由 ０ ７ ５ 在 ０ ． ８ 增到 ０ 自动重新将这线 路投 入 ， 以提高供 电的可靠性 ， ０ ， ． 则电压及 电流如 图： ８ 成功率很 高。 上述 两种 方法 ， 多用在从系统方面消除故 障。 ２ ３强行励磁和 陕速关 闭汽 门 这是两种从 自动调节 系统人手 ，借减少 功 率或能量 的差 额提高暂态稳 定性的措施 。非常 经济有效 。 （） １快速关 闭汽门。所谓快 速关闭 汽门 ， 按 目前技术水平 可 以达到 的指标大致指油 动机时 电 间常数不 大 于 Ｑ 秒 ， １ 汽容时 间常数 也不 大于 １ 。其 中 ， 秒 以汽容 时间常数 更难 减小 ， 限制了快速关闭汽 门的效果 。所以 改 为强行励磁 是 目 比较有 效且能 实施 前
中计算和控 制问题等也 日 益复杂在 进行 电力试 验 时直接从技术 和安全上考 虑可能性很小 。因 此 运 用 电力仿 真来解 决这些 问题非常迫切 。本 文 作 者主要 通过 Ｍ Ｔ Ａ Ａ Ｌ Ｂ对 发 电厂单机 并 网 后 ，在发 电厂 的同步发 电机 发生小扰动及 短路 故 障 隋况下应 如何使发 电机 及系统重新 回到稳 定状态进行 了模拟 ，同时就 发 电机在故 障情况 下 应如何进行处理进行 了分析。 １ ．设备选择及参数汁 １ 同步发 电机与 电网的拄 如附图 １ ． １ 线 ：
好 的效 果 。
关 键词 ： 同步发 电机 ； 真 ； 障运行 ； 仿 故 处理
中 图 分 类 号 ： Ｍ７ ３ Ｔ ４ 文献 标 识码 ： Ａ
前言 ２ ２自动重合 闸的采用 重新 回到稳定状态 。 由于 系统 中的故 障 ，特别是超 高压输 电线 （） ２当输入功 率增大时 ， 系统在 发生三 相短 随着 电力 系统的快速发展 和电网的 日益扩 绝 采用 自动重合 路后 ， 不增加励磁则系统不能 回到稳定状 态。 大 以及 自动化系统程度的不断提 高＇ 电力系统 路 的故障 ， 大多数是短路 故障 ， 在 若
－
Ｏ－０ － ｓ的 电流 变化 曲 线 图 ６ 的手段 。 （） ２强行励磁 。强行励 磁对提高发电 由上两 图可知 ， 入功率增大 时 ， 在发 输 系统 厂并 列运行 和负荷 的暂态稳 定性都 很有 生三相短路后 ， 不改变励磁 ， 系统不能 回到 若 则 利 。 的作用 随励磁电压增长速度和强行 稳定状态 。 它
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工 业 技 术
ＭＡ Ｌ Ｂ的同步 பைடு நூலகம் 电机 故 障运 行仿 真分析 ＴＡ
张 兆 冰
（ 名 热 电厂 ， 东 茂 名 ５ ５ ０ ） 茂 广 ２００ 摘 要 ： 着电 力 系统的 快速发 展 和 电网 的 日益 扩 大以及 自动化 系统程坡 的不 断提 高， 电 力 系统 中计 算和控 制 问题 等 也 日益 复杂 ， 随 在 在 进行 电力试验 时直接从 技 术和 安 全上 考虑 可能 性很 小 。近年 来 ， 发 电厂 电气部分 运行 状 况 中 ， 用 ＭＡ Ｌ Ｂ进 行仿 真起 到 了较 在 运 ＴＡ
励磁倍数 的增大 而愈益显著 。 将强行励磁 （） 功功率输入增大 时 ， 磁增大值 不 ３当有 励 倍数 不断增 大 ， 原来不 能保 持暂态稳 定的 够时 ， 当出生 三相 短路时 ， 同样 回不 到稳定 系统 系统就转 而可保 持暂态稳定 。 强行励磁 的 状态 。 参数 可以用励 磁机时 间常数 或等值 的励 实验 ：在 ２ 秒 时增加 有功 率 的输 入值 由 ０ 磁机 时间常数和强行励磁倍数 ， 即最大可 附 图 １ １ ２发电机选定 能励 磁电压 与发 电机 在额定 条件 下运行 ＼ （） １选取 汽轮 发 电机 Ｑ Ｑ ５— ， 参数 时的励磁 电压之 比表示 。本次模拟 实验选定故 Ｆ 一０ ２ 给定 如下 ： 定容量 （ ｗ ）Ｏ额定电压 （Ｖ ： ．额 障发生后一个 时间常数进行增大励 磁倍数来使 额 Ｍ ：， ５ ｋ ）Ｏ ， ｌ５ 定 电流（ ： ４ （） 出发 电机参 数并将计算 出 系统重新达到稳定 。 Ａ）４０２查 ３ ３三相短路实验 的标 么值 输入 。 当 系统 发生 三 相 对称 短 路 时 ｆ 图附 １ 中 ｌ ① 选 择 １０Ｖ 双 卷 变 为 ： ３ １ｋ ａｌ， ｔ当输入有功功率不大时 ， 发生三相短路 故 Ｓ Ｐ — ３０ ／１ 饵戡 组别 ： Ｎ ｌ１ 查出变 Ｆ ｕ） Ｆ ７ ６０ ０１０ Ｙ ， ｄ１ ② 压 器参数并计算 出标么值输入 。 算 到低 压侧） 障 ， 障消除后 ， 能重新 回到稳定状 态 ； 浙 故 系统 当 ｌ ４厂用 电的选择 输入有功功率 较大时 ， 发生三相 短路故 障时 ， 故 选 定厂用 电负荷 的容量 为 ６ ５ Ａ ２ ＭＶ 。功率 障消除后 ， 系统回不到稳定状态 。 实验 ：１ （）当输 入有 功功率 为 ０ ７５ 小 ．８较 ０ 因数 ＣＳ ＝ ． 同步 发电机 故障运 行状况 分 Ｏ中 ０ 。 ８ ０－５ 的电压变化曲线 图 时 呻 － ｓ ３ 同 在 ０～ ０ｓ ５ 析 ： ＭＡ Ｌ Ｂ中可设 置各种 短路故 障 ， 示 时 ， ３ ｓ ３． 内发生三相短路 。其电压及电 在 ＴＡ 用 由图可知 ， 在输入 的有 功功率 较小 波器观 测短路故 障时的电流 、 、 电压 同步发 电机 流波形如 图 ： 系统 故 系统 输 出各参数 等受到 的影 响 ，以此来分析 系统故 时 ， 发生 三相短 路故 障 ， 障消 除后 ， 障对系统 及电厂 的影 响。本次主要 以三 相短路 电压能重新 回到稳定状 态。 故障 ２如何解决 系统 故障 ，让系统重新 回到稳
