大型發(fā)電機雷電過電壓的在線分析研究.pdf

1、針對雷電過電壓對大型發(fā)電機的沖擊問題,重點開展大型發(fā)電機繞組電壓在線分析計算的研究,對電力系統(tǒng)的安全運行具有重要的現(xiàn)實意義.該文在分析和總結(jié)國內(nèi)外旋轉(zhuǎn)電機的雷電過電壓分析方法及其研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,對發(fā)電機雷電過電壓進行了理論分析,研究了大型發(fā)電機雷電過電壓的在線監(jiān)測方法,提出了用快速傅立葉變換FFT與多導體傳輸線理論相結(jié)合,計算大型發(fā)電機繞組電壓分布的方法.針對該研究課題,該文的主要研究內(nèi)容如下:1、對雷電過電壓進行了詳細的理論分析和計

2、算.闡述了雷電過電壓的產(chǎn)生、形成及雷電參數(shù)的計算;分別對輸電線路、變電站和發(fā)電廠的雷電過電壓進行了討論,針對可能造成發(fā)電機雷害的過電壓進行了分析計算,并根據(jù)具體情況對發(fā)電機絕緣損傷進行了分析.2、研究了一種發(fā)電機雷電過電壓的在線測量方法,此方法選用了LiNbO3無源光纖電壓傳感器作為測量的傳感元件,具有暫態(tài)性能好、響應速度快、不受外界電磁場干擾、頻帶寬、結(jié)構(gòu)簡單、造價低、絕緣性能優(yōu)良、有電隔離的作用等優(yōu)點.用這種方法可以準確的取得ns級

3、的雷電過電壓信號,確保了用計算機模型計算繞組電壓分布的準確性.3、建立了發(fā)電機繞組的多導體傳輸線模型,對發(fā)電機進行了線圈分析,給出了發(fā)電機單線圈、單相繞組、三相繞組以及大型發(fā)電機的多導體傳輸線模型.提出采用按時間抽取的快速傅立葉變換處理復雜激勵源的方法,將在發(fā)電機出線端測得的雷電過電壓信號分解為若干諧波信號,分別作為上述多導體傳輸線模型的激勵源來計算發(fā)電機繞組匝電壓,再通過時域上的疊加,得到發(fā)電機定子繞組實際的匝電壓.4、用MATLAB

4、仿真軟件對雷電沖擊全波、波尾截斷雷電沖擊波和波前截斷雷電沖擊波進行了仿真,用快速傅立葉變換FFT將其分解為多次諧波,并采用幅值閥值法提取出幅值較大的諧波.以540槽三峽發(fā)電機為例,運用多導體傳輸線模型計算出其定子繞組的雷電沖擊全波過電壓,給出了仿真結(jié)果,驗證了這個理論的正確性、可行性和優(yōu)越性.該文提出的大型發(fā)電機雷電過電壓在線監(jiān)測分析方法,采用實時性較好的信號測量方法,將多導體傳輸線理論與快速傅立葉變換相結(jié)合進行信號處理和計算,具有一定