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汽轮发电机非正常运行工况的仿真研究

童旭松  
【摘要】:随着电力系统规模不断扩大,整个电力系统变得越来越复杂,机组和电网的安全运行及稳定性问题变得越加重要。大型发电机组在电网中势必要经受各种特殊运行方式和事故的冲击。对机网系统在系统扰动下的瞬态运行行为进行深入的计算分析具有十分重要的理论价值和工程实际意义。机网瞬态过程的系统分析涉及到网络方程、电机方程、轴系机械方程,十分复杂。课题以三相突然短路和误同期二种典型的扰动形成为例,进行了机网系统在扰动情况下的瞬态行为分析研究。 课题采用交变场方法,直、交轴分别施加脉动磁场,对电机的直、交轴参数进行计算。在此基础上,采用SIMSEN 软件,建立机网瞬态分析数值模型,此模型全面考虑了无穷大电网、变压器、发电机、励磁系统等模块,并由此对机端空载、负载突然短路和误同期并网等过程进行了分析。 课题工作以一台650MW 汽轮发电机为例,计算了电机二维电磁场并求得了电机的稳、瞬态参数。然后利用SIMSEN 仿真软件对电机出口发生各种空载短路、负载短路及不同误差角误同期并网的瞬态过程进行了仿真计算,得到了各机电量随时间变化的曲线,并将计算结果与试验值进行了对比。 计算分析说明:在误同期合闸情况下,120o误同期工况下电磁转矩最大,180o误同期工况下电流最大。


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