调相机失磁特性及其对直流系统的影响分析

对新一代调相机失磁故障的研究有利于充分发挥其在高压直流系统中的无功支撑作用。首先,考虑不同的失磁故障类型,并基于实际录波数据,以单机无穷大系统为例对调相机失磁特征及对直流系统的影响进行了定性分析。然后,在PSCAD/EMTDC中建立了包括调相机及其励磁控制系统在内的锡盟—泰州直流输电系统的电磁暂态仿真模型。以受端调相机为例,从系统不同电压跌落程度和调相机不同失磁类型等方面仿真调相机失磁对系统稳定运行的影响。研究表明,相比于短路失磁,受端调相机开路失磁时造成的后果更严重,且当系统处于临界换相失败状态时,调相机的失磁故障会进一步恶化系统的运行状态。     

变速抽蓄机组失磁故障分析及保护研究

变速抽蓄机组（VSPSU）的励磁及控制方式复杂且易发生失磁故障,配置针对性的失磁保护对保障其安全运行至关重要。该文基于直流励磁系统和交流励磁系统的差异分析,将VSPSU的失磁故障划分为对称失磁和不对称失磁两种故障形式,并主要针对对称失磁故障开展研究。首先,分别从故障位于机侧和网侧角度出发分析VSPSU发生对称失磁故障后的电气量变化特性及其故障危害;然后,推导证明了传统失磁阻抗圆保护判据在VSPSU中应用时不具有可靠性,VSPSU缺乏具有针对性的保护方案;最后,基于VSPSU的失磁故障特性,提出了针对机侧对称失磁故障的下抛阻抗圆判据和针对网侧对称失磁故障的直流电压判据,两者结合形成了对VSPSU对称失磁故障的保护方案。仿真结果表明,该文所提方案可有效地检测VSPSU在各种运行工况下的对称失磁故障,以满足VSPSU对失磁保护可靠性的要求。     

包含完整功率控制系统的核电机组动态仿真

完整的核电机组反应堆功率控制系统包含功率补偿棒组控制系统和冷却剂平均温度控制系统,可对G模式运行的核电机组反应堆功率进行粗调和细调的仿真分析。本文搭建了包含完整功率控制系统的核电机组数学模型,并将该模型接入单机无穷大电网中进行动态仿真研究。仿真结果表明,所搭建的核电机组数学模型在G模式下具有一定的负荷跟踪能力。     

百万千瓦汽轮发电机失磁异步特性研究

汽轮发电机失磁作为励磁故障的一种常见形式,将影响电网电压水平和并联运行机组间无功功率的分配,影响并联发电机组间的稳定运行,甚至会破坏发电机与电网之间的稳定性。为研究汽轮发电机失磁故障过程中的动态特性,依据系统各模块运行方程,建立发电机模型、励磁系统模型、调速系统模型、输电线路模型及失磁故障模型,基于MATLAB/Simulink软件研究发电机处于三种失磁故障下的运行过程。仿真结果表明:开路失磁时,各电气量变化范围小,可以长期运行在稳定范围,允许异步运行时间长,给电气人员充足时间查找故障原因,解除故障。     

不同功率水平下压水堆核电机组甩负荷保护研究

甩负荷特性是衡量核电机组安全稳定运行能力的重要标准,因而甩负荷试验是压水堆(pressurized water reactor,PWR)核电厂调试阶段必不可少的试验项目,在不同功率水平下运行的核电机组表现出不同的甩负荷特性。根据核电机组的实际运行特性,建立压水堆核电机组模型,仿真模拟多种功率水平下核电机组的甩负荷工况。在此基础上加入旁路蒸汽排放系统和汽门快关系统,对压水堆核电机组的甩负荷保护进行研究。仿真结果表明,功率水平越高,机组甩负荷引起的扰动越大,必须装设保护系统;旁路蒸汽排放系统和汽门快关系统都能够对核电机组产生有效的保护作用,前者对核电机组反应堆、热力系统参数保护作用较显著,后者对汽轮机转速飞升抑制作用较显著。     

核电机组与火电机组的外特性对比分析

目前我国有部分核电机组开始参与调峰,这些机组表现出与火电机组较为相似的外特性。通过对比核电机组与火电机组的外特性,掌握核电机组的运行特性,有利于电网和机组安全稳定运行。从结构上对比分析了核电机组和火电机组的差异,基于电力系统分析综合程序分别搭建了核电机组与火电机组模型,并将这两种机组接入同一个电网,分别测试了功率阶跃变化和电网故障等工况下机组的响应特性。结果表明:功率阶跃变化时核电输出功率变化比火电慢;电网故障时,只要故障能够及时清除,核电机组一回路的主蒸汽压力在短时间内变化很小,核电机组表现出的动态特性与火电机组非常相似。     

电网故障下大型核电机组设备运行状态分析

电网故障会造成核电机组设备机端的频率、电压波动,会直接影响核电机组冷却剂泵以及散热叶片等装置的运行状态,当波动程度超过允许范围时,可能造成核电机组设备损坏。为研究电网故障下大型核电机组设备的运行状态,文中以某地区核电站为对象展开研究,在PSCAD/EMTDC平台上搭建了包含压水堆核电站的500 kV网架模型,其中核电机组的自定义详细模型包括堆芯、蒸汽发生器、汽轮机模块等,该模型能够反映电网发生故障情况下核电机组设备内部的动态特性。通过模拟电网故障情况下,电压、频率扰动对核电机组的影响,给出了核电机组安全运行的耐扰动阈值,并提出电网发生三相短路故障下的设备保护措施,为核电机组设备的故障穿越能力进一步研究奠定了基础。     

国产QFS—100—2型双水内冷汽轮发电机无励磁运行

一、前言发电机励磁系统事故在运行中经常发生,如果发电机失磁后仍能带一定负荷持续短时间运行,这对提高供电的可靠性和免除因停机而造成的经济损失有重要意义。为了探索大机组失磁后对系统、邻近发电机、厂用电及失磁机组本身的影响,选择最佳无励磁运行方式,确定机组失磁后的最高负荷能力,我厂研究决定先化~@4发电机上进行试     

基于反应堆堆芯非线性模型的核电机组动态行为分析

针对核电机组接入电力系统后的动态行为进行了研究。在反应堆非线性数学模型的基础上,结合电力系统的数学模型,对系统受扰动后的动态行为进行了分析,所涉及的扰动形式包括反映核电机组对电网影响的反应堆功率调节和机端电压调节以及反映电网对核电机组内部物理过程影响的三相短路及无故障断线。仿真结果表明,该模型和经典理论的结果一致,所提方法能够较准确地描述系统的动态行为,同时还能为系统励磁参数和反应堆控制参数的整定提供参考。     

核电站汽轮机手动甩负荷到厂用电模拟分析

本文用ＣＡＴＩＡ２程序模拟分析了广东９００ＭＷ核电站汽轮机手动甩负荷到厂用电的过程，当汽轮机的负荷从满功率的１００％分两个阶段瞬时阶跃下降到厂用电核电站的反应堆功率自动控制系统具有自动跟踪和稳定反应堆运行的能力；汽动给水泵系统，给水阀调节系统，蒸汽发一器水位调节控制系统和稳压器压力调节系统具有随负荷变化的应变能力；核电站的相关控制系统具有协调一致的控制反尖堆正常运行的能力，反应堆的所有参数都在核电     

新型厂用电快速切换装置简介及切换改进设想

大容量火电机组普遍采用炉、机、电单元集控方式,厂用电系统的可靠性对整个机组乃至整个电厂运行的安全可靠性有着举足轻重的影响。为此,在厂用电设计时均考虑有备用电源,而且备用电源的投入必须满足一定条件,即厂用系统的任何设备不能由于备用电源的投入而承受过载和冲击;电源切换过程中必须保证机组输出功率的连续性和稳定性或正常停机。由于大容量锅炉、汽机的热力循环及控制系统的要求,在事故情况下,厂用电的延时切换即在工作电源跳闸后经一定延时备用电源合闸,失电时间为     

秦山第二核电厂650MW发电机波动原因分析及解决措施

秦山第二核电厂2台650MW核电机组长期高功率运行,因电网瞬间波动引起的厂用电系统闪发报警,威胁着核电机组的安全运行。通过仿真试验建模、优化励磁调节器的参数后,将电力系统稳定器PSS投入运行,历经机组启动过程中AVR性能试验考核、500kV系统实际单相短路故障考核,机组的阻尼特性及稳定裕度明显增强。     

秦山第二核电厂650 MW发电机波动原因分析及解决措施

秦山第二核电厂2台650 MW核电机组长期高功率运行,因电网瞬间波动引起的厂用电系统闪发报警,威胁着核电机组的安全运行.通过仿真试验建模、优化励磁调节器的参数后,将电力系统稳定器PSS投入运行,历经机组启动过程中AVR性能试验考核、500kV系统实际单相短路故障考核,机组的阻尼特性及稳定裕度明显增强.     

基于Tricon平台的核电厂反应堆保护系统单点失效导致机组停运的故障模式分析

文章以故障模式影响分析为基础,结合系统功能及相关软硬件设计,对基于分散控制系统Tricon平台的核电厂反应堆保护系统可靠性进行分析,找出造成系统失效并引起机组出力损失的关键子部件,并在此基础上,探讨设计了优化的可行方案。为后续反应堆保护系统的优化设计、故障诊断、系统维护,以及提高核电机组运行的经济效益提供了参考。     

调相机接入对发电机失磁保护的影响

近年来,随着电网“强直弱交”的问题日渐突出,同步调相机重新受到关注,300 Mvar 大型同步调相机即将投入使用。但调相机引入的同时,也会给系统继电保护的正常运行造成一定影响。针对调相机接入对发电机失磁保护的影响进行了分析研究。运用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建单机无穷大系统仿真模型,分别在发电机带不同负荷水平及不同失磁故障类型的条件下进行仿真。仿真结果表明,调相机的接入,会导致发电机失磁保护延时动作甚至拒动,威胁发电机的安全运行。     

基于励磁电流差异的调相机失磁保护方案

首先研究了调相机的失磁故障行为及失磁调相机的暂态响应,结果表明已处于失磁状态的调相机在系统电压变化时仍有一定的无功响应能力.在此基础上,分析了基于无功反向特征的已有失磁保护方案在故障检测及保护动作方式上的不足.为了进一步优化调相机的失磁保护,深入研究了调相机的失磁过程并得出了失磁故障后励磁电源输出的测量励磁电流与励磁磁动势对应的实际励磁电流大小存在明显差异的故障特征.然后建立了实际励磁电流的计算模型,解决了实际励磁电流值不能直接测量的问题.在此基础上,构建了基于励磁电流差异特征的失磁保护判据,优化了保护动作方式,提出了相应的调相机失磁保护方案.最后,在PSCAD中建立了包含调相机在内的实际直流输电系统模型,通过仿真对比已有失磁保护方案及所提失磁保护方案的作用,结果验证了所提失磁保护方案的有效性.     

核电站1000 MW级机组的发变组保护配置

介绍了1000MW级核电机组的接线方式和运行特点,提出发变组保护的配置原则:主保护双重化配置,加强主保护及简化后备保护.按主保护及后备保护的分类,主要对差动保护、100%定子接地保护、过激磁保护、失磁保护、转子接地等保护进行配置说明,其中对100%定子接地保护、失磁保护、转子接地保护所采用的保护原理及出口方式进行了详细介绍,例如100%定子接地保护采用外加20 Hz交流信号;失磁保护采用导纳原理的定子回路判据;转子接地保护采用单端注入式原理,定期进行转子对地绝缘检测.此外对核岛系统的联锁保护做了一定说明,例如反应堆冷却剂泵转速低保护需要联跳500 kV超高压开关,使发电机带厂用电运行.对发电机差动保护有重要影响的电流互感器,主要受到空间大小的因素影响而选择P级电流互感器,经计算校验表明选择5P60的电流互感器可满足保护不拒动的要求.     

大型核电机组冷却剂屏蔽主泵动态模型及响应特性研究

为了提高核安全性,新型压水堆核电机组冷却剂主泵采用无轴密封式屏蔽电动机泵,但其转动惯量明显小于常规轴密封泵,因此具有不同的动态响应特性。针对屏蔽主泵转动惯量较小、对电压、频率波动敏感等特性,考虑运行过程中的摩擦转矩,建立了屏蔽主泵动态模型,并将其接入核电机组系统仿真模型。比较验证了主泵动态模型的有效性,并仿真分析了主泵惰转特性和频率、电压扰动响应特性及其对堆芯功率的影响。结果表明,摩擦转矩对屏蔽主泵半流量惰转时间有较明显影响,建模时应予以考虑;频率扰动对主泵转速、流量的影响比电压扰动更明显,在运行中应提高厂用电供电质量。     

660 MW汽轮发电机失磁后稳态异步运行过程分析

某电厂660 MW汽轮发电机因失磁故障进入稳定异步运行,发电机的机端参数和阻抗轨迹呈现有规律的振荡。分析了事故中发电机失磁后进入异步运行的过程。并针对这起事故,采用Matlab建立仿真模型,研究了大型火电机组中励磁回路的结构、发电机失磁前所带的负载、发电机的转动惯量以及发电机铁芯的空载特性4个因素对发电机失磁过程的影响。仿真结果和实际案例较为一致,说明了仿真模型的正确性。仿真结果对大型发电机组的失磁保护有一定的参考意义。     

基于测量阻抗动态轨迹的大型调相机失磁保护

大型调相机失磁故障严重影响设备本体安全以及电网稳定,现有基于静态阈值的低电压与无功反向判据可靠性与选择性不足。文中提出一种可反映调相机运行状态的机端测量阻抗全局动态轨迹智能识别的失磁保护原理,从运动学角度建立能够准确反映失磁与其它工况下测量阻抗轨迹的特征量时间序列,基于统计学提取解释性强的特征量。利用自适应权重的全局与局部核函数组合训练多核支持向量机(MKL-SVM),在保证模型学习能力的同时增强其泛化能力;提出基于分类核空间距离的两阶段识别策略,可在保证可靠性的前提下提高保护速动性。基于PSCAD仿真平台搭建调相机接入电网模型进行验证,结果表明所提失磁保护方案无需采集转子侧电气量,识别准确,面对新能源接入和未知扰动时仍具有优良的适用性。