[发明专利]巨型水轮发电机组阻抗参数自动寻优方法

说明书

本发明公开了一种基于中性点接地的巨型水轮发电机组阻抗参数确定方法,涉及巨型水轮发电机组的接地侧发电设备参数的确定方法。它包括确定电阻R和电抗X_L的参数配置区间，根据确定的电阻R和电抗X_L的参数配置区间，绘制电阻R和电抗X_L的关系曲线；在上述对应的电阻和电抗曲线上，并根据电感值的欠补偿区间，在[X_S0,+∞)区间范围内，寻找使得暂态过电压Up为2.6pu的数值点，此时确定的R_S、X_S即为对应的配置参数；结合技术经济性和技术可行性，并根据最终的电阻R与电抗X_L接地参数安装组合柜体式阻抗型发电机中性点接地装置。本发明可以对单一设备柜内的设备进行改造或更换，改造更灵活、更容易。

技术领域

本发明涉及巨型水轮发电机组的接地侧发电设备参数的确定方法，具体的说上一种巨型水轮发电机组阻抗参数自动寻优方法。

背景技术

在发电机组的接地侧，对于600MW以下的单个发电机组，国内通常采用电抗接地或高阻接地(有变压器)，国外通常采用电抗接地。

对于600MW以上的巨型机组，国外的电抗接地方式能够满足要求，但由于要有过载保护装置，因此成本较高；在600MW以上的巨型机组中，由于600MW的机组电流很容易达到30A，会烧坏电芯，造成资源浪费，因此，目前，现有技术中，国内是将600MW以上的巨型机组分成若干个联结在一起的大型机组或中小型机组，从而使单个的机组的容量不会大于600MW，从而满足我国国内通用的机组建造方法。

针对国内发电机组的机组电流容易过大的问题，中国发明专利“一种发电机中性点高感抗接地装置”(专利号：ZL201510310760.7)公开了一种发电机中性点高感抗接地装置，该装置能够使得短路电流限值到15A以下，其适用的对象为200MW以下的中小型发电机组，单相对地电容为2.068μF。而针对600MW及以上容量的巨型水轮发电机，则上述发电机中性点高感抗接地装置并不能满足要求，具体原因如下：若采用该专利记载的结构，则由于该中性点接地装置将所有电气设备均放置在机组壳体内，故中性点接地装置的不仅体积会很大(高度如果太高，则装机不方便)，而且检修不方便(由于所有机组放置在同一个装置内，故修改不方便)。

同时，针对国内发电机组的机组电流容易过大的问题，中国发明专利“新型中性点接地电阻器”(专利号：ZL200920096920.2”)公开了一种新型中性点接地电阻器，该装置是在经配电变压器的高阻接地方式基础之上的改进，其还是难以解决巨型水轮发电机定子绕组对地电容较大带来的问题。同时由于该装置仅改变电阻值的大小，在接地故障电容电流超过18A 时，将难以限制接地故障电流至25A以下。

发明内容

本发明的目的是为了克服背景技术的不足之处，而提供一种巨型水轮发电机组阻抗参数自动寻优方法，在工程技术人员提出了短路电流和暂态过电压的要求之后，确定满足要求的接地方式与接地参数配置区间。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：巨型水轮发电机组阻抗参数自动寻优方法，其特征在于：它包括如下步骤，

S1：基于发电机的额定电压U_N，定子绕组单相对地总电容C₀，短路电流安全限值I_safe，以及电阻R与电抗X_L的参数配置区间的确定公式，确定电阻R和电抗X_L的参数配置区间，具体的确定公式如下：

其中，公式(4)适用于串联型，公式(5)适用于并联型，U_N为发电机的额定电压，C₀为定子绕组单相对地总电容，ω为角频率，j为虚数单位， I_safe为短路电流限值，U_safe为暂态过电压限值，R为电阻，X_L为电抗；