3。5  电厂出线单相一次重合闸动作非全相仿真 20

3。6  系统负荷不对称非全相运行仿真 21

3。7  本章小结 23

4  发电机组非全相事故预防措施 25

4。1  发电机出口断路器简介 25

4。2  发电机装设出口断路器的优点 25

4。3  对发电机装设出口断路器（GCB）的非全相分闸仿真分析 25

4。4  对发电机装设出口断路器（GCB）的非全相合闸仿真分析 27

4。5  本章小结 28

结论 30

致谢 31

参 考 文 献 32

1  引言

1。1  课题研究背景及意义

发电机非全相运行定义为：电力系统中发电机主开关在进行合闸、跳闸期间，因线路产生不对称故障或由负荷不对称等因素造成的缺相运行，使得发电机定子三相电流出现严重不平衡的一种故障现象。三相电流是不对称的，可将其分解成正序和负序两个电流分量。发电机非全相运行时，定子绕组中出现负序电流，其在发电机气隙中建立的负序旋转磁场相对于转子以2倍的同步转速旋转，因此将在转子绕组、阻尼绕组以及转子铁芯等部件上感应出100Hz的倍频电流。该电流将会对转子的端部等电流密度比较大的地方受到损伤，甚至可能使得护环受热松脱，造成发电机重大事故。

在我国发生的发电机非全相事故也不再少数，比如1971年11月8日北京高井电厂3号机非全相运行故障[1]、,2010年4月6日甘肃小三峡0号发电机非全相运行故障、2013年7月4日福建泉州山美水电站3机组非全相运行故障等[2]。这些电厂事故或多或少都对发电机及电网造成了危害，由此造成的经济损失自然不可避免。

由这些事故可见，为了尽可能减少各种情况引起的非全相运行事故，维护电力系统的安全性与稳定性，当前以及以后的一段时间应当重点对防治发电机非全相运行造成损毁机组的事故进行研究，不断提升我国电力系统的运行安全性与稳定性。

1。2  研究现状

1。3  本文主要工作

本文为加强对发电机组与系统的保护，改善运行状况，重点阐述了发电机组非全相运行的理论，针对理论结果进行相应的仿真实验。本文主要做了如下工作：

1) 分析了单元接线发电机变压器组在中性点接地和不接地两种方式下，主变高压侧断路器在一相或两相跳开时的非全相运行，研究上述情况下发电机机端以及主变高压侧出口的正序、负序以及零序电流与相电流的关系，用相量图表示出来。分析过程中，用的方法主要是对称分量法。

2) 分析发电机组非全相运行的各种故障情况。使用的是MATLAB软件中Simulink组件。本文重点就以下几种故障情况进行了仿真：①发变组高压侧出口断路器非同期分闸。②发变组高压侧出口断路器非同期合闸。③电厂出线采用单相一次重合闸动作。④系统负荷不对称。对这几种比较常见的非全相故障情况一一搭建仿真模型进行仿真，仿真出发电机机端三相电压、负序电压、三相电流和负序电流的波形图，从波形图中分析出电流大小以及相位关系，重点对负序电流进行关注。最后，将仿真实验中获得的结果和之前的理论进行比较，以此来互相验证分析是否准确。