传统的基于定性分析的方法在主保护方案的设计中带有很大的盲目性，难以给发电机的安全运行提供高质量的保证。报告通过4台3分支的水轮发电机主保护配置方案的设计，清楚地表明在全面的内部故障稳态仿真计算的基础上，根据发电机实际可能发生的内部故障特点而进行主保护配置方案的定量化设计的重要性；并通过对不同绕组形式发电机主保护设计实例的技术总结，提出了上述定量化设计方法的优化设计过程，其特点在于从发电机中性点侧引出方式和分支TA的
数目及安装位置的确定入手，综合考虑工程实际条件等因素，在定量分析的基础上确定最终的主保护配置方案，以求实现保护灵敏性和可靠性的统一。上述定量化及优化设计方法在三峡右岸、龙滩、凤滩、平班、百色等一系列工程实践中不断得到了验证。
之所以在内部故障稳态仿真计算的基础上进行主保护配置方案的定量化设计，主要基于以下几点考虑：
1、同步发电机定子内部故障的暂态灵敏度，一般高于稳态灵敏度。
2、内部故障的暂态计算中，无法确定合理的短路时刻。
这是由于不同的短路时刻，各回路电流的非周期分量具有不同的起始值，而保护的信号又取自不同部位的电流（各有不同的非周分量），故无法确定合理的准则。
3、由于计算时间长，难以在主保护设计时完成成千上万个内部故障的暂态计算。
大型水轮发电机由于极数多，阻尼回路数目多，造成多回路数学模型的微分方程组阶数很高，用原型阻尼回路计算暂态过程的计算时间很长（数十小时）；用简化的等效阻尼回路计算，虽然时间短（几分钟），但计算误差比较大,甚至大到结果不可信的程度。
这是因为简化为1d、1q的阻尼回路只计及空间基波和奇次谐波，气隙磁场的分数次和偶次谐波在阻尼回路中没有反应；而大型水轮发电机极对数多，分数次谐波磁场次数低，内部短路时气隙磁场的分数次谐波较大，从而导致定子电流计算值偏小（尤其对小匝数的同分支匝间短路）。因此用阻尼绕组的传统DQ模型来仿真电机定子绕组内部短路是不可行的。
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