该论文围绕大型同步发电机定子绕组内部故障分析方法及其在继电保护方面的应用技术开展研究工作.该文共分八章.第一章主要阐述了开展该课题研究工作的目的和意义,对当前国内外相关方面的研究概况作了较为全面的总结,提出了该论文的研究内容.第二章以凸极同步发电机为例,应用多回路关联矩阵方法自动形成定子绕组各种故障的回路参数,为详细分析同步发电机定子绕组内部故障奠定了基础.第三章以定子绕组单个线圈为基础,采用磁路磁导法和磁场数值法精确计算了凸极同步电机回路电气参数.在磁路磁导法中,应用绕组函数理论建立了能考虑空间谐波磁场的单个线圈电感参数的通用算法,分析对比了各次空间谐波磁场对电感数值的影响,首次导出了一套能计及所有次空间谐波磁场的新的电感表达式.在磁场数值法中基于参数化有限元网格生成技术,解决了有限元分析方法在实际工程中应用的困难,根据同步发电机磁场的分布提出了定转子回路参数的精确计算;针对同步发电机分数槽绕组的特点,提出了通过增加插值点来提高电感参数计算业度的一种方法.第四章应用谐波分析方法推导了同步发电机定子组内部故障时的回路稳态方程,仿真计算了水轮发电机定子绕组内部故障时的稳态电气量,探讨了水轮发电机定子绕组内部故障规律,如匝间、支路间短路故障时的匝比规律、故障位置影响规律等,水轮发电机多分支定子绕组内部故障保护方案的配置、优化提供了理论依据.第五章分析了汽轮发电机定子绕组内部故障,结合汽轮发电机的结构特点利用磁路导法和磁场数值法计算其回路参数并进行比较,仿真计算了汽轮发电机定子组内部故障时的各电气量并对其内部故障继电保护方案进行了分析评价.第六章以三峡左岸SE700-80/19720水轮发电机为例全面分析了定子绕组多分支线圈内部故障保护方案如传统纵差、单元件横差、不完全纵差、裂相横差等在各种内部故障情况下的动作特性,包括匝间短路、支路间短路时短路匝比、故障位置、过渡电阻等的影响规律,提出了多分支差动保护方案优选原则并结合实例进行了分析讨论.第七章讨论了同步发电机定子绕组内部故障的动模实验方案,验证了该文方法的正确性.第八章介绍了该文研制开发的"同步发电机定子绕组内部故障仿真及继电保护分析"的软件系统.该系统能方便地对任意尺寸、槽数、极对数、绕组型式以及不同中性点联接方式等的大型水轮发电机和汽轮发电进行各种内部故障电气量的计算,同时能对内部故障保护方案进行优化组合并较核其灵敏度,可广泛应用于大型同步发电机定子绕组内部故障分析与保护方案研究等场合.