发电机失磁保护的整定计算
发电机失磁保护的整定计算
发电机失磁保护的整定计算目前，国内生产及应用的微机型失磁保护的类型主要有两类，一类是机端测量阻抗，转子低电压型;另一类是发电机逆无功，定子过电流型。
一、机端测量阻抗，转子低电压型失磁保护的整定计算该型失磁保护用于判断发电机失磁或励磁降低到不允许的程度的判据主要有机端测量阻抗元件及转子低电压元件，失磁的危害判别元件只有系统低电压元件。
此外，为提高失磁保护动作可靠性(例如，躲系统振荡)，还设置有时间元件。
对于该型失磁保护的整定，主要是对机端测量阻抗元件、转子低电压元件、系统低电压元件及时间元件的整定。
1、机端测量阻抗元件的整定(1)失磁保护阻抗元件动作特性的类别。
截至目前，国内采用的失磁保护阻抗元件在阻抗复平面上动作特性的类型主要有:异步边界阻抗圆、静稳边界阻抗圆及通过坐标原点的下抛阻抗圆。
圆内为动作区。
2、动作阻抗圆的选择及整定理论分析及运行实践表明:发电机失磁后，机端测量阻抗的变化轨迹，与发电机的结构、发电机所带有功功率及系统的联系阻抗均有关。
运行实践表明:按静稳边界构成的动作阻抗圆，在运行中容易误动。
目前国内运行的阻抗型失磁保护，多数采用异步边界阻抗圆、下抛阻抗圆。
在确定阻抗元件的整定值时，应首先了解发电机在系统的位置，与系统的联系阻抗及常见的运行工况等。
动作阻抗圆的整定阻抗一般按下式确定:XA=-0.5X’d(或XA=0)XB=-1.2XdXA、XB分别为异步边界阻抗圆的整定电抗。
Xd为发电机的同步电抗X’d发电机的暂态电抗另外，对于与系统联系阻抗较大的大型水轮发电机，动作阻抗圆应适当增大;而对于与系统联系阻抗较小的大型汽轮发电机，动作阻抗圆可适当的减小。
对于经常进相运行的发电机，应保证在发电机进相功率较大时(但未失步)，机端测量轨迹不会进入动作阻抗圆内。
另外，若阻抗元件采用静稳边界阻抗圆，则必须由转子低电压元件进行闭锁。
此时，动作阻抗XA、XB可按下式决定XA=XC XB=-Xd目前，国内生产及应用的微机型保护装置，阻抗型失磁保护的转子低电压元件多采用其动作电压随发电机有功功率的增大而增大的UL-P元件。
最新发电机的保护配置与整定计算
一般成套的可控硅励磁装置自身都设有失磁保护和转子回路过负荷保 护，所以发电机上不再单独配置该保护。
3.2 发电机纵差保护的整定计算
一、电流继电器构成的发电机纵差保护
至延时信号 信 号
势不相等，因而在定子绕组中出现环流，通过中性点连线，该电流大 于保护的动作电流，则保护动作，跳开发电机断路器及灭磁开关。 • 横差保护动作电流： Iop(0.2~0.3)IGN
• 电流互感器变比： nTA 0.2I5GN /5
2、反应零序电压的匝间短路保护 当发电机定子绕组发生匝间短路时，机端三相电压对发电机中性点不
⑤ 发电机失磁 由于转子绕组断线、励磁回路故障或灭磁开关误动等原因，将造成
转子失磁，失磁故障不仅对发电机造成危害，而且对电力系统安全也会造 成严重影响。发电机失去励磁后，运行状态将变为电动机运行。故不允许 发电机失磁后继续运行。
2、发电机的不正常工作状态 ① 由于外部短路、非周期合闸以及系统振荡等原因引起的过电流。 ② 过负荷。 ③ 过电压。特别是水轮发电机，因其调速系统惯性大，在突然甩负荷
当发电机定子绕组有2个以上的分支且连接成双星形，每个分支都有 引出线时，应装设横联差动保护反应定子绕组匝间短路，动作结构同纵 差动保护。当不满足该条件时，取消该保护，待故障发展为相间短时， 用纵差动保护反应。 3、零序保护
当发电机电压回路回路的接地电容电流（未经消弧线圈补偿）大于或 等于5A时，保护动作于跳闸、停机、灭磁。；当接地电容电流小于5A 时，保护应动作信号。对单机容量为100MW及以上的发电机，应尽量装 设保护范围为100%的接地保护。 4、过电流保护
失磁保护整定计算实例
一、发电机失磁保护1、失磁整定原则（1）火电机组失磁保护采用异步阻抗，水电机组采用静稳圆阻抗；（2）水电机组应有纯阻抗判据出口逻辑；（3）若采用电压辅助判据，应采用机端电压判据；（4）不得采用转子电压直接出口逻辑；转子电压判据只能作为辅助判据。
2、相关参数最大运行方式下的系统阻抗（最小运行方式下的系统阻抗（主变阻抗（发电机同步电抗（）发电机暂态电抗不饱和值（）其他：额定空载励磁电压：168V。
3、发电机失磁保护的判据(1)定子判据（异步边界圆）式中:、——分别为发电机暂态电抗和同步电抗标幺值，取不饱和值；、——为发电机额定电压和额定视在功率；、为机端电流互感器TA变比和电压互感器TV变比。
（2）无功反向判据按发电机正常运行允许的进相无功整定。
式中:——可靠系数，取1.1；——发电机正常运行允许的进相无功，取。
（3）转子低电压判据A、转子低电压定值式中:——可靠系数，取0.7；——发电机额定空载励磁电压，为168V，尽量采用实测值。
B、转子低电压判据系数得：＝0.8×（1.7826+0.1318+0.0604）＝1.58式中:——可靠系数，取0.8。
（4）机端低电压判据本判据取发电机机端电压，按不破坏厂用电安全和躲过强励起动电压条件整定。
＝0.87×100＝87（V）以发电机失磁时的机端电压进行校验发电机带额定有功失磁时的机端电压：=(1-5%)-11.2%=0.838式中：——系统等值电势标么值，为1；——系统电压损失，大容量系统<5%，取5%；——主变高压侧分接头处于额定分接头位置时，；——发电机失磁时主变上的电压降，可估算为则失磁时的机端电压此时发电机失磁已危及到厂用电的安全。
（6）减出力判据按发电机失磁时允许的异步功率整定。
取（7）失磁保护异步阻抗圆校验以下均按标量进行计算。
＝2.18；＝30.3等有功圆半径：=10 异步边界圆半径：两圆的圆心距：L1＝＝21.9两圆的半径和：L2＝+＝14.06+10＝24.06由于L1<L2，失磁后机端测量阻抗将落在异步圆内，因此失磁保护能可靠动作。
发电机保护整定计算
4. 发电机外部故障引起旳定子过流(1)过流保护用于1WM下列旳小容量发电机保护(2)复压开启旳过流保护用于过流保护敏捷度不足旳发电机保护(3)负序过电流及单相低电压起动旳过流保护用于用于50WM及以上旳发电机保护5. 发电机旳其他保护定子绕组过负荷/过电压发电机失磁保护 发电机失步保护
按条件(2）整定，有： Iop= （0.40.6)Ign 动作更敏捷；但LH二次回路断线、同步区外故障将造成保护误动Iop< Ign (如上) 不使用1)中旳LH二次回路断线闭锁: 保护定值不能躲过 断线故障机率很小,且加强运营维护,可大大降低断线旳可能性:倾向于条件(2）整定保护定值微机保护具有更强旳装置故障监测手段,可按条件2）整定保护定值,辅下列述条件区别故障或断线:任意一相电压工频变化量元件起动任意一相正、负、零序电压元件起动起动后任意一相电流不小于1.1Ign 满足任一条件为故障
100%定子绕组接地短路旳保护
四、定子、转子绕组旳电流保护涉及：定子、转子绕组过负荷保护发电机旳负序过电流保护对于大容量发电机，因为热容量降低，过负荷能力下降，需考虑反时限动作特征： 动作时间与故障电流成反比
（一）定子、转子绕组过负荷保护（1）中小机组：单相定时限过电流保护 （2）大型机组：发电机旳热容量明显下降，过负荷能力随之下降发电机过电流倍数越大，允许运营时间越短：过负荷能力具有反时限特征应使用具有反时限特征旳过负荷保护 t = K/[(I/Ign)2–(1+)]K:与发电机热容量ຫໍສະໝຸດ 关旳常数=0.010.02,修正系数
发电机失磁保护讲义
失磁保护讲义1证明等有功线ststq d q dUDUX X E +==∑∑∑ ()stq qdUXXXD∑-=qq d dE XX ∑∑=∑()∑-+=∑q stqdd dXUXXE δcosϕδcos sin I Xd d ∑=∑ ϕcos I UP st=P UX std d ∑=∑δsin ∑∑=d std XUP δsinδδ2sin 2sin 2stq d qdd dstUXXX X XE UP ∑∑∑-+=2证明静稳边界线为竖撇线 根据静稳边界：jj stq qddj UXXXE δδcos 2cos ∑--=根据下图：)cos cos 1(F UXXXE stq qdd ---=∑δδ令：dj d E E = 得：δcos =F说明下图大的直角三角形的斜边由三段组成。
中间段：dj stq qdd E UX XXE =--=∑δδcos 2cos上下段相等：δcos stq qd UXXX∑-证明δδδδδδδδδcos )cos cos 1cos 1()sin cos (sin cos stq q d st q q d st q q d stq q d UXXXU X XX tg U XXX UX XX ∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑-=+--=----证毕。
3证明等电压圆任意点电压可以通过无穷大系统电压通过补偿间接得到，令该点电压为常数，R I X j U st ='+|| R X XI jXUX Xd d std '=+'∑∑∑||发电机有功δδδδδδ)sin cos )sin cos (st tg tg --stq q d q q d UXXXU X XXE ∑∑∑∑∑∑--=-=δδ2sin 2sin 2stq d qdd dstUXXX X XE UP ∑∑∑-+=)1(发电机失磁静稳边界，令：0=∂∂δP02cos cos 2=-+∑∑∑jstq d qdjd djstU XXX X XE Uδδ)2(解出dj Ejj stq qddj UXXXE δδcos 2cos ∑--= )3(计算凸极功率时，令：0=dj E ，由)3(式得，045=jδ。
失磁保护
发电机失磁保护的整定计算作者：佚名发布日期：2008-5-30 17:33:45 (阅631次)关键词: 保护电机目前，国内生产及应用的微机型失磁保护的类型主要有两类，一类是机端测量阻抗＋转子低电压型；另一类是发电机逆无功＋定子过电流型。
一、机端测量阻抗＋转子低电压型失磁保护的整定计算该型失磁保护用于判断发电机失磁或励磁降低到不允许的程度的判据主要有机端测量阻抗元件及转子低电压元件，失磁的危害判别元件只有系统低电压元件。
此外，为提高失磁保护动作可靠性（例如，躲系统振荡），还设置有时间元件。
对于该型失磁保护的整定，主要是对机端测量阻抗元件、转子低电压元件、系统低电压元件及时间元件的整定。
1、机端测量阻抗元件的整定（1）失磁保护阻抗元件动作特性的类别。
截至目前，国内采用的失磁保护阻抗元件在阻抗复平面上动作特性的类型主要有：异步边界阻抗圆、静稳边界阻抗圆及通过坐标原点的下抛阻抗圆。
圆内为动作区。
2、动作阻抗圆的选择及整定理论分析及运行实践表明：发电机失磁后，机端测量阻抗的变化轨迹，与发电机的结构、发电机所带有功功率及系统的联系阻抗均有关。
运行实践表明：按静稳边界构成的动作阻抗圆，在运行中容易误动。
目前国内运行的阻抗型失磁保护，多数采用异步边界阻抗圆、下抛阻抗圆。
在确定阻抗元件的整定值时，应首先了解发电机在系统的位置，与系统的联系阻抗及常见的运行工况等。
动作阻抗圆的整定阻抗一般按下式确定：XA=-0.5X’d(或XA=0)XB=-1.2XdXA、XB分别为异步边界阻抗圆的整定电抗。
Xd为发电机的同步电抗X’d发电机的暂态电抗另外，对于与系统联系阻抗较大的大型水轮发电机，动作阻抗圆应适当增大；而对于与系统联系阻抗较小的大型汽轮发电机，动作阻抗圆可适当的减小。
对于经常进相运行的发电机，应保证在发电机进相功率较大时（但未失步），机端测量轨迹不会进入动作阻抗圆内。
另外，若阻抗元件采用静稳边界阻抗圆，则必须由转子低电压元件进行闭锁。
失磁失步及阻抗和零序过流的整定
下面都是没法整定的，已有定值的你先调试，等我出差回来再说。
注意CT 、PT 变比以现场参数为准，仔细校验系统参数，有不符的整理出来发给我。
辛苦！4.9 发电机失磁保护TA 取自发电机机端，变比为15000/5；TV 分别取自发电机机端，变比为 ； 取自主变高压侧，变比为 ；取自发电机转子电压 U fd1、发电机失磁保护的判据 (1)定子判据 异步边界圆:式中 、X d 为发电机暂态电抗和同步电抗标幺值，取不饱和值，U gn 、S gn 为发电机额定电压和额定视在功率，n a 、n v 为电流互感器TA 变比A 515000(发电机机端)和电压互感器TV 变比 (发电机机端)。
静稳边界圆:Ω-=⨯⨯⨯+-=⨯⨯⨯+-=4.331.02094.35251500020)22415.0844.1()2(22'vgn agn d d b n S n U X X X Ω-=⨯⨯⨯+-=⨯⨯⨯+-=4.331.02085.30051500020)22415.0844.1()2(22'vgn a gn dd b n S n U X X X Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯=⨯⨯⨯=13.31.2094.35251500020)100085.03001428.037085.030014.0(22vgn agn sc n S n U X X kV 31.031.031.0320Ω-=⨯⨯⨯-=⨯⨯⨯-=05.21.02094.3525150002022415.02'22v gn a gn d a n S n U X X kV11.0311.0311.03235'd X kV311.0311.0311.0320注：主变高压侧与高压断路器之间有134米的1000mm 2电缆,电抗为0.0231+j0.2139(km Ω),计算系统联系电抗时因电抗太小忽略不计。
式中：X s 为发电机与系统的联系电抗(包括升压变压器阻抗)标幺值(基准容量为发电机视在功率)。
基于导纳平面的发电机失磁保护整定计算
基于导纳平面的发电机失磁保护整定计算第一部分：导纳平面发电机失磁原理导纳平面发电机是一种采用导纳平面概念设计的新型发电机，其特点是能够有效地提高发电效率和降低能源损耗。
在导纳平面发电机中，失磁是一种常见的故障现象，可能导致发电机无法正常工作，因此需要进行失磁保护。
第二部分：导纳平面发电机失磁保护整定计算方法导纳平面发电机失磁保护的整定计算是确保发电机能够在失磁情况下及时保护自身的重要环节。
具体计算步骤如下：1. 确定保护整定值：根据发电机的额定容量和设计参数，确定失磁保护整定值。
一般来说，整定值应根据发电机的容量和负载情况进行合理的选择。
2. 计算发电机的导纳：根据发电机的电路参数，计算发电机的导纳。
导纳是描述电路元件对电流和电压的响应能力的物理量。
3. 确定失磁保护整定值与导纳的关系：根据导纳与失磁保护整定值的关系，确定失磁保护整定值与导纳之间的数学关系。
这个关系可以通过实验或模拟计算得到。
4. 进行失磁保护整定计算：根据已知的导纳值和失磁保护整定值与导纳的关系，进行失磁保护整定计算。
计算得到的整定值应能够在失磁发生时及时启动保护。
第三部分：实例分析以某导纳平面发电机为例，假设其额定容量为1000千瓦，设计参数如下：电压等级为10千伏，电流等级为100安培，频率为50赫兹。
根据实际测量得到的导纳值和导纳与失磁保护整定值的关系，进行失磁保护整定计算。
计算结果表明，在该发电机中，失磁保护整定值应设定为10%的导纳值。
第四部分：总结通过以上的计算分析，我们可以得出导纳平面发电机失磁保护整定计算的方法和步骤。
在实际应用中，我们应根据具体的发电机参数和工作条件，选择合适的失磁保护整定值，并进行相应的计算和调整，以确保发电机能够在失磁情况下及时保护自身。
同时，我们还需根据实际情况进行实验验证，以进一步优化整定计算方法。
通过本文的介绍，读者可以了解到基于导纳平面的发电机失磁保护整定计算的相关知识和方法。
这对于工程师和研究人员来说，具有一定的参考价值和实际应用意义。
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发电机失磁保护的整定计算
目前，国内生产及应用的微机型失磁保护的类型主要有两类，一类是机端测量阻抗＋转子低电压型；另一类是发电机逆无功＋定子过电流型。
一、机端测量阻抗＋转子低电压型失磁保护的整定计算
该型失磁保护用于判断发电机失磁或励磁降低到不允许的程度的判据主要有机端测量阻抗元件及转子低电压元件，失磁的危害判别元件只有系统低电压元件。
此外，为提高失磁保护动作可靠性（例如，躲系统振荡），还设置有时间元件。
对于该型失磁保护的整定，主要是对机端测量阻抗元件、转子低电压元件、系统低电压元件及时间元件的整定。
1、机端测量阻抗元件的整定
（1）失磁保护阻抗元件动作特性的类别。
截至目前，国内采用的失磁保护阻抗元件在阻抗复平面上动作特性的类型主要有：异步边界阻抗圆、静稳边界阻抗圆及通过坐标原点的下抛阻抗圆。
圆内为动作区。
2、动作阻抗圆的选择及整定
理论分析及运行实践表明：发电机失磁后，机端测量阻抗的变化轨迹，与发电机的结构、发电机所带有功功率及系统的联系阻抗均有关。
运行实践表明：按静稳边界构成的动作阻抗圆，在运行中容易误动。
目前国内运行的阻抗型失磁保护，多数采用异步边界阻抗圆、下抛阻抗圆。
在确定阻抗元件的整定值时，应首先了解发电机在系统的位置，与系统的联系阻抗及常见的运行工况等。
动作阻抗圆的整定阻抗一般按下式确定：
XA=-0.5X’d(或XA=0)
XB=-1.2Xd
XA、XB分别为异步边界阻抗圆的整定电抗。
Xd为发电机的同步电抗
X’d发电机的暂态电抗
另外，对于与系统联系阻抗较大的大型水轮发电机，动作阻抗圆应适当增大；而对于与系统联系阻抗较小的大型汽轮发电机，动作阻抗圆可适当的减小。
对于经常进相运行的发电机，应保证在发电机进相功率较大时（但未失步），机端测量轨迹不会进入动作阻抗圆内。
另外，若阻抗元件采用静稳边界阻抗圆，则必须由转子低电压元件进行闭锁。
此时，动作阻抗XA、XB可按下式决定
XA=XC XB=-Xd
目前，国内生产及应用的微机型保护装置，阻抗型失磁保护的转子低电压元件多采用其动作电压随发电机有功功率的增大而增大的UL-P元件。
对转子低电压元件的整定，实际上是对Ufd0（最小转子动作电压）及K=tga的整定。
此外，对于水轮发电机，还需要决定曲线的拐点（即确定反应功率）。
（1）最小转子动作电压Ufd0的整定。
Ufd0＝（0.8～0.9）Ufdx
Ufdx：发电机空载时的动作电压
（2）特性曲线斜率K=tga的整定。
K=(Xall*Ufdx)/S
Xall：发电机电势与无穷大系统之间的标幺值电抗，Xall=Xd+XT+XL(Xall为发电机的同步电抗，XT为变压器的电抗，XL为发电机高压母线对系统的等值阻抗）。
Ufdx：发电机空载时的转子电压（有名值）。
S：发电机额定视在功率（有名值）。
（3）水轮发电机UL-P曲线的拐点。
等于水轮发电机的反应功率。
3、系统低电压元件的整定
在发电机失磁保护中，所谓系统低电压元件，实际接入的是发电厂高压母线的电压。
该元件的动作电压通常按高压母线实际额定运行电压的85%~90%来整定，通常整定为85~90V（TV二次值）。
4、动作时间的整定
为了确保系统振荡时失磁保护不误动，失磁保护动作后应经延时作用于出口。
另外，当发电机失磁失步后，机端阻抗的测量轨迹有可能交替地进入阻抗圆内又出来，再进入圆内又出来........。
为使保护能可靠出口，其动作延时不宜过长。
考虑到上述两种因素及目前系统振荡的最长振荡周期，失磁保护的动作延时应取0.75~1s。
二、逆无功＋过电流型失磁保护的整定
该型保护有失磁检测元件、失磁运行危害判别元件、躲系统故障元件及时间元件构成。
1、失磁检测元件的整定
失磁检测元件有过电流、过负荷元件及逆无功元件组成。
（1）逆无功元件。
逆无功元件按发电机的额定无功功率来整定。
Qdz=-(5%~10%)×QN
Qdz：逆无功元件的动作功率。
QN：发电机的额定无功功率。
（2）过电流、过负荷元件。
过负荷元件
Idz1=Krel×（IN/Kr)
Idz1：过负荷元件的动作电流。
Krel：可靠系数，取1.05。
IN：发电机的额定电流（取TA的二次电流值）。
Kr：返回系数，取0.95。
过电流元件的动作电流应大于过负荷元件的动作电流，即
Idz2=1.1Idz1
Idz1：过负荷元件的动作电流
Idz2：过电流元件的动作电流
2、失磁运行危害判别元件
失磁运行危害判别元件由发电机有功功率元件、系统低电压元件及机端低电压元件构成。
（1）有功功率元件。
有功功率元件的整定，应按汽轮发电机较长时间（例如30min）无励磁运行时所允许带的有功负荷来整定。
Pdz≤40%PN
Pdz：功率元件的动作功率（二次值）。
PN：发电机的额定功率（二次值）。
（2）系统低电压元件的动作电压。
系统低电压元件的动作电压（线电压二次值）为：Udz=85~90V。
（3）机端低电压元件的动作电压Udz（线电压二次值）为：Udz≤80~85V。
3、躲系统故障元件
该元件由负序电压元件及时间记忆元件组成。
负序电压元件的动作电压：U2dz=8~10V（线电压二次值）。
负序电压消失后，该元件动作应保持动作状态至某一较长的时间，以可靠躲过系统故障切除后振荡时对失磁保护的影响，该时间应为6~9S。
4、各级时间元件
该保护的动作延时有：减载出口延时、切厂用出口延时、切机出口延时，各延时均可取0.7~0.8S。