励磁系统调节限制与发变组保护配合分析

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水轮发电机励磁限制与保护整定配合探究

水轮发电机励磁限制与保护整定配合探究

水轮发电机励磁限制与保护整定配合探究摘要:发电厂电气二次系统中,发变组保护和励磁调节器都是不可或缺的部分,调节好发变组保护与励磁系统限制之间的关系,能够为整个机组与电网的安全运行做出贡献。

从V/Hz限制与过激保护整定、励磁强励限制与转子过负荷保护的配合、定子过流限制与定子过负荷保护的配合、欠励限制与发电机失磁保护的配合这四个方面入手,对水轮发电机励磁限制与保护整定配合开展探究,旨在提高发电机组运行的可靠性。

关键词:水轮发电机;励磁限制;保护整定;配合基于继电保护相关规定出发,300MW以上发电机需设置过励磁保护,基于过激磁保护的设定原则出发,可以确定当V/Hz限制失效的情况下,发电机存在过激磁保护动作。

基于国际标准出发,强励限制定值应当具备磁场过电流反时限的特性,匹配于转子过负荷保护。

发电机励磁系统基于电力行业标准及国际标准来确定是否对定子电流限制功能进行配置。

一、V/Hz限制与过激保护整定(一)V/Hz限制整定原理V/Hz限制中,一旦存在过于饱和的铁心磁密,会造成发热受损,因此必须要将V/Hz比值控制在安全合理的范围内。

发电机空载或负载状态下,存在过高的机端电压,导致比值超出设定值,为降低电压给定值,调节器会出现定时限或反时限的情况。

发电机空载后机组频率降低,励磁系统无法控制发电机频率,为了保护发电机直接逆变灭磁。

(二)过励磁保护整定原理若仅仅是将过激磁保护进行配置,并未将断路器设置于发电机与主变压器之间,以发电机机端电压为保护测值;若将断路器设置于二者之间,需要对过激磁保护功能进行优化配置,以变压器高压侧电压为主变过激磁保护测值。

在过激磁保护方面,通过反时限限制曲线的应用,能够关注发电机与主变的热量累积及散热需求,并且促进二者过激磁能力的增强。

在过励磁保护与V/Hz限制整定配合过程中,V/Hz限制曲线与过激磁保护曲线相比略低,并且二者之间必须存在安全裕度,以V/Hz限制在先,以过激磁保护动作在后,二者互相配合实现保护。

某厂发变组保护与AVR系统限制配合关系的研究 陈宁

某厂发变组保护与AVR系统限制配合关系的研究   陈宁

某厂发变组保护与AVR系统限制配合关系的研究陈宁摘要:大型发电机组保护设备配置失磁失步保护、转子过负荷保护、定子过电流保护、过激磁保护及过电压保护功能,而按励磁标准规定励磁系统中配置无功低励限制、转子过电流限制、过激磁限制及过电压限制等功能,为提高机组运行可靠性,保障电网运行安全,必须保证发电机在限制区运行过程中,励磁系统限制功能总是先于发变组保护功能动作,防止发变组保护功能在励磁系统限制未动作之前解列发电机,当前多数电厂的发变组保护在进行整定计算时,容易忽略与励磁调节器的配合,导致一旦励磁系统出现异常,发变组保护即动作于停机。

本文针对误强励及误失磁两方面导致的结果,研究发电机励磁限制功能与发变组保护功能配合的关系,期望能给励磁及保护的同行从业者提供参考。

关键词:失磁;反时特性;保护;励磁;过激磁;误强励;配合关系;一、引言现代大型发电机组保护设备均采用微机保护方式,发电机运行过程中,励磁系统故障中断电流或发出强励电流的原因综合起来,不外乎两种,一般发电机低励磁均是由于励磁系统故障后中断励磁电流引起,发电机过励磁的原因大致分为两种,一种由区外故障引起励磁系统输出强励电流,不能在保护动作之前降低励磁电流引发;一种由于励磁系统本身输出误强励磁电流引发。

发电机励磁调节器误调节引起发电机误失磁和误强励,其保护功能基本为失磁失步保护、转子过负荷保护、定子过电流保护、过激磁保护及过电压保护几大类保护功能,要确保这些保护功能动作解列前发电机能够回到正常运行工况,则必须针对这些保护功能配置相应的励磁限制功能,保证发电机在限制区运行过程中,励磁系统限制功能总是先于发变组保护功能动作,防止发变组保护功能在励磁系统限制未动作之前解列发电机。

根据当前大型发电机变压器组保护设备的典型功能配置,大型发电机组励磁调节器务必具备如下限制功能:发电机低励失磁限制、发电机转子过负荷限制、发电机定子过电流限制、发电机过激磁限制等。

本文中从五个方面分析发变组保护定值整定与励磁调节器的限制、保护之间的配合,包括:(1)发电机失磁保护与AVR低励限制的配合;(2)发电机转子绕组过负荷保护与AVR励磁过电流(过励)限制的配合;(3)发电机过励磁保护与AVR过励限制的配合;(4)发电机过电压保护与AVR过电压限制的配合;(5)发电机定子过负荷保护与AVR定子过流限制的配合。

励磁调节器过励限制与发电机转子绕组过负荷保护的整定配合分析

励磁调节器过励限制与发电机转子绕组过负荷保护的整定配合分析

An l sso e t g Co p r to t e v r e ct to m ia i n o ct to a y i n S ti o e a i n Be we n O e -x ia i n Li t to fEx ia i n n
Re l t nd v r o d ot c i fG e r t r Ro o i i gu a or a O e l a Pr e ton o ne a o t r W nd ng
21 0 2年 第 7期
浙 江 电 力
ZHEJ I ANG ECT C EL RI POW ER 2l
励 磁调节器过励限制 与发 电机转 子绕组过 负荷
保护 的整定 配合分析
黄 龙 ,方 昌 勇 ,胡 凯 波
( 能 兰溪 发 电有 0
浙 能 兰 溪 发 电 有 限 责 任 公 司 3号 发 变 组 保 护 采 用 北 京 四 方 公 司 生 产 C C 30 S 一 0 F系 列 保 护 装 置 ,发 电机 转 子 过 负荷 保 护 包 括 定 时 限 部 分 与 反 时 限 部 分 ;励 磁 调 节 器 采 用 瑞 士 A B公 司 生 产 B 的 U io 0 0调 节 器 ,发 电 机 额 定 励 磁 电 流 为 nt l 0 r 5
43 。 87 A
4 3 5系 列 含 有 4 3 5 1至 4 3 5 9不 同 的 子 版 10 10— 10— 本 其 中 4 3 7 5和 4 3 7 6两 个 软 件 版 本 采 用 10 10
摘 要 :发 变 组 转 予 绕 组 过 负荷 保 护 与 励 磁 渊节 器 过 励 限制 保 护 正 确 的 动 作 配 合 关 系 ,应 该 是 励 磁 调 节 器 过 励 限 制 保 护 先 于发 变 组 转 子 绕 组 过 负 荷 保 护 动 作 。 通 过 对 四 方 C C 3 0 S 一 0 F发 变 组 转 子 绕 组 过 负 荷 保 护 与 Unt l 0 0励 磁 渊 节 器 过 励 磁 限 制 动 作 值 与 动 作 时 间 的计 算 与 分 析 。指 出过 励 磁 限制 保 护 io 0 r 5 设 计 上 存 在 的缺 陷 并 提 出解 决 方 法

发变组保护与励磁系统限制及保护的匹配关系

发变组保护与励磁系统限制及保护的匹配关系

发变组保护与励磁系统限制及保护的匹配关系陈生神华(福州)罗源湾港电有限公司 福州 350500【摘要】发变组保护和励磁调节器是发电厂电气二次系统的两个重要的组成部分,两者之间的正确配合对于发电机组运行的可靠性和稳定性有着重要的作用。

然而在工程上发变组保护在进行整定计算时,非常容易忽略与励磁调节器的配合或者配合不当,造成一旦励磁系统出现异常,发变组保护动作作用于停机。

为尽量减少发电厂非正常停机事故的发生,必须考虑发变组保护定值与励磁调节器之间的各种配合关系。

本文主要从发电机失磁保护与AVR 低励保护、限制的配合、发变组过激磁保护与励磁调节器 V/Hz 限制之间、发电机转子绕组过负荷保护与AVR 励磁过励限制的配合、过电压保护与励磁调节器电压限制匹配四个方面来分析。

【关键词】失磁保护;转子绕组;低励磁;过励磁;保护A VR ;低励磁限制引言大型发电机变压器组的微机保护针对发电机低励磁、转子绕组过负荷和发电机(主变压器)过励磁等不正常方式,装设了失磁保护、转子绕组过负荷及过激磁等保护。

发电机自动电压调节装置(以下简称A VR )通过对调节、限制、切换等方法对励磁系统进行限制和保护,包括低励磁限制和保护、过励磁限制和保护、V / Hz 限制等。

动作的先后按照:先进行限制,使A VR 恢复到正常的工作状态下;在限制器动作后A VR 无法恢复至正常状态时,再由A VR 的保护带一定延时动作,把A VR 由工作通道切换至备用通道或者自动切换至手动;最后仍不能恢复至正常工况工作时,则由发电机变压器组的保护作用于解列停机。

正确合理的整定发变组与励磁调节器的配合关系,充分利用励磁系统的限制作用,可以提高机组的稳定运行,降低机组非正常停机的几率。

本文将从发电机失磁保护与A VR 低励保护、限制的配合、发变组过激磁保护与励磁调节器 V/Hz 限制之间、发电机转子绕组过负荷保护与A VR 励磁过励限制的配合、过电压保护与励磁调节器电压限制匹配四个方面来分析发变组保护定值整定与励磁调节器限制及保护之间的配合关系。

10-励磁限制与保护的配合

10-励磁限制与保护的配合

励磁限制与保护的配合国电南瑞科技股份有限公司 二零一三年八月 励磁限制与发变组保护的分类 励磁限制与发变组保护的配合励磁限制与发变组保护配合的具体实现励磁限制与发变组保护的分类 发电机具备短时过载能力。

因此在运行的过程中,极端的工况下要有效、充分的利用发电机的过载能力发电机过载时,必须要设立有效的限制与保护功能,以保证发电机各绕组、端部的安全励磁限制与发变组保护的参数要进行协调匹配,基本原则就是:在发电机运行安全允许范围内,限制先动,保护后动。

励磁限制与发变组保护的分类A•励磁绕组发热限制 •强励限制与转子过负荷保护B •定子绕组发热限制•定子电流限制与定子过电流保护C•端部发热或静态稳定限制•低励限制和失磁保护励磁限制与发变组保护的分类补充说明:◆让励磁系统的限制功能与发电机组保护功能协调一致,确保最大限度的发挥发电机组过载能力的同时确保“励磁先动、保护后动”以保证发电机组和励磁系统的安全,这就是网源协调参数核查的目的。

◆在三组需要匹配的涉网参数中,低励限制(欠励限制)与发变组失磁保护会在机组的进相试验中进行整定,本文不作过多赘述,主要是以前两组内容为主。

励磁限制与发变组保护的分类 励磁限制与发变组保护的配合励磁限制与发变组保护配合的具体实现励磁限制与发变组保护的配合一、强励限制与转子过负荷保护的配合1、“过励限制”、“强励反时限限制”的术语解释;2、强励反时限限制是指发电机转子绕组过电流的时间超过了限制功能所允许的时间,此时励磁调节器强励限制动作,强行减磁,把励磁电流拉回至额定值以下;3、转子过负荷保护是指发电机转子绕组过电流的时间超过了转子过负荷保护功能所允许的时间(若励磁与保护的参数匹配合理,那此种情况意味着励磁系统强励限制功能没能起到有效的限制作用),此时发变组保护动作(根据机组容量不同,发信或者出口跳闸)。

励磁限制与发变组保护的配合一、强励限制与转子过负荷保护的配合4、发电机转子绕组过负荷的能力1)对于汽轮发电机,标准GB/T7064-2008规定了汽轮发电机转子过电流的反时限特性,发热常数C为33.75,典型的过流值与允许时间见右表。

发变组保护与励磁系统配合问题及对策

发变组保护与励磁系统配合问题及对策

发变组保护与励磁系统配合问题及对策发表时间:2019-01-08T10:51:27.310Z 来源:《电力设备》2018年第24期作者:袁西德[导读] 摘要:发电机励磁系统有着十分完备的发电机电压、发电机过励以及励磁电流等一系列的保护与限制对策。

(四川明星电力股份有限公司四川遂宁 629000)摘要:发电机励磁系统有着十分完备的发电机电压、发电机过励以及励磁电流等一系列的保护与限制对策。

但是发变组保护重点是包含发电机的变电压与励磁绕组过负荷等等。

为了保证发变组可以正常的投入使用,应该针对发变组的实际参数以及励磁调节器开展改进,最后确保可以实现优良的、合理的配合。

本篇文章首先探讨了励磁系统跟发变组保护的具体定义,然后重点探讨了发变组保护跟励磁系统的配合问题。

在对于这两者之间的配合进行改进与优化之后,基本上能够保证机组处在优良的运行条件之下。

关键词:发变组保护;励磁系统;配合问题与对策1引言就现如今来说,绝大多数的电厂已经大范围的使用了微机型的设施,将其使用到发变组保护当中可以有效的确保电网的安全。

不管是我国国内厂家生产的还是进口的发变组保护,对它开展微机化处置都能够在很大程度上降低硬件设备的投入费用,与此同时还可以降低故障出现的几率以及维护保养的工作量。

在发变组保护设备当中,自动控制系统是一个十分关键的系统,发变组保护以及励磁系统在自动控制系统当中起到了十分关键的效果,是两个非常关键的系统,想要使得整体系统更为安全、可靠的运行,就必须要保证励磁系统以及发变组保护的合理、可靠运行,假如这两个系统出现了故障亦或是配合方面的问题,就将会对于机组自身带来非常大的破坏,导致整体电网的安全运行无法得到保证。

因此,对于发变组保护以及励磁系统创建合理的配合关系开展判定,可以在很大程度上减少事故出现的概率,进而保证电网的安全、可靠运行。

2励磁系统与发变组保护的基本概念2.1 励磁系统的基本概念励磁系统在发电机设施当中发挥着十分关键的限制作用,它是保证整体设备可靠运行的关键保障。

浅谈自并励励磁系统与发变组保护的配合

浅谈自并励励磁系统与发变组保护的配合

第 8期 总第 2 8 2期
浅谈 自 并励 励 磁 系统 与 发 变 组保 护 的 配 合
高林波 , 李彩 霞
( 1 . 呼和浩特热电厂 ; 2 . 呼和浩特金桥热 电厂 , 内蒙古 呼和浩特

0 1 0 0 0 0 )
要 : 根 据 呼和 浩特 某 电厂的设 备特 性 , 针 对 发 变组 保 护 与 励 磁 调 节 器 的 配 合 问题 进 行 了 实 际 分
析, 为 继 电保 护 人 员进 行 励 磁 和 发 电机 保 护 整 定 计 算 提 供 了相 关 参 考 , 使保 护装 置运 行正 常 。 关 键词 : 自并 励 励 磁 系统 ; 发 变 组 保 护
中图分 类号 : T M7 7 4 文 献标识 码 : A 文章 编号 : 1 0 0 7 - -6 9 2 1 ( 2 0 1 3) O 8 - _ 0 1 2 6 _ _ 0 1
在 发 变 组 自动 控 制 系 统 中 , 励 磁 控 制 系 统 与 发 变 组 保 护 构 成 了其 最 重 要 两 个 控 制 单 元 , 我 们 在 发 电机保 护整 定计算 时 , 通 常 容 易 忽 略 发 变 组 保 护 和 励 磁 控 制 系 统 两 者 之 间 的配 合 问 题 。 如 果 励 磁 系 统 发 生异 常情 况 , 发变组保 护 此 时立 即动作 , 导致 机组 停机 , 严 重 时 产 生 对 电 网产 生 冲 击 等 极 端 后 果 。 1 励 磁 控 制 系 统 和 发 变 组 保 护 自并 励 励 磁 系 统 是 指 为 发 电机 端 部 的 静 止 励 磁 系统 提供 整流 电源 装 置 的 系统 , 此 系 统 具 有 简 单 的 结构 、 快 速可 靠 的 响应 、 方 便 的运 行 维 护 等 诸 多优 点 , 近些 年 , 在 电力 系 统 中 得 到 了广 泛 提 倡 及 应 用 。 失 磁 保 护 在 发 电 机 中是 指 对 励 磁 完 全 消 失 或 者 电 流 异 常 下 降 的失 磁 故 障 所 进 行 的 保 护 。在 具 有 低 励 限 制 功 能 的 励 磁 调 节 器 与 失 磁 保 护 配 合 发 电机 运 行状 态下 , 由 于 运 行 人 员 的误 操 作 、 系 统 电压 的升 高 或励 磁装 置 的 故 障 等 原 因 使 发 电机 处 于低 励 磁 状 态 , 从 而 导 致 机 组 运 行 不 稳 定 。 且 随 着 进 相 程 度 不 断 地增 加 , 发 电机 端 部 的发 热 情 况 越 来 越 严 重 , 发 电 机 的功 角此 时达 到峰 值 , 在 此状 态下 , 极 易 破 坏 发 电 机 静态 稳定 而使 机组 处在 非正 常运行 2 1 2 况 下 。因此 发 电 机 的失 磁 保 护 与 励 磁 系 统 存 在 着 紧 密 的配 合 关 系 , 只有调 配两 者定值 合适 时 , 才能使 失 磁保护 避免 误动作。 2 自并 励 励 磁 系统 与 发 变 组 保 护 配 合 的 技 术 路 径 目前 , 大 型 发 电 机 自并 励 系 统 对 于 发 电 机 电 流 型 的保 护 , 在 不 考 虑 机 端 的故 障 的 情 况 下 , 基 本 都 经 封 闭母线 到变 压器 , 随 后 进 入 电 网 。例 如 : 故 障 发 生 在 差动 保护 范 围 以 内 , 此 时 马 上 响应 O s保 护 动 作 , 发 电机 被切 除 。高压 母 线 短 路极 端 情 况 发 生 时 , 至 发 电机 端短 路 的 电流衰 减 较 弱 , 常 规 励 磁 系统 和 自 并 励励 磁 系统短 路 电流 衰 减 的情 况 约 在 0 . 5 s以 内 时大致 相 同 , 并 且 对 主 保 护 没 有 影 响 。 当永 久 性 三 相 短路 发生 在 近端 时 , 此 时 自 并 励 发 电 机 的 短 路 电 流 将会 一 直衰减 , 直 至 消 失 。在 此 状 态 下 , 可利 用低 电 压 自保 持 过 电 流 、 记忆 过 电流和 阻抗 的保护 , 以保 证 保 护 动 作 执 行 的 准 确 性 。某 电 厂 后 备 保 护 原 设 计 为低 压 闭锁过 流保 护 , 在 实 际 应 用 中显 然 无 法保 证 近 端 永 久 性 三 相 短 路 时 的 正 确 动 作 。在 设 备 进 行 改 进后 , 保 护装 置提供 另一 种过 流保 护 , 采 用 电 压 制 动 原理 , 即随着 机端 电压 的降低 , 动 作 电 流 值 也 按 一 定 的 比例 降 低 , 这 样 就 保 证 了 后 备 保 护 在 电 流 衰 减 的 任何 时 间里 均能 够正确 动作 。 某 电厂# 3、 # 4 发 电 机 采 用 德 国 AB B 公 司 制 造 的全桥 静态 可控 硅励磁 系统 , 采用 双通 道 的配置 、 双 套 硅整 流 系统 , 一 个 通 道 因 故 障退 出 , 另一 通道 马上 自动 投 入 ; 此 外 ,AVR 内 部 具 有 闭 环 运 行 的 自 动 化 系 统 以及开 环运 行 的手控 系统 。静态 励磁 系统 不仅

励磁与发变组过激磁配合

励磁与发变组过激磁配合

励磁/发变组过激磁配合计算实例文/ 木易一、300MW机组1、第二套保护定值(DGT801)DGT801发变组过激磁2、第一套保护定值(PCS985B)PCS985发变组过激磁3、励磁系统过激磁参数#1机励磁系统NES5100保护功能里4、参数配合校验定时限部分:反时限部分:结论:对应励磁过激磁限制动作时间先于发变组动作时间,配合合理。

二、600MW机组1、第一套保护定值(DGT801)DGT801 发变组过激磁2、第二套保护定值(T35)G60:发电机过激磁—定时限——发信号Volts Per Hertz 分组元件---电压元件---每赫兹伏1G60:发电机过激磁—反时限分组元件---电压元件---每赫兹伏1反时限曲线 A:曲线1的计算公式如下:其中:T=动作时间TDM=时间刻度倍数(单位:s)(取8)V=基波电压有效值(RMS)F=电压的频率信号Pickup =V/Hz启动定值(取1.1)3、EX2100励磁参数过激磁限值:auto V/Hz limit 1.07(黄色线)过激磁保护:定时限:VHz1 triplev 1.18 ,VHz1 tripSec 2sec 1.5s切换反时限:VHz2 Triplev1.18 ,VHz2 tripSec 45sec 85%切换VHz2 Tripinf1.12(无穷),VHz2 TripPU 1.1(启动值)4、参数配合校验定时限部分:反时限部分:结论:对应励磁过激磁限制动作时间先于发变组动作时间,配合合理。

资料来源:励磁技术交流微信公众号。

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励磁系统调节限制与发变组保护配合分

摘要:现代电力设备中,励磁系统作用突出,不断变化的用电情况则对发变组的保护能力提出了一定要求。

基于此,本文就发变组保护与励磁系统限制及保护功能配合进行分析,将其拆分为过励限制与转子过负荷保护的配合、发变组过激磁保护与V/HZ限制的配合、失磁保护与低励限制的配合三个方面,分别给出相关理论和实践内容,以期通过分析明晰实际状况,为具体工作提供参考。

关键词:发变组保护;励磁系统;过激磁保护;失磁保护;转子过负荷保护
励磁系统是为同步发电机及其附属设备提供励磁电源的系统,通常由励磁调节器和励磁功率单元组成,励磁调节器根据输入信号和给定的调节目标控制励磁功率单元的输出,励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流。

现代工业生产和社会活动中,发变组的工作环境日益复杂,存在过激磁、转子过负荷、失磁等情况,影响实际工作,在发变组保护中配有相应的保护功能来反应各种故障和异常工况。

同时励磁系统也配置有相应的限制功能,达到先限制后跳闸的目的,二者的保护功能配合也因此日益引起重视,分析相关内容有一定的实际意义。

1.过励限制和发电机转子过负荷保护的配合
发电机运行过程可能会因为各种各样的原因造成励磁电流的异常上升,而发电机对励磁电流的异常上升是有一定的承受范围的,超过了发电机的承受能力,将造成发电机转子绕组的损坏。

为此励磁系统中需配置过励限制,用于限制励磁电流的异常上升,发变组保护中配置相应的转子过负荷保护,当励磁系统的过励限制器失效时,由发变组保护中的转子过负荷保护动作于跳闸,切除故障,保障发电机设备安全。

励磁系统过励限制可整定为反时限特性,为与转子过负荷保护相配合,反时
限启动值应小于发电机转子过负荷保护的启动值,反时限曲线应与转子反时限过
热特性曲线匹配,并留有一定裕度。

转子过负荷保护通常分为定时限和反时限两部分。

定时限的动作电流按照正
常运行的额定励磁电流下能可靠返回来整定,保护出口方式为信号,有条件的可
动作于降低励磁电流或切换励磁。

反时限过电流倍数与相应允许持续时间的关系
曲线由制造厂家提供的绕组允许的过热条件来整定。

反时限定值有上限电流标幺
值和下限电流标幺值。

最大动作时间对应的最小动作电流,按与定时限过负荷保
护配合的条件整定。

反时限动作特性的上限电流与强励定值倍数匹配。

过励限制与转子过负荷保护和转子反时限过热特性曲线匹配的前提下应协调
整定,充分发挥励磁系统过励运行能力,其中发电机转子反时限过热特性曲线应
满足标准DL/T1309-2013附录C的要求。

2.发变组过激励保护与V/HZ限制的配合
过激励是指主变压器和同步发电机中的定子铁芯过激磁,可能导致电流增加,造成过热问题,并进一步损坏设备,过激励保护的主要作用是对定子铁芯过激磁
进行控制,避免设备被损坏。

一般在发电机出口V/HZ值较高时,主变压器和发
电机定子铁芯会出现过激磁的状况,过激磁限制器向AVR综合放大回路输出降低
励磁的调节信号,由励磁调节器进行动作,避免过热。

当发电机与变压器间无断路器时,其整定值按发电机或变压器过激励能力低
的要求整定,而相同系统中的变压器过激励能力一般是高于发电机的,励磁调节
器中V/Hz限制值则往往不会高于发电机的过激励定时限保护定值,来自励磁调
节器的V/Hz保护与发电机的保护动作相对应,从而确保电压和频率较发电器允
许的最大值略小、且大于最小值,使系统处于安全工作状态中。

在发变组过激励
保护与V/Hz限制的配合中,需要额外注意励磁调节器判断的精确性、反应的灵
敏度,一般要求励磁调节器和发变组保护精度接近一致,且误差均满足要求。

同时,如果V/Hz限制无效或者无动作,可以启动相应的发电机过激磁保护,保证
发变组工作安全。

3.失磁保护与低励限制的配合
励磁系统的核心是励磁绕组,一般为金属材料制成,在长期的工作中,可能
出现材料老化、破损或者物理破坏,导致励磁系统性能下降,严重者可能导致失磁,所谓失磁,是指发电机的励磁突然消失或部分消失。

除了老化问题、物理破
坏之外,转子绕组故障、励磁机故障、自动灭磁开关误跳闸、及回路发生故障等
都可能导致失磁。

V/HZ限制是指电压、频率限制,在失磁的情况下,发电机不但
不能向系统送出无功功率,而且还要向系统吸取无功功率,将造成系统电压下降。

为了供给失磁发电机无功功率,可能造成系统中其它发电机过电流。

失磁保护一般以机端测量阻抗为判据,当同步发电机出现失磁问题后,测量
阻抗的轨迹沿着等有功阻抗圆进入第四象限,随着失磁的发展,当阻抗达到静稳
边界后,会进入异步边界继续运行。

鉴于以上情况,失磁保护可整定为静稳圆或
异步圆,在负荷中心,系统等值阻抗小的宜选用异步边界阻抗圆;远离负荷中心,系统等值阻抗大的宜选用静稳极限阻抗圆。

整定依据是主变电抗、系统电抗以及
发电机同步电抗值。

在励磁系统中一般设置有低励限制功能,防止发电机进相运行过深,超出发
电机承受能力,通常低励限制定值应与发电机P-Q相配合,并通过进相试验加以
确定。

总的要求是:低励限制应与失磁保护协调配合,遵循低励限制先于失磁保
护动作的原则,低励限制线应与静稳极限边界配合,且留有一定裕度。

保护装置
中的失磁保护一般为阻抗或导纳形式,励磁系统中的定值为有功、无功的形式,
验证二者的配合关系时需要将其换算至同一坐标系中,一般为P-Q坐标,以便得
出正确结论。

4.实例分析
某厂发电机保护西门子7UM6225型保护装置,励磁系统为美国GE公司产品,发电机为哈尔滨电机厂制造的QFSN-600-2YHG型三相同步发电机,额定功率为
600MW,额定电压20KV,额定电流19245A。

由于西门子的失磁保护采用导纳原理,整定后其动作特性为直线,并非国内常见的阻抗圆特性,使其不能按照常规的定
值计算方法进行整定,与励磁调节器的低励限制配合存在困难。

为满足调度对涉
网保护配合的要求和发电机安全运行的实际需要,在进行失磁保护的定值计算时
采用了逐渐逼近的方法。

7UM6225型保护装置的失磁保护提供了3个独立的低励特性,1/xd与倾角
可分别整定。

按照厂家推荐的计算方法算出的定值为
λ1=0.33α1=80°λ2=0.30α2=90°,若按此整定,低励限制和失磁保护都在发
电机P-Q曲线允许之内,但有1个比较点失磁保护Q值比低励限制值Q值高,显
然不合理。

在多次计算验证后,确定λ1=0.33α1=85°λ2=0.30α2=90°为最终
定值。

即可满足低励限制和失磁保护之间的配合关系,又符合发电机的运行曲线,保证了机组的安全。

总结:通过分析发变组保护与励磁系统限制及保护功能配合,了解了相关理
论内容。

总体来看,发变组的工作安全受到多重因素影响,设法利用励磁系统进
行保护、使发变组保护和励磁系统限制实现配合动作非常必要。

上文就过励限制
和发电机转子过负荷保护的配合、发变组过激励保护与V/HZ限制的配合、失磁
保护与低励限制的配合进行了探讨。

深入了解上述理论,有助于提升发变组保护
的成效,优化后续工作。

参考文献:
[1]DL/T650—1998大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件[S].北京:中国电力出版社,1998.
[2]GB/T7493.3—2007同步电机励磁系统大中型同步发电机励磁系统技术要
求[S].北京:中国标准出版社,2007.
[3]DL/T684—2012大型发电机变压器继电保护整定计算导则[S].北京:中
国电力出版社,2012.
[4]高春如.大型发电机组继电保护整定计算与运行技术[M].北京:中国电
力出版社,2007.。

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