新型发电机失磁保护加速判据研究

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1、第38卷第2O期电力系统保护与控制V_0l-38NO．202010年lO月16日PowerSystemProtectionandControl0ct．16．20l0新型发电机失磁保护加速判据研究隋佳音，毕天妹，薛安成，杨奇逊(华北电力大学电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室，北京102206)摘要：针对现有发电机失磁保护中励磁电压不易获取和动作延时较长等主要缺陷，提出了基于同步电动势Eq的发电机失磁保护加速判据。在加速判据中使用同步电动势取代传统的励磁电压，无需获取励磁侧电气量，且加速判据性能可靠，可有效区分失磁、有励磁振荡、短

2、路故障或其他异常运行方式，从而大大提高了发电机失磁保护的速动性和选择性，解决了失磁保护长期以来不能同时满足速动性和选择性的困扰。通过PSCAD／EMTDC仿真验证了上述结论的正确性。关键词：发电机；失磁保护；加速判据；同步电动势；功角AnovelacceleratedcriterionforlossoffieldprotectionSUIJia-yin，BITian—shu，XUEAn—cheng，YANGQi-xun(KeyLaboratoryofPowerSystemProtectionandDynamicSecurityMoni

3、toringandControlunderMinistryofEducation，NorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China)Abstract：TraditionallossoffieldprotectionCannotmeasureexcitingvoltageeasilyandcauseslongtimedelay，thusanewacceleratedcriterionbasedonthesynchronouselectromotiveforceiSproposed

4、．ItadoptssynchronouselectromotivefoFeeinsteadoftraditionalexcitingvoltage，dispenseswiththeexcitationsideelectricalquanfity，performsreliablyandCandistinguishthelossoffieldfromtheoscillation，shortcircuitfaultandotherabnormalconditions，whichimprovestherapidityandselectivit

5、ygreatly，andsolvesthelongtermproblemthatlOSSoffieldprotectioncannotmeettherequirementsofrapidityandselectivityatthesametime．PSCAD／EMTDCsimulationverifiesthecorrectnessoftheaboveconclusion．ThisworkiSsupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．50607005)．Keywords

6、：generator：lOSSoffieldprotection；acceleratedcriterion；synchronouselectromotiveforce；rotorangle中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1674—3415(2010)20．0069．05时实现。由于励磁电压在发电机非正常状态下波动0引言范围大，数值高，难以获取，也不利于继电保护装大型发电机组安全运行对保证电网正常运行至置的正常运行；又由于我国电网结构日益紧密，振关重要。励磁系统是发电机和电力系统运行与控制荡周期变长，导致失磁保护延时较长，不

7、利于快速的重要设备。随着其功能的不断完善，它的结构也排除故障。日趋复杂，增加了低励或失磁故障的发生率。低励鉴于现有保护判据的不足，文献【6]提出采用发或失磁后，发电机各电气参数发生一定程度的振荡，电机功角作为主判据，虽提高了保护的选择性，却甚至会破坏电力系统的稳定运行，并威胁发电机本牺牲保护的速动性。文献【7．8】提出基于发电机功率身的安全【lJ。因此，加强失磁保护研究，找到合理变化量的辅助加速判据，但由于发电机功率与发电和可靠的判据是十分必要的。机参数、系统参数和失磁故障形式有关，阈值整定现有的失磁保护是把主辅判据通过一定的逻辑困难

8、。文献【9—10]认为同步电动势作为主判据可以提关系组合起来实现优势互补，使误动概率减小到最高保护的快速性，但能否与其他异常状态相区分还低程度I2】。但无论如何优化组合，为了区分失磁和有待于进一步的研究，不能完全保证保护