发电机失磁保护因素分析

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1、发电机失磁保护因素分析粟丽兰（中广核古顶水电有限公司广丙南宁530028）摘要：电机的失磁保护和失步保护对于发电机而言非常重要，一般而言，两种保护的依据都是故障时的阻抗变化轨迹特性，因此两者在某些阻抗IX域的动作会有重叠，从而造成失磁保护和失步保护的逻辑运算冲突。木文从发电机失磁保护和失步保护的分析出发，进而探讨了发电机失磁保护和失步保护的冲突，最后提出保护的协调方案。关键词：发电机；失磁保护；因素分析.1八.,刖目：目前，大部分的发电机在某种程度上都允许一定的进相运行，选择的是异步圆当作失磁保护的动作阻抗区域；而失步保护

2、所使用的动作阻抗区域则为一种叶形区域。两者的保护依据主要取决于阻抗的变化，而在实际的运用中，对于失磁保护而言除了受到了阻抗的影响也受到了其他因素的影响，比如转子电压，这个因素同时也是区分失磁故障与失步故障的一个依据。木文对发电机失磁保护和失步保护的冲突与协调进行了探讨与分析，希望对相关事业有所借鉴。1、发电机失磁保护原理失磁保护在不同反应元件不同时限动作后对保护合理的出口要求不同二对100MW以下不允许失磁运行的发电机。当采用半导体励磁系统时。宜装设专用的失磁保护。这主要是从发电机的方面提出的要求。一般发电机制造商都不允许

3、发电机无励磁额定运行。无励磁运行时发电机只能带40%-50%的额定负荷二从系统的角度出发。规程要求100MW以下。但失磁对系统有重大影响的发电机。应装设专用失磁保护。显然这种情况是在较小系统刁存在二规程还规定100MW及以上发电机。应装设专用失磁保护。这实际上主要是指100MW以上、600MW以下的发电机二规程规定。对600MW的发电机可装设双重化的失磁保护二综上所述。除100MW以下小机组。直流励磁的发电机奋的根据系统情况可不装专用失磁保护外发电机通常都要求装设专用失磁保护二并且600MW的机组通常都装设两套失磁保护二失

4、磁保护常由阻抗元件、母线低电压元件和闭锁（启动）元件组成。2、发电机失磁保护和失步保护的分析2.1发电机失磁保护的阻抗动作特性分析对于发电机的失磁保护而言，苏主要依据的是阻抗的位置是否进入厂阻抗圆的判断与测量来实现对发电机失磁故障的监测，当然还包括厂址匕辅助依据，比如无功反向与转子电压等。失磁保护的阻抗圆采用的是异步圆，一旦发电机发生厂失磁故障，发电机的端电压便无法继续维持，其输出无功也会下降，冋吋电流与电压夹角也会产生变化。当不同的发电机组出现厂失磁故障，由于它们的工况不同，因此它们产生的阻抗变化轨迹也不一样，只是奋着相

5、同的变化趋势，也就是说阻抗的坐标平面从第一象限便直接进入厂第四象限，并没有穿过第二象限与第三象限。偶尔会出现址匕阻抗的变化会经过第三象限的情况，但其进入的深度很小，并且进入之后又会很快返冋到第四象限。1.2发电机失步保护的阻抗动作特性分析本文中的发电机失步保护主要针对的是在励磁情况下发生的系统振荡，从而导玫的发电机断阻抗变化，进而采取的保护。当励磁情况下，一旦产生厂失步振荡，阻抗的变化趋势为：阻抗曲线在进入厂异步圆之前，先经过厂第三象限，而II其很大部分并没有经过异步圆的左半边，因为在其左半圆人多数情况下发生的失磁故障及保

6、护动作。对于失步保护的阻抗判据而言，可以采用三元件失步继电器动作的特性来进行分析：第一个部分为透镜，可以将阻抗的平面分为透镜内外两部分：第二部分为遮挡器，可以将阻抗的平面分为左石两个部分：第三部分为电抗线，可以把动作区域-分为二，即将电抗线上下分段。其中，前两个部分相互结合，形成四个区域，如果阻抗的轨迹依次经过这四个区域，并且停留的吋间大于厂某个限定值，则可以判定为发电机的失步振荡；如果阻抗轨迹在电抗线以下穿过，则被认为是振荡的中心在发变组站内，反之，则认为在发变组站之外。3、发电机失磁保护和失步保护的冲突分析发电机失磁保

7、护和失步保护的冲突可能在于失磁保护的抢先动作，具体而言,失磁保护与失步保护都有自身特有的区域，虽然同时与异步圆有关，但对于失步保护而言，若失步故障发生吋阻抗的变化顺序通过自身的区域吋便先一步进入厂失磁保护的异步圆，加之失磁保护没冇足够长的延时，便能促使失磁保护抢先动作，从而产生失磁故障；此外，当失步故障的阻抗变化顺序进入到厂区内的某个区域，但是没有按照规定的要求进入，也会造成失磁保护的抢先动作，此吋产生的是失步故障。这两种情况下，都会导玫失磁保护的抢先动作，虽然最终的影响不完全相同，但都会造成一定的不良后果。从0前来看，两

8、种情况都可以利用失磁保护动作来改善失步故障，但这会造成跳闸逻辑的不当，因此应该从艽他方面考虑解决方法。3.1发电机失磁保护和失步保护的协调方案探究(1)将失磁保护的动作区域的异步圆简化为其原先异步圆的右半圆，这样的话只有当阻抗的变化进入厂此区域，才能导玫失磁保护动作的产生。这种方案的提出，主要在于不管何