发电机励磁限制与发电机保护配合研究综述

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1、发电机励磁限制与发电机保护配合研究综述于立勇辽宁调兵山煤矸石发电有限责任公司辽宁省112700摘要：为了保障发电机的正常运行，就必须进行发电机的励磁限制。木文简要介绍了发电机励磁限制，并对发电机励磁限制与发电机保护配合的要求和思路进行了简要的分析，希望能够提高电力系统和发电机运行的可靠性，减少由于误强励或者误失磁而造成的发电机故障，提高我国电力系统运行的整体稳定性。关键词：发电机；励磁限制；保护配合1.发电机的励磁限制和发电机的保护配合在电力系统发展的过程中，发电机的单机容量不断提高，电M也会受到发电机计划外解列的冲击，发电机过负荷裕度也在不断缩小，这也说明大型发电机承受过负荷

2、的能力越来越小，这就对发电机保护设备提出更高要求，避免电网故障而造成发电机的连锁解列，使电网故障进一步加剧，甚至引起大规模停电而造成巨大的经济损失。微机保护方式是现代大型发电机组常用的保护设备，其不仅能够应对发电机的绕组接地、匝间短路、端部短路等常规故障，而且还具有过电压保护、过激磁保护、定子过过电流保护、转子过电流保护、失磁失步保护等功能。其中除失磁失步与发电机低励磁相关，其余则与发电机过励磁相关。有两种原因会造成发电机过励磁：第一，由于区外故障而造成励磁系统输出了强励电流，导致励磁电流不能在保护动作之前降低。第二，励磁系统输出了误强励磁电流。在发电机的运行过程中，有两种原因

3、会造成励磁系统，发出强力电流或者错误的中断电流：第一，励磁调节器的程序功能不完善，或者具有设计缺陷在发生程序中没有设计的工况下，励磁调节器发生误调节，致使发电机误失磁或误强励事故发生。第二,励磁主设备出现故障。其中第一个原因是主要原因，因此要避免发电机由于或误强励或者误失磁而出现的误解列故障，就必须励磁调节软件进行科学的设计。要保障发电机能够在保护功能动作解列之前冋复到正常的运行工况，就必须设计一定的励磁限制功能。发电机组的励磁调节器具备的限制功能包括发电机空载误强励保护、发电机过激磁限制、发电机定子过电流限制、发电机转子过电流限制、发电机低励失磁限制等等，必须具备以下几个方面

4、的要求才能达到发电机励磁限制发电机保护之间的密切配合。第一，要配备相冋种类的限制和保护配置；第二，励磁限制的范围必须在保护动作的范围之内；第三，保护动作和限制动作必须具备相同的机理。1.发电机励磁限制和发电机保护配合的具体要求和方法2.1发电机阻抗失磁保护和发电机进相低励限制之间的配合以电力行业最新的励磁标准为依据，发电机的端部和静稳极限的发热决定了欠励限制范围，这就需要进行实地进行试验来对该范围进行明确。与此同吋，还要对发电机端电压的变化和定限制范围计进行规定。只冇保障发电机的失磁保护和励磁限制具右相同的判据，才能使发电机低励限制限制和发电机失磁保护能够做到密切的配合。当前普

5、遍使用励磁功率判断作为励磁限制的判据，发电机的静稳特性是发电机低励磁限制动作和失磁保护的唯一前提，但是由于励磁产品在设计吋没有依照静稳特性的方法，因此才会产生差异。要保障发电机的静态稳定特性的唯一条件就是使系统电压和发电机内电势之间具有90度的功率角。要实现与发电机失磁保护和励磁低励限制之间的紧密配合，只需使用具冇阻抗特性的低励限制动作特性，并预留一定的裕度。对于实际的励磁产品，应该实行后备低励磁限制，从而增加其可靠性［1】。2.2发电机转子过负荷保护与发电机转子过流限制之间的配合在电力行业的励磁标准中对于发电机转子的过电流限制功能具有比较明确的规定，发电机的磁场过电流要具备反

6、时限的特性，也就是允许的发热量己经达到之后，就要在额定值的附近控制励磁电流。在实际运行中，发电机可能会出现比较复杂的工况，并非转子电流越限之后就一定会解列，从而出现多次的强励运行工况，此时就要对允许的运行时间进行计算。反吋限过负荷保护和定吋限过负荷保护是发电子转子过负荷保护的两个方面，发电机的转子绕组在散热的过程中会发生电流的突变，但不会突破物理温度。如果具奋较大的散热效位，那么温度就会持续的下降。按照相应的标准，如果顶值电流的倍数小于顶值电压的倍数，就必须在励磁系统中设置顶值电流瞬吋限制功能，这样能够保护和配合发电机的转子电流定吋限，而一旦发生匝间短路和转子滑环，也不会使励磁

7、系统输出破坏性电流而损坏励磁功率系统或者发电机转子［2］。2.3发电机定子过负荷保护和发电机定子过流限制的配合尽管在当前的电力行业励磁标准中，并没奋具体规定发电机定子的过流限制功能，然而发电机的保护设备中都应该配备相应的过负荷保护功能。在设计发电机定制过流限制的模型吋可以以标准GB/T7064规定为基准，具体情况见表1。发电机定子过负荷保护而造成的解列事故屡见不鲜，严重影响了电网的安全运行。这正是由于没有按照规定配备相应的电子过电流限制功能而造成的。这是由于我国的电力行业历史标准中没有具体的