发电机失磁保护的配置方案

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1、上海大中型电机2006.No.3发电机失磁保护的配置方案马　征　赵　锋保定中力电力科技发展有限公司　西安热工研究院有限公司摘　要:随着单机容量的不断增加,失磁对发电机和系统的危害越来越大。针对目前发电机失磁保护的配置方案较多、较杂乱的现状,讨论了失磁保护主判据的特性以及整定计算方面的问题,提出一套完整的失磁保护典型配置方案。本文将从原理上分析该方案的优点,以供有关同行参考。关键词:发电机　失磁保护　典型配置1　引言(P),即在发电机带有功P的工况下,根据静稳极限　　发电机失磁保护是常见的故障形式。特别是大所需的最低励磁电压,来判

2、别是否已失磁。正常运型机组励磁系统的环节较多,增加了发生低励或失行情况下(包括进相),励磁电压不会低于空载励磁磁的机会。有关统计资料表明,在发电机各类故障电压。凡是能导致失步的失磁初始阶段,Ufd(P)判中,由于失磁引起的故障占60%以上,居于各类故据可快速动作。在通常工况下失磁,Ufd(P)判据动[3][1]障首位。根据文献的要求,对100MW以下,但作大约比静稳边界阻抗判据动作提前1秒钟以上,失磁对电力系统有重大影响的发电机,应装设专用有预测失磁失步的功能,显著提高成套机组压出力的失磁保护;对于100MW以上的发电机,应装设

3、专或切换励磁的效果。但是Ufd(P)的整定计算相对用的失磁保护;对600MW的发电机可装设双重化的复杂,因为Ufd是转子系统的电气量多为直流,而功失磁保护。率P是定子系统的电气量为交流量,两者在一个判由于失磁保护的判据较多,闭锁方式和出口方据进行比较,如果整定不当很容易导致误动作。勿式也较多,因此失磁保护的配置目前是所有发电机容置疑的是,该判据灵敏度最高,动作很快。如果保护中最复杂,种类也是最多。如此之多的配置方掌握好其整定计算方法,在整定计算上考虑空载励案给系统和发电机的安全运行带来不便或构成安全磁电压Ufd0和同步电抗Xd等

4、参数的影响,或在试隐患。本文分析讨论失磁保护的规范化方案,以供运行期间加以实验调整,不仅可以避免误动作,而同行借鉴和参考。且是一个十分有效的判据。能防止事故扩大而被2　失磁保护的主判据迫停机,特别适用于励磁调节器工作不稳定的情目前失磁保护使用最多的主判据有三种,分别况。是:(1)转子低电压判据;(2)低阻抗判据;(3)系统低为了保证在机组空载运行的情况下失磁时保护电压判据。以上三种判据分别反映了转子侧、定子能够可靠动作,附加等励磁电压判据,与变励磁判据侧和系统侧的电气量。结合使用。2.1　转子低电压判据转子低电压判据的动作特性曲

5、线如图1所示:早期的整流型和集成电路型保护,采用等励磁　　低励、失磁故障将导致机组失步,失步后励磁电电压判据,表达式为:压和发电机输出功率作大幅度波动,通常会使转子Ufd

6、点不乘可靠系数1.2,或者取Xs=0,将系统等值为无穷大系统,B点取Xd。(3)若采用静稳圆,采用过原点的两根直线将进相区躲开,此时,进相深度可整定。如图2所示。图1　转子低电压判据动作特性曲线2.2　低阻抗判据反映发电机机端感受阻抗,当感受阻抗落入阻抗圆内时,保护动作。失磁保护的阻抗圆常见有两图2种,一是静稳边界圆,另一个是异步圆。还有介于两(4)若采用静稳圆,选择与无功反向判据结合。者之间的苹果圆(主要用于凸极机)。发电机发生低如图3所示。励、失磁故障后,总是先通过静稳边界,然后转入异步边界。因此,静稳边界圆比异步边界圆灵敏

7、。由于静稳边界圆存在第一、二象限的动作区,在进相运行时,当进相较深的时候,有可能误动。静稳边界圆与纵轴交于A、B两点,A点为系统阻抗Xs,B点为Xd(同步阻抗)。在整定计算时,A点系统阻抗Xs有时取最大运行方式下的阻抗,有时取最小运行方式下的阻抗,B点Xd的取值有时为保证能可靠动作,乘上一个可靠系数K(K图3一般取1.2)[4]。若机组不将进相运行作为正常运2.3　系统低电压判据行方式,用以上整定计算方法保护都不会误动作。反映系统(电厂高压侧母线)三相同时低电压。但是若将进相运行作为正常的运行方式,整定计本判据主要用来防止由发电

8、机失磁故障引发无功储算时应充分考虑进相运行对保护的影响,以防止备不足的系统电压崩溃。这种判据在系统容量较误动作。小、电厂与系统联系薄弱或系统无功不足时,能可靠对于进相运行的机组,若Xs取最大系统阻抗动作。这种情况往往出现在远离负荷中心的水电厂[2](小方式),B