发电机过励磁保护应用研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第36卷第2期凳氧电力Vo1．36No．2EastOhinaEIectriePower2008年2月Feb．2008发电机过励磁保护应用研究吴建坤(华东电力试验研究院有限公司，上海200437)摘要：根据基本电磁场理论，分析发电机过励磁时的物理特性，以GE公司G60保护为例，分析采用相电压作为过励磁保护判据的缺点，提出三种解决措施并进行分析比较。关键词：发电机；过励磁；接地方式作者简介：吴建坤(1972一)，女，工程师，主要从事电力系统继电保护工作。中图分类号：TM7文献标识码：B文章编号：1001—9529(2008)02-010

2、2-03ApplicationofoverexcitationprotectionforgeneratorsUJian—kun(EastChinaElectricPowerTest＆ResearchInstituteCo．，Ltd．，Shanghai200437，China)Abstract：Basedonthefundamentalelectromagnetictheory，thephysicalcharacteristicsofthegeneratorduringover—excitationperiodareilluminated．TakingtheG60protectio

3、nofGECompanyastheexample，thedefectofadoptingthephasevoltageastheoverexcitationprotectioncriterionisanalyzed．Threesolutionsareputforwardandcompared．Keywords：generator；excitationprotection；earthmethod本文以国内电厂应用较多的美国GE公司的的过励磁保护只能采用相电压作为动作判据，因G60保护为例，来分析说明采用相电压做为过励此为了避免在上述情况下的保护误动，需要采取磁保护判据的缺点及处理对

4、策。一定的技术措施。结合G60保护的特点，有以下几种解决方案。1问题的提出2解决方案对于发电机来说，其定子中性点的接地方式可分为直接接地与通过电阻、接地变或消弧线圈2．1方案1接地，大型发电机为了限制机端单相接地时的短见图1，通过对机端单相接地故障时的电压路电流，往往采用中性点非直接接地方式。对于矢量分析可以得知，机端(如B相)发生金属性接中性点不接地系统，理论上，当机端单相发生金属地故障时，电压降低到零，、电压升高，性接地故障时，非故障对地电压将是正常状况下但同时发电机中性点O的电位也发生变化，。、的倍，如图1所示，B相发生金属接地时，为。、。的电压仍然保持正常数值不变，而这个

5、数零，而Ⅳ、则升高为等于、。，而此时系统值可以正确反映发电机过励磁状况，因此，如果在频率却不会发生变化，参照式(3)可以看出，如果l1，l1采用相电压进行计算，的数值将会同样增大jjN倍。而对于大型发电机组，其过励磁能力一般均不大，电压升高倍后大都落入过励磁保护的动作区域。但从保护的配置原理上来说，机端接地故障不属于过励磁保护的动作范围，此时如果过励磁保护动作则从原理上属于保护误动。当然，如果采用机端线电压作为过励磁保护动作判图1机端单相发生金属性接地故障时的电压向量图据则不会发生这种情况。而G60保护内部配置维普资讯http://www.cqvip.com吴建坤发电机过励磁保护

6、应用研究发电机机端与中性点之问安装PrI’，则该电压信号通道省略，图2的电路可以变换等效成图3这种反映的就是真实的发电机定子线圈的端问电压，形式，从中可以清楚地看到A相电压和B相电压不管发电机中性点是何种方式接地，也无论外部之间存在一定的电气连接关系，当B相电压输入故障情况如何，其二次相电压与发电机定子磁密回路断线时，而A相输入仍然有电压的情况下，均满足式(1)～式(3)所定义的关系，因此可以将通过分支2的回路，在B相的电压输入通道上仍这个电压信号接人G60保护，用作过励磁保护的然能够感受到约1／2VA的电压量。同样，在A动作判据，以避免机端单相接地时过励磁保护的相输入回路断线而

7、B相电压信号正常的情况下，误动问题。在A相电压的输入通道也能感受到1／2VB的电方案1从保护实现原理上仍然是基于基本公压量。当然，在外部电压回路正常的情况下，A点式(1)～(3)，简单可靠，但其缺点在于：(1)需要及B点的电位均被钳制在相应PrI’二次电位上，一次装设符合要求接线的PrI’，无论是新装还是改不会发生上述的情况，只有发生某相电压回路断造，均会产生较大的投资。如果单为过励磁保护线时才有这种情况发生。由于这种寄生回路的存装设则很不经济，一般只有在多个保护应用的综在，很可