欠励限制与失磁保护的配合计算.pdf

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1、第38卷第6期华电技术Vol.38No.62016年6月HuadianTechnologyJun.2016欠励限制与失磁保护的配合计算梁国柱(广东珠海金湾发电有限公司，广东珠海519050)摘要:发电厂应对欠励限制保护与失磁保护的定值进行核算，确认两者是否配合。因失励限制保护与失磁保护原理不同，需将两者归化至同一平面才能进行比较。介绍了失磁保护阻抗圆转换为功率圆的方法,通过实例计算和实验验证了该方法的正确性。关键词:欠励限制;失磁保护；配合计算;阻抗圆；功率圆中图分类号:TM306文献标志码：B文章编号=1674-1951(2016)06-0051-0

2、2〇引言某火力发电厂2x600MW机组，励磁系统使用ABB公司的UNITR0L5000系列，发电机保护使用美国GE公司的G60发电机保护装置。励磁技术监督查评工作指出，该厂未对欠励限制与失磁保护的配合进行核算，应对两者的整定值进行核算，以保证发电机的并网安全运行。欠励限制保护与失磁保护的原理不同，须将失磁阻抗圆转换至功率平面或将欠励限制曲线转换至阻抗平面才能进行比较[1_5]。图1失磁阻抗圆本文以该厂为例，介绍失磁阻抗圆归化至功率圆的式中：p，Q分别为发电机的有功功率和无功功率;U方法并验证，核算欠励限制与失磁保护的配合情况。为发电机额定电压。1失磁阻

3、抗圆归化至功率圆因异步阻抗圆中r2-c2<0,将式(2)写成标准功率圆方程式为G60发电机保护装置失磁保护采用异步阻抗p2+QCU22/R2U2、」()圆，其动作特性如图1所示，图1中：失磁阻抗圆1(Q+r2-c2)、(r2-c2)’圆2的圆心分别为（0，CJ和(0'2);(：1，2分别为即失磁保护动作区域在功率平面上是以（0,失磁阻抗圆1圆2的定值;&分别为失磁保护C2U2R2U2阻抗圆1圆2半径的定值;Zb为发电机的基准阻)为圆心，为半径的圆tR2-c2R2-C2抗;^为发电机的同步电抗;;为发电机的暂态电抗。保护装置测量阻抗在圆内时，失磁保护元

4、件动2UNITROL5000欠励限制器原理作，经电压闭锁条件延时跳闸。阻抗圆1适用于发欠励限制器用于防止发电机进人不稳定运行电机负荷大于30%时的失磁情况，阻抗圆2可反映区，UNITROL5000欠励限制器（其原理如图2所示）发电机在各种负荷条件下的失磁情况[6]。因阻抗的限制曲线是由以发电机额定视在功率为基准的5圆2包括阻抗圆1的所有动作区域，所以只需验算个有功功率点（0,0.25,0.50,0.75，1.00)对应的5阻抗圆2与欠励限制器的配合情况。发电机失磁保个无功功率设定值确定，限制曲线在不同的发电机护阻抗圆2在R-X平面上的方程为电压条下产生

5、相应的偏移。根据UNITROL5000的R2+(X-C2)2^R2,(1)说明书可知其关系为-Q^im=-QlimU2，式中:U为将《=户//2，1=(?//2，/2=(p2+(?2)/t/2代入以发电机额定电压为基准的标幺值；-Qim为根据式（1)并化简得机端电压修正后实际的无功限制值；-Qlim为欠励U4-2U2QC2^(p2+Q2)(R2-C2),(2)限制器设定的无功限制值。欠励限制器动作时，如收稿日期:2016-04-25;修回日期:2016-06-10欠励限制器的偏差输人高于自动电压调节器(AVR)•52•华电技术第38卷^rniE=m图

6、2欠励限制器原理的偏差信号，取代AVR的闭环控制，限制AVR减功率圆画在同一功率平面如图3所示。磁，防止进人不稳定区运行。欠励保护曲线与欠励表1欠励限制曲线限制曲线相似，但欠励保护曲线在欠励限制曲线基有功功率0.000.250.500.751.00础上左移5%~10%，实际运行工作点在保护曲线无功功率-0.27-0.22-0.18-0.150.13外时，延时跳闸[7]。表2失磁保护实测动作数据有功功率0.000.260.520.01.133欠励限制与失磁保护配合核算无功功率-0.47-0.48-0.51-0.58-0.69某600MW火力发电机组的参数

7、为：SN=667MV•A，f/N=20kV，CT变比*25000A/5A，PT变比〜为20.0kV/0.1kVQG60保护装置中失磁保护圆2的定值C2为17.16H，/?2的定值为15.171!。因欠励限制在功率平面是以发电机额定视在功率为基准的标幺值表示的，进行配合核算时应将式(3)中推导出的圆心和半径转换为以发电机额定参数为基准的标幺值。发电机基准阻抗"NZ啊=15!图3欠励限制与失磁保护配合图Nnv试验测得失磁保护元件动作功率值基本与失磁所以，C2,&以之为基准的标幺值保护功率圆相吻合，由图3可直观地看出欠励限制-17.16C2-15=-1144

8、’器先于失磁保护动作，且欠励限制与失磁保护之间15.17有足够的过渡裕度，满足相关规程要求[8