大型发电机微机失步保护原理和方案.doc

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1、大型发电机微机失步保护原理和方案　　研究与交流　大型发电机微机失步保护原?和方案　胡希同　宋吉江　山东　ｔ大学（２５５０４９）　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｔｏ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｏｕｔ　ｏｆ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌａｒｇｅ－ｓｉｚｅ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ　ｂｙ　ｍｉｃｒｏ－ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｈｕｘｉｔｏｎｇ　ｓ０ｎｇｊ￣ｉａｎｇ　ｓｈａｎｄｏｎｇ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　摘要分析大型发电机失步时，利用发电机端测?　ｅｕ　阻抗作的轨迹作

2、为判据，用单透镜动作特性检测滑极次　数，以比相比幅的方法确定振荡中心的位置，再按发电机　端测?阻抗轨迹滑过单透镜的时间判断失步的程度，通过　微机保护实现大型发电机失步保护。　　　关键词单透镜　振荡中心滑极次数　阻抗　１　单台发电机与无限人系统失步时的网络图　ＡｂｓｔｒａｃｔＷｈｅｎ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅｕｔ　ｏｆｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓｍ　ｏｆｔｈｅ　ｌａｒｇｅ．ｓｉｚｅ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ，ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒａｉｌ　ｏｆ　ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｂｅ－　ｔｗｅｅｎ　ｅｎｄｓ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　

3、ｓａ　ｈｅ　ｔｅｖｉｄｅｎｅｅ　ｏｆｊｕｄｇｍｅｎｔ．Ｔｈｅ　ｓｉｎｇｌｅ　ｌｅｎｓ　ｉｓ　ｅｍｐｌｏｙｅｄ　ｔｏ　ｃｈｅｃｋ　ｈｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｔｏｆ　ｓｌｉｐｐｅｒ　ｔｉｍｅ，ａｎｄ　ｔｈｅｎ，ｔｈｅ　间变化的轨迹，根据Ｅ　晟及　／Ｚ　的?同值，有　同　的圆　（当Ｅ　。　　＝ｌ时为?同的直线），如图２所示。　　　＾　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｃｎｔｅｒ　ｉｓ　ｌｏｃａｔｅｄ　ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｐｈａｓｅｓ　ｎｄｅｘｔｅｎｔｓ，ａｔ　ａｌｓｔ，ｔａｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｏｕｔｏｆｓ

4、ｙｎｃｈｒｏｎｉｓｍｉｓｄｅｃｉｄｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈｈｅ　ｃｏｎｔｒａｉｌｔ　ｏｆ　ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｅｎｄｓ　ｄｉ－　ｖｉｄｅｄ　ｂｙ　ｔｉｍｅ　ｏｆｐａｓｓｉｎｇ　ａｃｒｏｓｓ　ｔｈｅ　ｓｉｎｇｌｅ　ｌｅｎｓ．Ｔｈｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｏｕｔ　ｏｆ　ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓｍ　ｏｆ　ｈｅ　ｌｔｒｇｅ?ｓｉａｚｅ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ　ｉｓ　ｒｅａｌ－　ｉｚｅｄ　ｈｒｏｕｇｈ　ｍｉｔｃｒｏ－ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ０ｕｔ　

5、ｏｆ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓｍ　Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　Ｓｌｉｐｐｅｒ　／—　／　＼　弧　，／　，／，　／＼　，＼＼　ｌ　，　／　ＥＩ‘１　～　＼，／　图２机端测?阻抗ＺＪ随时间变化的轨迹　本保护适用于大型发电机．变压器组，当系统　发生非稳定振荡即失步，并危及机组或系统安全　时，保护器动作或跳闸或发出信号。　　　１．２单透镜动作特性的确定　在图１所示的系统中，以发电机端为坐标原点　的Ｒ．邢且抗平面上的各阻抗，如图ａＭ示。　　　ｋ　／，ｌｓ　、　ｌ　保护原?及实现方法　本保护采用单透镜动作特性来检测并记录滑　极次数，同

6、时以比相比幅的方法确定振荡中心的　位置。　　　＼　＼．　　／　　Ｅ４Ｅ￣＞Ｉ　／　　　０　　（　／　＼　／　＼ｚ－　轨　１．１发电机与无限大系统之间失步，机端测?阻　抗　随时间变化的轨迹。　　　把被保护发电机与系统的联接简化为单机对　无限大系统，如图ｌ所示。　　　ｆ　圈３　发电机与系统问全相振荡时（ｅｆ＝ｅ　）阻抗相?图　图中假设ｚｆ、ｚｔ、ｚｓ及己各阻抗的阻抗角相等，　皆为（ｐ，即　《电机技术》２００５?第１期‘３７　电?系统振荡时，发电机端测?阻抗ｚｊ随时　研究与交流　ｚ￣＝ｌｚｄｅｉｏ　ｚｓｔ＝ｌｚ，，ｌ

7、ｅｉ￣　ｚｆｚ｝　ｚ　ｚｓ　当厨＝丘时，　＝　的变化轨迹为直线，且为　直线的中垂线。　　　以　为弦作圆，使圆弧上的任一点至　两点　间直线的夹角均为　从而构成一个单透镜动作特　性，劝装置的功率角整定值，如图４所示。　　　ｏｏ　／　Ｆ　图４　单透镜失步保护动作特性　将图４中各阻抗乘以电流，，可得各电压相?　图，如图５所示。　　　　图５　发电机与系统间全相振荡时（Ｅｆ＝Ｅ。　　）电压相?图　系统正常运?或振荡时，三相是对称的，图中　的　应。　　之间相角差是功率角　。　　在系统振荡过程　中，　随时间在０。　　～３６０。

8、　　间变化。　　本保护方案通过　蹦变化来检测滑极情况。　　　１．３振荡中心的检测　系统振荡时，振荡中心分别在发电机内部、变　压器内部及发电机和变压器组的外部情况下的机　端电压　和系统电压　间的关系如下　图６（ａ）振荡中心在发电机内部时，　、　同相　位，且ｌｕｄ＜ｌＵｘｌ。　　　图６（ｂ）振荡中心在发电机和变压器组外部　时，　、　同相位，有ｌｕｄ＞ｌＵｘｌ。　　　?３８?２００５?第１期