发变组保护与励磁限制参数的整定配合实例分析

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1、发变组保护与励磁限制参数的整定配合实例分析（1.华能国际电力股份有限公司上安电厂石家庄050000;2.中国核电工程有限公司河北分公司石家庄050000）发电机的励磁限制功能和发变组保护功能是电力系统二次部分的重要环节，在进行继电保护及安全自动装置参数整定时，要考虑励磁限制参数与发变组保护定值的配合，使得发电机出现异常运行情况时，励磁先进行限制，限制失效后再保护动作，以避免不必要的停机。木文从三方面分析了励磁限制与发变组保护的配合关系，毡括失磁保护与低励限制的配合，转子绕组过电流保护与过电流限制的配合，以及发变组过励磁保护与过励磁限制的配合，并有核算实例。关键词：发变组保护

2、；励磁系统；失磁保护；配合方案；概述在电力系统正常运行或事故情况下，发电机的励磁系统即励磁调节器（以下简称AVR＞起着极为重要的作用。AVR通过调节、限制、切换等方法对励磁系统起到限制和保护的作用，主要包括:低励磁限制和保护、励磁过电流限制和保护、过励磁限制和保护等。其动作顺序是：先进行限制，使AVR恢复至正常工作状态；当限制器动作后AVR仍然不能恢复至正常工况工作时，再由AVR的保护延时动作，作用于将AVR由工作通道切换至备用通道或自动切至手动（或再经延时将AVR切至手动）；如仍然不能恢复至正常工况工作，最后由发电机继电保护作用于停机［1］。但是，部分电厂在进行发变组保护

3、整定时，容易忽略与AVR的配合，一旦系统出现异常，发变组保护先于AVR的限制动作，导致机组停机。为避免不必要的停机，木文将从三方面分析发变组保护定值整定与励磁限制之间的配合关系［2］［3】。1失磁保护与励磁低励限制的配合正常情况下励磁调节器工作于自动方式，当检测到发电机运行工况符合低励限制的条件吋，励磁调节器动作，增大励磁电流，将发电机调整到允许的工况，如无法将发电机的运行工况拉冋正常点，随着机组的进相深度越来越深，发电机失磁保护将动作，以防止发电机异常运行。因此，失磁保护要与励磁低励限制配合，低励限制应先于失磁保护动作。在整定计算吋，低励限制是在P-Q平面进行计算的，而阻

4、抗型失磁保护是在R-X平面进行整定的。在整定和校核吋，应将两者归算到同一平面上。在R-X平面，设阻抗圆圆心坐标为(0,),半径为，则失磁保护动作方程(圆内为动作区)为：失磁保护阻抗动作方程映射至P-Q平面如图1所示，当选用静稳极限圆为动作方程吋，动作区在圆外；当选用异步圆为动作方程吋，动作区在圆内。图1P-Q平面上的失磁保护动作圆低励限制的作用是当励磁电流下降到限制值以下吋增大励磁电流，使机组始终运行在静稳极限圆内。失磁保护是当发电机机端测量阻抗从等冇功阻抗圆越过静稳极限阻抗圆或进入异步边界阻抗圆吋，防止发电机异常运行。在P-Q平面上失磁保护阻抗圆应处在低励限制曲线的下方，

5、且有一定的裕度。P-Q平面上的校核曲线如图2所示：图2失磁保护与低励限制校核曲线失磁保护与低励限制的配合整定如下：(1)在P-Q平面上计算发电机静稳圆坐标和半径，绘出曲线4。(2)根据发电机实测的进相试验数据按一定裕度确定AVR低励限制曲线lo(3)将低励限制曲线1向下平移一定值，即为AVR低励保护曲线2。(4)曲线2与曲线4之间应有足够的安全裕度，以保证根据曲线4或曲线5整定的发电机失磁保护不会先于AVR动作。配合算例1:某发电厂发变组保护采用南瑞继保公司的RCS985保护装置，失磁保护采用异步阻抗圆，按DLT684-2012《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》整定：

6、PT变比为:22000/100；CT变比为:25000/5；Xa=-(Xd’/2)*((UeA2)/(Se*10A6)=-((0.282)/(2))*((22000A2)/(692.091*10A6))=-0.098Xa二次值=-0.098/(22000/100)*(25000/5)=-2.23ΩXb=-(Xd+(Xd’/2))*(UeA2/(Se*10A6))=-(1.962+(0.282/2))*((22000八2)/(692.091*10八6))=-1.471Xb二次值=-1.471/(22000/100)*(25000/5)=-3

7、3.43Ω对应失磁保护异步阻抗圆：圆心：X0=(-33.43+2.23)/2-2.23=-17.83Ω；半径：RO=(33.43-2.23)/2=15.6Ω。按照发电机进相要求机端电压最低为0.95倍额定电压的要求，当机端电压为0.95倍额定电压吋，根据公式1-5,映射到P-Q平面的动作圆：圆心:Q0=-17.83*95A2/(17.83A2-15.6A2)=-2156(Var)；半径:R0=95A2*15.6/(17.83A2-15.6A2)=1888(Var)o即P-Q二次平