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发电机失磁保护与励磁系统低励限制的配合计算 陈京静（马 鞍山 当 涂发 电 有 发电机失磁保护与励磁系统低励限制的配合计算 陈京静 （马 鞍山 当 涂发 电 有 限 公 司 ，安 徽 马 鞍山 ２４３１００） 摘 要 ：指 出 了 发 电 机 失 磁 保 护 与 励 磁 系 统 低 励 限 制 对 于 机 组 的 安 全 稳 定 运 行 至 关 重 要 ，在 进 相 深 度 逐 渐 增 加 时 ，低 励 限 制 能 否 在 失 磁 保 护 之 前 发 挥 调 控 作 用 ，保 证 系 统 的 静 稳 储 备 ，是 整 定 计 算 中 必 不 可 少 的 一 部 分 。以 马 鞍 山 当 涂 发 电 有 限 公 司 ２ 台 ６６０ＭＷ 机 组 为 例 ，阐 述 分 析 了 低 磁 励 限 制 与 失 磁 保 护 的 配 合 关 系 的 校 核 过 程 及 思 路 。 关 键 词 ：低 励 限 制 ；失 磁 保 护 ；配 合 ；进 相 中 图 分 类 号 ：ＴＫ３２３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７４－９９４４（２０１４）１１－０２４７－０３ 引 言 马 鞍 山 当 涂发电有限公司的 ２ 台 ６６０ＭＷ 发 电 机 由哈尔滨电机厂制造 ，发 电 机 － 变压器组继电保护装置 采 用 美 国 ＧＥ 公 司 的发电机的继电 保 护 装 置 （Ｇ６０），具 有阻抗式失磁保护 ，能够在发电机失磁后及时动作保护 发电机和系统 不 受 失 步 运 行 的 危 害 。 励磁系统采用南 瑞 集 团 电 气 控 制 分 公 司 ＮＥＳ５１００ 励 磁 调 节 器 ，具 有 低 励 磁 限 制 功 能 ，能够使得发电机在进相运行时不超过静 稳 边 界 范 围 。 正常情况下励磁调节器工作于自动方式 ，当 检 测 到 励 磁 电 压 Ｕｆ、励 磁 电 流Ｉｆ、定 子 电 流ＩＤ 符 合 低 励 限 制 的 条 件 时 ，低励限制器开始动作 ，增 大 励 磁 电 流 ，如 无 法 将 发电机的运行状态拉回正常点 ，机组的进相深度越来越 深 ，则发电机失磁保护动作 ，保证电力系统的安全 稳 定 ， 因 此 ，低磁励限制与失磁保护之间就存在配合问题 。 同 时 ，ＤＬ＿Ｔ５８３－２００６《大中型水轮发电机静 止 整 流励磁系统及装 置 技 术 条 件 》４．４．１（ｄ）（欠 励 磁 限 制 要 与 失 磁 保 护 配 合 ，欠励磁限制动作应先于失磁保护 ），要 求验证低励磁限制与失磁保护的整定关系是否正确 。 无论是低励限制或者失磁保护，其动作整定值均是以 静态稳定极限功率圆为条件 确 定 的。但是在实际校 核 中， 发现低励限制是在（Ｐ－Ｑ）平面进行计算的，而阻抗型失磁 保护是在（Ｒ－Ｘ）阻抗圆平面进行分析的。为 了 验 证 两 者 间的参数配合，必须将两者归算到同一平面上。 １ 图 １ Ｇ６０ 发电机管理继电器失磁保护示意图 励 磁 调 节 器 简 介 ＮＥＳ５１００ 励磁调节器软件构架如图 ２ 所 示 。 ２．２ 研 究 背 景 发 电 机 失 磁 保 护 简 介 Ｇ６０ 发电机管理继电器失磁保护采用双下抛圆特 ２ ２．１ 性 （带 延 时 ，防止系统震荡误动 ），反映不同负荷失磁时 机 端 测 量 阻 抗 ，如 图 １ 所 示 。 采 用 机 端 或 ５００ｋＶ 母 线 低 电 压构成失磁第二个动 作 条 件 。 失 磁 后 经 延 时ｔ０ ＝０．５ｓ动 作 于 减 出 力 ，失 磁 后 经 延 时ｔ３ ＝１．５ｓ、机 端低电压动作延时 ｔ２ ＝ １．５ｓ、 ５００ｋＶ 低 电 压 延 时ｔ１ ＝ １ｓ动作于程序跳闸 。 失 磁 保 护 经 发 电 机 ＰＴ 断 线 闭 锁 。 图 ２ ＮＥＳ５１００励磁调节器软件构架 ＮＥＳ５１００ 励磁调节器软件功能如图 ３ 所 示 。 发 电机励磁不足反映在各个电气参量中 ，主 要 表 现 为 ：励 磁 电 流 低 、进 相 深 度 大 （负 无 功 功 率 大 ）和 定 子 电 流 增 大 ，为 保 证 发 电 机 安 全 运 行 ，将反映低励磁的主要 电 气 量 Ｕｆ、Ｉｆ、ＩＬ 送 入 励 磁 调 节 器 ，进行判断与调节 ，从 收 稿 日 期 ：２０１４－０９－２２ 作 者 简 介 ：陈 京 静 （１９８７—），女 ，安 徽 马 鞍 山 人 ，助 理 工 程 师 ，主要从事继电保护方面的研究工作 。 ２４７ 工 程 与 技 术陈 京 静：发 电 机失 磁保 护 与 励 磁系 统 低 励 限 制的 配 合 计 算而实现低励限制 。引 起发电机转子电流及气隙磁通按指数衰减 ，发 电 机 电势 Ｅｄ也 按 指 数 减 少 ，功角特性曲线逐渐降低 工 程 与 技 术