低勵失磁保護與失步保護概要課件

1、低 勵 失 磁 保 護 與 失 步 保 護清華大學(xué)電機系大機組保護研究所2007年6月21日第1頁，共19頁。報告內(nèi)容：1 發(fā)電機失磁的物理過程2 發(fā)電機失磁保護常用的動作主判據(jù)及輔助判據(jù) 三相同時低電壓判據(jù)（失磁保護的歷史與現(xiàn)狀） 異步邊界阻抗圓 靜穩(wěn)極限阻抗圓與準(zhǔn)靜穩(wěn)極限阻抗圓 等有功阻抗圓 UfdP靜穩(wěn)極限判據(jù)3 發(fā)電機失步保護第2頁，共19頁。1 發(fā)電機失磁的物理過程 失磁前P定值； 失磁初始階段 導(dǎo)致P，但原動機功率不能立即減小，使得 ，在到達(dá)靜穩(wěn)極限（ ）之前，P呈波動變化，其平均值大致保持失磁前的有功大?。?靜穩(wěn)破壞后直至 。 第3頁，共19頁。 無功反向是發(fā)電機失磁故障的另一顯

2、著特征。 發(fā)電機失磁后， 、 、 ，使無功持續(xù)下降； 當(dāng) 時，Q=0； 到達(dá)靜穩(wěn)極限時有 ； 至 有最大反向無功，且失磁前發(fā)電機帶有功負(fù)荷越大，失磁后反向無功、定子電流也越大； 如果系統(tǒng)無功儲備不足，就可能在無功和電壓上將系統(tǒng)拖垮！第4頁，共19頁。 三相同時低電壓判據(jù)（失磁保護的歷史與現(xiàn)狀）2 發(fā)電機失磁保護常用的動作主判據(jù)及輔助判據(jù) 本判據(jù)主要用于防止由發(fā)電機低勵失磁故障引發(fā)無功儲備不足的系統(tǒng)電壓崩潰，造成大面積停電。 取自升壓變壓器高壓母線電壓（保系統(tǒng)）； 取自發(fā)電機機端電壓（保廠用電）。60年代某系統(tǒng)一臺100MW汽輪發(fā)電機失磁故障造成大面積停電；去年天津盤山電廠一臺500MW汽輪發(fā)電

3、機失磁而保護無法出口；南網(wǎng)局部地區(qū)無功儲備仍不足；大型水電廠建設(shè)初期或枯水期。第5頁，共19頁。 異步邊界阻抗圓 誤動幾率小； 躲系統(tǒng)振蕩能力強； 該判據(jù)對于遠(yuǎn)離負(fù)荷中心、系統(tǒng)聯(lián)系薄弱的大型水輪發(fā)電機是不適宜的（劉家峽電站首臺機組事例）。反對將其無根據(jù)擴大！第6頁，共19頁。 靜穩(wěn)極限阻抗圓與準(zhǔn)靜穩(wěn)極限阻抗圓（水輪發(fā)電機）為什么不是 ？如何獲?。咳绾畏乐狗鞘Т艞l件下的誤動作？ 增設(shè)方向元件 延時第7頁，共19頁。 靜穩(wěn)極限阻抗圓與準(zhǔn)靜穩(wěn)極限阻抗圓（汽輪發(fā)電機）第8頁，共19頁。 等有功阻抗圓第9頁，共19頁。 UfdP靜穩(wěn)極限判據(jù) 與系統(tǒng)運行的發(fā)電機，對應(yīng)某一有功功率，將有為維持靜穩(wěn)極限所必需

4、的勵磁電壓Ufd。P值不同，靜穩(wěn)極限條件下的Ufd也不同。標(biāo)么值第10頁，共19頁。三峽右岸發(fā)電機失磁保護的構(gòu)成：第11頁，共19頁。（凸極功率）第12頁，共19頁。 低勵失磁保護的輔助判據(jù) 勵磁低電壓元件 延時元件防止系統(tǒng)振蕩時保護的誤動作。第13頁，共19頁。3 發(fā)電機失步保護 失步振蕩電流與三相短路電流可比擬，且在較長時間內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)，使發(fā)電機遭受熱、力損傷，特別是周期性作用在旋轉(zhuǎn)軸系上的振蕩扭矩，可能使大軸扭傷或縮短運行壽命，所以大型發(fā)電機一旦發(fā)生失步，振蕩次數(shù)或時間應(yīng)受嚴(yán)格限制。 低勵失磁保護雖然檢測失步故障，但失步故障并非均由低勵失磁引起的，所以失磁保護不能代替失步保護。 能正確區(qū)分短路與振蕩、穩(wěn)定振蕩與失步振蕩。3.1 為什么要裝設(shè)失步保護？第14頁，共19頁。3.2 主要是檢測振蕩中心位于發(fā)變組內(nèi)部的失步振蕩 當(dāng)振蕩中心落在發(fā)變組內(nèi)部時，機端電壓將隨振蕩作大幅度波動，廠用負(fù)荷難以穩(wěn)定運行，甚至處于制動狀態(tài)，可能造成后果嚴(yán)重。3.3 跳閘時間的選擇 失步振蕩已持續(xù)達(dá)到預(yù)定時間或振蕩次數(shù)（中調(diào)定） 保證斷路器斷開時的電流不超過斷路器允許開斷電流（兩側(cè)電動勢相角差大于270度并逐漸變小時）第15頁，共19頁。 透鏡內(nèi)角的整定 3.4 三阻抗元件型失步保護第16頁，