1.勵磁系統(tǒng)限制器與發(fā)變組保護配合問題介紹

1、勵磁系統(tǒng)限制器與發(fā)變組保護的配合問題過激磁保護過激勵保護作為發(fā)電機及主變壓器由于過激磁而導(dǎo)致硅鋼片燒損或金屬部分嚴(yán)重過熱的保護。該保護由定時限和反時限構(gòu)成，采用U/F原理，定時限部分至少分兩段以便和過激磁特性近似相匹配，經(jīng)延時發(fā)信號或減勵磁。反時限部分按發(fā)電機過勵磁能力或主變壓器過勵磁能力動作于全停1。對應(yīng)勵磁系統(tǒng)中的過激磁限制（V/Hz）發(fā)電機定子過負荷保護作為發(fā)電機過負荷引起的發(fā)電機定子繞組過電流故障保護。該保護由定時限與反時限兩部分構(gòu)成，定時限部分動作電流按發(fā)電機長期允許的負荷電流下能可靠返回的條件整定，經(jīng)延時動作于信號及減出力。反時限部分動作特性按發(fā)電機定子繞組過負荷的能力整定，動作于

2、全停1。保護還能反應(yīng)發(fā)電機定子繞組的熱積累過程。該保護不考慮在靈敏系數(shù)和時限方面與其它相間短路保護相配合。發(fā)電機過負荷的允許值和允許時間由制造廠提供。(見下表)發(fā)電機定子過電流允許時間（每年不超過2次）過電流值（%）116130154226允許時間（s）120603010對應(yīng)勵磁系統(tǒng)中的定子過流限制器SCL。勵磁繞組過負荷保護裝置由定時限和反時限兩部分組成，定時限部分動作電流按正常運行最大勵磁電流下能可靠返回的條件整定，帶時限動作于減勵磁。反時限部分，動作特性按發(fā)電機勵磁繞組的過負荷能力確定，保護裝置應(yīng)能反應(yīng)電流變化時勵磁繞組的熱積累過程。要求反時限部分動作于程序跳閘。發(fā)電機過負荷的允許值和允

3、許時間由制造廠提供。(見下表)發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓允許時間（每年不超過2次）過電壓值（%）112125146208允許時間（s）120603010對應(yīng)勵磁系統(tǒng)限制器強勵限制（OEL）、瞬時頂值電流限制。強勵：強勵就是強行勵磁的簡稱，在機端母線上裝設(shè)正序電壓互感器檢測機電端電壓，當(dāng)發(fā)電機故障時發(fā)電機電壓降到其整定值后動作輸出強勵。幫助恢復(fù)機端電壓。在早期的直流勵磁機中采用短接部分勵磁機勵磁繞組中的分壓電阻，現(xiàn)代的靜止勵磁系統(tǒng)中采用晶閘管整流橋觸發(fā)脈沖移相到最小值實現(xiàn)。強勵的作用是：提高發(fā)電機過流保護的可靠性。當(dāng)發(fā)電機短路，特別是機端短路時，因機端電壓的迅速下降，使短路電流快速衰減，短路點離機端越近，

4、衰減越快越大，可能使發(fā)電機過流保護的電流繼電器不會動作，從而失去保護的作用。還可能會使鄰近機組，以及系統(tǒng)向保護點提供短路電流而使與系統(tǒng)連網(wǎng)的開關(guān)斷開，鄰近機組解列。當(dāng)有強勵時，電壓降到整定值后強勵動作幫助發(fā)電機恢復(fù)機端電壓。使短路電流不至于衰減得太快，能使電流繼電器動作于發(fā)電機兩跳一停。目前對于強勵的要求一般為大于兩倍Ue，時間為10s。勵磁變過電流保護作為勵磁變差動保護的后備保護。勵磁變高壓側(cè)過電流經(jīng)延時動作于程序跳閘。對應(yīng)勵磁系統(tǒng)限制器強勵限制（OEL）、瞬時頂值電流限制。發(fā)電機定子過電壓保護發(fā)電機定子過電壓保護作為發(fā)電機定子繞組的異常過電壓保護。經(jīng)延時動作于全停1。對應(yīng)勵磁系統(tǒng)中的過壓限

5、制器。6 發(fā)電機失磁保護發(fā)電機失磁是常見的故障形式。造成失磁的原因，主要是勵磁回路的部件發(fā)生故障、自動勵磁調(diào)節(jié)裝置發(fā)生故障以及操作不當(dāng)或由于系統(tǒng)事故造成的。 失磁的危害主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 失磁的發(fā)電機，從電力系統(tǒng)吸收無功功率，引起電力系統(tǒng)電壓下降。若電壓下降幅度太大，將可能會導(dǎo)致電力系統(tǒng)電壓崩潰而瓦解。 對于大型發(fā)電機組，在失磁后系統(tǒng)將要向其輸送大量的無功電流，這將可能會引起電力系統(tǒng)的震蕩。 失磁后，由于出現(xiàn)轉(zhuǎn)差，在發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路中出現(xiàn)差頻電流。差頻電流在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生的損耗，如果超出允許值，將使轉(zhuǎn)子過熱。特別是直接冷卻高利用率的大型機組，其熱容量的裕度相對降低，轉(zhuǎn)子更易過熱。而流過轉(zhuǎn)子

6、表層的差頻電流，還可能在轉(zhuǎn)子本體與槽楔、護環(huán)的接觸面上發(fā)生嚴(yán)重的局部過熱。 失磁的發(fā)電機進入異步運行之后，從電力系統(tǒng)中吸收的無功功率增大。失磁前帶的有功功率越大，轉(zhuǎn)差就越大，等效電抗就越小，所吸收的無功功率就越大。因此，在重負荷下失磁進入異步運行后，若不采取措施，發(fā)電機將因過電流使定子過熱。 失磁運行時，定子端部漏磁增強，將使端部和邊緣鐵芯過熱，實際上，這一情況通常是限制發(fā)電機失磁異步運行能力的主要條件。在生產(chǎn)實際中，發(fā)電機是不允許無勵磁運行的，失磁后失磁保護會在0.53s內(nèi)跳開發(fā)電機。對應(yīng)勵磁系統(tǒng)限制器低勵限制（UEL）。發(fā)電機勵磁回路一點接地保護發(fā)電機正常運行時，勵磁回路對地之間有一定的絕

7、緣電阻和分布電容。它們的大小與發(fā)電機轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、冷卻方式等因素有關(guān)。當(dāng)轉(zhuǎn)子絕緣損壞時，就可能引起勵磁回路接地故障。常見的是一點接地故障，如不及時處理，還可能接著發(fā)生兩點接地故障。勵磁回路的一點接地故障，由于構(gòu)不成電流通路，對發(fā)電機不會構(gòu)成直接的危害。但在發(fā)生一點接地后，勵磁回路對地電壓將有所增高，很有可能接著發(fā)生第二點接地故障點。發(fā)電機勵磁回路兩點接地的危害表現(xiàn)為：（1）轉(zhuǎn)子繞組的一部分被短路，另一部分繞組的電流增加，這就破壞了發(fā)電機氣隙磁場的對稱性，引起發(fā)電機的劇烈振動，同時無功出力降低。（2）轉(zhuǎn)子電流通過轉(zhuǎn)子本體，如果轉(zhuǎn)子電流比較大，就可能燒損轉(zhuǎn)子，還可能造成轉(zhuǎn)子和汽輪機葉片等部件被磁化。（3）由于