1.勵(lì)磁系統(tǒng)限制器與發(fā)變組保護(hù)配合問題介紹

1、勵(lì)磁系統(tǒng)限制器與發(fā)變組保護(hù)的配合問題過激磁保護(hù)過激勵(lì)保護(hù)作為發(fā)電機(jī)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(hù)。該保護(hù)由定時(shí)限和反時(shí)限構(gòu)成，采用U/F原理，定時(shí)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(shí)發(fā)信號(hào)或減勵(lì)磁。反時(shí)限部分按發(fā)電機(jī)過勵(lì)磁能力或主變壓器過勵(lì)磁能力動(dòng)作于全停1。對(duì)應(yīng)勵(lì)磁系統(tǒng)中的過激磁限制（V/Hz）發(fā)電機(jī)定子過負(fù)荷保護(hù)作為發(fā)電機(jī)過負(fù)荷引起的發(fā)電機(jī)定子繞組過電流故障保護(hù)。該保護(hù)由定時(shí)限與反時(shí)限兩部分構(gòu)成，定時(shí)限部分動(dòng)作電流按發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)荷電流下能可靠返回的條件整定，經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)及減出力。反時(shí)限部分動(dòng)作特性按發(fā)電機(jī)定子繞組過負(fù)荷的能力整定，動(dòng)作于

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

3、許時(shí)間由制造廠提供。(見下表)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過電壓允許時(shí)間（每年不超過2次）過電壓值（%）112125146208允許時(shí)間（s）120603010對(duì)應(yīng)勵(lì)磁系統(tǒng)限制器強(qiáng)勵(lì)限制（OEL）、瞬時(shí)頂值電流限制。強(qiáng)勵(lì)：強(qiáng)勵(lì)就是強(qiáng)行勵(lì)磁的簡(jiǎn)稱，在機(jī)端母線上裝設(shè)正序電壓互感器檢測(cè)機(jī)電端電壓，當(dāng)發(fā)電機(jī)故障時(shí)發(fā)電機(jī)電壓降到其整定值后動(dòng)作輸出強(qiáng)勵(lì)。幫助恢復(fù)機(jī)端電壓。在早期的直流勵(lì)磁機(jī)中采用短接部分勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁繞組中的分壓電阻，現(xiàn)代的靜止勵(lì)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(shí)現(xiàn)。強(qiáng)勵(lì)的作用是：提高發(fā)電機(jī)過流保護(hù)的可靠性。當(dāng)發(fā)電機(jī)短路，特別是機(jī)端短路時(shí)，因機(jī)端電壓的迅速下降，使短路電流快速衰減，短路點(diǎn)離機(jī)端越近，

4、衰減越快越大，可能使發(fā)電機(jī)過流保護(hù)的電流繼電器不會(huì)動(dòng)作，從而失去保護(hù)的作用。還可能會(huì)使鄰近機(jī)組，以及系統(tǒng)向保護(hù)點(diǎn)提供短路電流而使與系統(tǒng)連網(wǎng)的開關(guān)斷開，鄰近機(jī)組解列。當(dāng)有強(qiáng)勵(lì)時(shí)，電壓降到整定值后強(qiáng)勵(lì)動(dòng)作幫助發(fā)電機(jī)恢復(fù)機(jī)端電壓。使短路電流不至于衰減得太快，能使電流繼電器動(dòng)作于發(fā)電機(jī)兩跳一停。目前對(duì)于強(qiáng)勵(lì)的要求一般為大于兩倍Ue，時(shí)間為10s。勵(lì)磁變過電流保護(hù)作為勵(lì)磁變差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)。勵(lì)磁變高壓側(cè)過電流經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于程序跳閘。對(duì)應(yīng)勵(lì)磁系統(tǒng)限制器強(qiáng)勵(lì)限制（OEL）、瞬時(shí)頂值電流限制。發(fā)電機(jī)定子過電壓保護(hù)發(fā)電機(jī)定子過電壓保護(hù)作為發(fā)電機(jī)定子繞組的異常過電壓保護(hù)。經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于全停1。對(duì)應(yīng)勵(lì)磁系統(tǒng)中的過壓限

5、制器。6 發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)發(fā)電機(jī)失磁是常見的故障形式。造成失磁的原因，主要是勵(lì)磁回路的部件發(fā)生故障、自動(dòng)勵(lì)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(gè)方面： 失磁的發(fā)電機(jī)，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(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)電壓崩潰而瓦解。 對(duì)于大型發(fā)電機(jī)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(huì)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(jī)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(jī)組，其熱容量的裕度相對(duì)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(hù)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(jī)進(jìn)入異步運(yùn)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(fù)荷下失磁進(jìn)入異步運(yùn)行后，若不采取措施，發(fā)電機(jī)將因過電流使定子過熱。 失磁運(yùn)行時(shí)，定子端部漏磁增強(qiáng)，將使端部和邊緣鐵芯過熱，實(shí)際上，這一情況通常是限制發(fā)電機(jī)失磁異步運(yùn)行能力的主要條件。在生產(chǎn)實(shí)際中，發(fā)電機(jī)是不允許無勵(lì)磁運(yùn)行的，失磁后失磁保護(hù)會(huì)在0.53s內(nèi)跳開發(fā)電機(jī)。對(duì)應(yīng)勵(lì)磁系統(tǒng)限制器低勵(lì)限制（UEL）。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，勵(lì)磁回路對(duì)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(jī)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(shí)，就可能引起勵(lì)磁回路接地故障。常見的是一點(diǎn)接地故障，如不及時(shí)處理，還可能接著發(fā)生兩點(diǎn)接地故障。勵(lì)磁回路的一點(diǎn)接地故障，由于構(gòu)不成電流通路，對(duì)發(fā)電機(jī)不會(huì)構(gòu)成直接的危害。但在發(fā)生一點(diǎn)接地后，勵(lì)磁回路對(duì)地電壓將有所增高，很有可能接著發(fā)生第二點(diǎn)接地故障點(diǎn)。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路兩點(diǎn)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(jī)氣隙磁場(chǎng)的對(duì)稱性，引起發(fā)電機(jī)的劇烈振動(dòng)，同時(shí)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(jī)葉片等部件被磁化。（3）由于