dgt801u-b保护装置失磁保护调试方案

发电与变电
主持:朱宁
NONGCUN DIANGONG DGT801U-B保护装置
失储保护调试方案
(350200)国网福建福州市长乐区供电公司林祥煦
失磁无论对于发电机还是电网系统，都是一个严重的故障。

发电机失磁后转入异步运行，要从系统吸收大量无功功率，如果系统无功储备不足，将引起系统电压下降，影响相邻机组的正常运行,更严重的会造成电网的解列。

所以现在的各个保护厂家都设计了相应的失磁保护，避免因失磁保护而造成的巨大损失。

DGT801U系列数字式发电机变压器组保护装置由国电南京自动化股份有限公司制造，硬件上使用先进的双核CPU和大规模现场可编程门阵列(FPGA)技术，软件上采用可靠的高性能实时操作系统，该装置采用双电源双CPU并行处理技术,结构先进，性能优良，调试和维护人性化，运行可靠安全。

DGT801U系列数字式发电机变压器组保护装置，适用于1200MW及以下容量、1000kV及以下电压等级的各种容量及接线方式的汽轮机组、燃气轮机组、核电机组及水轮机组的发电机变压器组保护，并满足电厂电气监控自动化系统的要求。

本文现详细介绍失磁保护的主要判据、DGT801U-B装置在大型火电厂中失磁保护调试过程，并将此与南京南瑞继保电气有限公司生产的PCS-985B型发电机变压器组保护装置中失磁保护的区别进行分析，供参考。

1失磁保护的主要判据
失磁保护也称为低励保护。

低励表示发电机的励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流。

无论何种原因引起失磁故障，总是希望失磁保护能有选择性、迅速而准确地将其检测出来，以便及时采取措施保证机组与系统的安全。

失磁保护在现在的保护装置中，一般有两种形式：异步边界阻抗圆和静稳边界阻抗圆。

汽轮发电机一般采用异步边界阻抗圆，而水轮发电机一般采用静稳边界阻抗圆。

无论是用哪种形式，都可以鉴别出正常运行及失磁故障的情况，但是在发生外部故障、系统振荡、自同期等一些非正常运行情况时，有可能发生误动作。

因此，为了保证保护动作的选择性，在构成失磁保护时,还需要用非正常运行状态下的某些特征作为辅助判据。

女口：转子电压、机端电压和母线电压等。

并且还加入了延时，用于躲过系统振荡，使失磁保护更加可靠。

2失磁保护调试过程
将继保试验仪器接地，三相电流一回路接在发电机机端电流处，三相电压一回路接在发电机机端电压处，三相电压二回路接在主变高压侧电压处。

转子电压采用单独的直流电压源进行供电。

将DGT801U-B 保护装置失磁保护跳闸出口信号接至继保试验仪的信号开入量处，这样可以通过继保试验仪接收到装置的动作信息和测量动作时间。

根据DGT801U-B的厂家保护出口逻辑框图(如图1所示)，按照失磁勾至失磁％保护出口的顺序进行保护校验，每次保护校验单投入一段保护进行校验。

号
口
号
口
信
岀
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号
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号
口
号
口
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信
出图1DGT801U-B保护装置失磁保护逻辑框图
2.1失磁必保护校验
(1)试验开始后，为了保证转子电压正常,调整直流电压源的输出量，使保护装置通入大于定值的转子电压值,查看装置内部采样，确认装置采集到的电压大于定值。

(2)通入电压一回路和电流一回路,保证阻抗在失磁圆内，并且装置没有报出电压互感器断线信号，经过1.5s的延迟和整定的幻延迟，保护装置正确动作。

(3)改变直流电压源的输出量，使保护装置的转子电压采样低于定值，这时通入落入阻抗圆内的电压和电流量，保证不出现电压互感器断线信号，此时的保护出口时间只有整定的“的时间。

由此，可以校验出转子低电压判据正常。

(4)通入落于阻抗圆内，但装置报出了电压互感器断线的电压和电流量，此时保护装置应闭锁失磁保护动作，保护不出口，继保试验仪没有测量到返回量则证明电压互感器断线闭锁了失磁保护。

2.2失磁勺保护校验
重复失磁“保护校验方法再进行一次即可，不过需要注意的是，需将失磁“的控制字退出，单独投入失磁也保护的控制字。

第27卷2019年第期农村电工
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I 发电与变电 主持•朱 宁NONGCUN DIANGONG 工何：不 丁
2.3失磁％保护校验该保护校验的特点是增加了系统低电压判据。

在 试验的过程中，单独投入失磁心保护，并且需要将电压 回路二通入大于母线电压定值的电压量，此时保护 装置不动作。

若通入小于母线电压定值的电压量， 则保护装置将会有失磁幻的延迟时间后进行出口 跳闸。

2.4失磁"保护校验
该校验的特点是需要同时满足机端低电压条 件，保护才会出口。

为此，通入了落入圆内并且低 于机端低电压定值的电压和电流量，但保护装置竟 然不动作。

出现这种情况后，调试人员停止试验， 进行研究讨论并再次确认了失磁"保护出口的逻
辑框图并采用动态检查法检査问题。

采取的具体 方法是将继保试验仪的电压和电流加到保护装置 里面，并对投入量和装置进行了确认。

这时，通过降低
机端电压，使其低于定值并同时保护阻抗仍然在阻抗 圆内，但是装置仍然不动作。

由此考虑原因是在做失 磁“保护试验时，未通入正常的机端电压，模拟发电机 正常运行,因为某种原因导致机端低电压，阻抗落入圆 内，从而使保护动作。

为此加入发电机正常运行状态，
保持10 s 。

然后降低机端电压，当低于定值的时候，保
护装置正确动作了，报出了失磁保护“动作的报文。

通过这个失磁保护“段校验.得出重要结论：有的 保护不是直接通入故障量保护就会动作，还必须先 模拟正常运行，然后到故障情况才会使保护装置动 作。

这种设计十分合理。

不然直接出现故障量，有 可能会出现保护误动作的情况。

有了这个前提条 件，会使整个保护更具完善和合理。

2.5失磁心保护校验
该校验通过调整发电机功率，使其大于功率定 值，同时满足阻抗落于阻抗圆内，保护就可以正确
动作了。

以上的失磁“至失磁％保护校验，都必须校验 动作和不动作的情况，来确定逻辑是否正确，阻抗圆大 小是否与输入的定值一致。

3 PCS-985B 和DGT801U-B 失磁保护的相同点
(1 ) PCS- 985B 失磁保护I 段(如图2所示)和
DGT801U-B 的失磁“保护都有母线低电压判据。

(2)PCS-985B 失磁保护II 段(如图3所示)和DGT801U-B 失磁九都有机端低电压判据。

&
I 无功反向元件—
I 无功反向判据荻
I 机端低电压元件投入卜I 转子低电压元库
I 变励磁转子低电压元件I I 转子判据投入 I
I 定子阻抗元件 I
I 阻抗判据投入 I |失磁u 段软压板投入
|失磁保护硬压板投入
|失磁保护启动
|机瑞低电压元斥'
失磁保护II 段跳闸图3 PCS-985B 保护装置失磁保护II 段逻辑框图
(3)PCS-985B 和DGT801U-B 每段失磁保护都与 转子低电压和TV 断线有关,都必须单独校验。

4 PCS-985B 和DGT801U-B 失磁保护的不同点
PCS-985B 失磁保护I , n , HI 段都各自有单独功 率判据。

当失磁阻抗满足条件，落于失磁阻抗圆内，每 段失磁保护都需要单独校验无功反向判据是否合格。

DGT801U-B 则只是失磁“保护有单独的功率判据，其 他段没有。

|失磁保护报警投入 卜|转子低电压元件
I 变励磁转子低电压元件I —
I 转子判据投入
I 定子阻抗元件
I 阻抗判据投入I 无功反向元件
I 无功反向判据投入|失磁in 段软压板投入
|失磁保护硬压板投入
|失磁保护启动
失磁保护报警-O —-7=J
失磁保护BB
段跳闸
I 无功反向元件—I 无功反向判据颐|失fiS I 段软压融天 I 失磁保护硬压板投入I 失磁保护启动
I 变励磁转子低电压元件I 转子判据投入I 定子阻抗元件I 阻抗判据投入［毎毀低电用兀件
经低电用判援仅人|转于低电压元件-
□
图4 PCS-985B 保护装置失磁保护DI 段逻辑框图
5 结论
失磁保护作为发电机变压器组里面一个重要保 护,是保证发电机出现失磁后能够迅速停机，而不是继 续运行，造成发电机一次设备出现故障,或者是系统出
现振荡。

因此，对于保护装置里面失磁保护，要进 行全方位校验，每一个逻辑都要认真试验，确保在
发生失磁故障时能正确可靠动作。

2019-08-18 收稿
失磁保护I
段跳闸
图2 PCS-985B 保护装置失磁保护I 段逻辑框图
“发电与变电”栏目征稿启事
本栏目在宣传发电方面内容侧重于小水电、 风力发电及太阳能发电等“绿色洁净”能源设计、
安装、运行、维护及检修技术；变电方面内容侧重 于国内外有关110 kV 以下变(配)电设计、安装，设 备运行维护及检修技术的推广与应用。

本刊编辑部
46农村电工 第27卷2019年第期。