对发电机失磁保护的浅析
发电机失磁保护
发电机失磁保护本文主要介绍发电机失磁产生的影响、发电机失步爱护、发电机逆功率爱护以及发电机过电压爱护。
一、发电机失磁产生的影响需要从电网中汲取很大的无功功率以建立发电机的磁场，所需无功功率的大小主要取决于发电机的参数以及实际运行的转差率。
由于从电力系统中汲取无功功率将可能引起电力系统电压下降，假如电力系统的容量较小或无功功率的储备不足，可能使失磁发电机的机端电压、升压变压器高压侧的母线电压或其它邻近点的电压低于允许值，从而破坏了负荷与各电源间的稳定运行，甚至可能因电压崩溃而使系统瓦解。
由于失磁发电机汲取了大量的无功功率，因此为了防止其定子绕组的过电流，发电机所能发出的有功功率将较同步运行时有不同程度的降低，汲取的无功功率越大，则降低越多。
失磁后发电机的转速超过同步转速，因此，在转子励磁回路中将产生差频电流，因而形成附加损耗，使发电机转子和励磁回路过热。
明显，当转差率越大时，所引起的过热也越严峻。
失磁后会引起发电机组的振动，凸极机振动更厉害。
二、发电机失步爱护这部分主要介绍什么是发电机失步爱护、失步爱护要求、失步爱护构成原理和出口方式。
定义：当系统受到大的扰动后，发电机或发电机群可能与系统不能保持同步运行，即发生不稳定振荡，称失步。
失步爱护要求：①失步爱护装置应能鉴别短路故障和不稳定振荡，发生短路故障时，失步爱护装置不应动作。
②失步爱护装置应能尽快检出失步故障，通常要求失步爱护装置在振荡的第一个振荡周期内能够检出失步故障。
③检出失步故障实行跳闸时，从断路器本身的性能动身，不应在发电机电动势与系统电动势夹角为180°时跳闸。
④失步爱护装置应能鉴别不稳定振荡和稳定振荡(通常发电机电动势与系统电动势间相角摆开最大不超过120°时为稳定振荡，即是可恢复同步的振荡)，在稳定振荡的状况下，失步爱护不应误动作。
失步爱护构成原理：利用两个阻抗继电器先后动作挨次反应发电机机端测量阻抗的变化。
出口方式：推断为减速失步时，发减速脉冲；推断为加速失步时，发加速脉冲；经过处理仍旧处于失步状态时，就动作于解列灭磁。
浅谈发电机失磁原因及危害
浅谈发电机失磁原因及危害浅谈发电机失磁原因及危害摘要：励磁系统是同步发电机的重要组成局部，它关系到发电机及电力系统的平安稳定运行。
然而，励磁系统的失磁故障在发电机的各类故障中是最高的，本文将简要介绍近几年个别火力发电厂失磁案例，分析引起失磁的原因以及失磁的危害。
关键词：发电机失磁灭磁开关On the cause and damage of generator excitation lossZhang tian baoAbstract：The excitation system is an important part of synchronous generator，which is related to the safe and stable operation of generator and power system.However，the excitation system of the demagnetization fault in all kinds of faults of generator is the highest. This paper will give a brief introduction individual thermal power plants in recent years，the loss of excitation case，analyze the cause of the harm of loss of magnetic and loss of excitation.Key words：generator；loss of excitation；FCB中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1003-908210-0262-02引言励磁系统是同步发电机的重要组成局部，它关系到发电机及电力系统的平安稳定运行。
同步发电机在运行过程中，可能突然全部或局部地失去励磁。
浅谈发电机失磁保护
浅谈发电机失磁保护摘要：发电机失磁时会对发电机和电力系统产生巨大危害；本文分析了发电机失磁时对系统和发电机本身所产生的危害，介绍了发电机失磁保护的原理，使我们对发电机失磁及失磁保护有了一个系统的了解，为深入研究发电机失磁保护提供一定的帮助。
关键词：发电机；失磁保护；危害1发电机失磁的危害发电机失磁是指正常运行的发电机励磁电流全部或部分消失的现象。
引起发电机失磁原因有：励磁机故障、灭磁开关误跳闸、转子绕组以及转子回路发生故障、运行人员误操作、半导体励磁系统中某些元件的损坏等等。
失磁是发电机常见故障形式之一，特别是大型发电机组，由于励磁系统环节较多，因而也增加了发生失磁的机率。
发电机发生失磁以后，励磁电流将逐渐衰减至零，发电机的感应电势Ed随着励磁电流的减小而不断减小，电磁转矩将小于原动机的转矩，因而使转子加速，导致发电机功角增大。
当发电机功角超过静稳极限角时，发电机将会与电力系统失去同步。
发电机失磁后将从系统中吸取一定的感性无功，转子会出现转差，在定子绕组中感应电势，并且定子电流增大，定子电压下降，有功功率下降，而无功功率反向并不断增大，在转子上会有差频电流产生，整个系统的电压可能会下降，某些电源支路也会产生过电流，发电机的各个电气量不断摆动，严重威胁发电机和整个电力系统的安全稳定运行。
1.1 失磁对电力系统的危害，主要表现在以下几个方面（1）低励或失磁的发电机，从系统中吸收无功功率，引起系统电压下降，如果电力系统中无功功率储备不足，将使电力系统中邻近的某些点电压低于允许值，破坏负荷与各电源间的稳定运行，甚至使电力系统因电压崩溃而瓦解。
（2）当一台发电机发生低励或失磁后，由于电压下降，电力系统中的其他发电机，在自动调整励磁装置的作用下，将增加其无功功率输出，从而使这些发电机、输出变压器或线路过电流，其后备保护(过电流保护)可能动作而跳闸，使故障范围扩大。
（3）一台发电机低励或失磁后，由于该发电机有功功率的摆动，以及系统电压的下降，可能导致相邻的正常运行发电机与系统之间，或电力系统的各部分之间失步，使系统产生振荡甩掉大量负荷。
发电机失磁故障原因分析及解决方法
浅谈水轮发电机失磁保护
浅谈水轮发电机失磁保护摘要：积石峡水电厂安装3台单机容量34万千瓦水轮发电机组，总装机102万千瓦。
2016年12月06日1号水轮发电机组开机并网后发电机失磁保护动作，机组停机进一步查找故障点为1号机组转子励磁引下线绝缘老化受损，导致转子放电短路故障，短路电流达到8860A，超过发电机灭磁开关过流脱口动作定值，引起灭磁开关动作跳闸，造成发电机失磁保护动作机组停机。
在这里就发电机失磁产生的原因，失磁对发电机及电力系统的影响，以及一些通用的失磁保护判据，积石峡WFB-800A微机发电机失磁保护的判据、逻辑等进行浅谈。
一、同步发电机是根据电磁感应的原理工作的，发电机的转子电流（励磁电流）用于产生电磁场。
正常运行工况下，转子电流必须维持在一定的水平上。
发电机失磁是指励磁系统提供的励磁电流突然全部消失或者部分消失，同步发电机失磁后将转入异步发电机运行，从原来发出无功功率转变为吸收无功功率。
对于无功功率储备容量较小的电力系统，大型机组失磁故障首先反映为系统无功功率不足、电压下降，严重时将造成系统的电压崩溃，使一台发电机的失磁故障扩大为系统性事故。
在这种情况下，失磁保护必须采取快速可靠动作，将失磁机组从系统中断开，以保持系统的正常运行。
二、发电机失磁及其产生的原因对于并网运行的发电机组，当发电机完全失去励磁时，励磁电流将逐渐衰减到零。
由于发电机的感应电势随着励磁电流的减小而减小；因此其电磁转距也将小于原动机的转距，因而引起转子加速，使发电机的功角增大。
当功角超过稳定极限角时，发电机将与系统失去同步，进入失步运行状态。
发电机失去励磁后将从并列运行的电力系统中吸收感性的无功功率供给励磁电流，在定子绕组中感应电势。
发电机失步后，转子回路将感应出频率为ff-fs（ff为发电机转速的频率，fs 为系统的频率）的电流，此电流产生异步制动转距。
引起发电机失磁的原因大致有：发电机转子绕组故障、励磁系统故障、自动灭磁开关误跳闸及回路发生故障等。
浅谈水轮发电机失磁保护
浅谈水轮发电机失磁保护励磁系统故障在发电机各元件中故障率是较高的，而且其故障特征不如短路故障等那么明显，但故障后会对发电机和系统造成较大的危害，因此，加强研究发电机的失磁保护，找到合理可靠的失磁保护配置是十分必要的。
本文介绍了单机无穷大系统中发电机的失磁故障，对失磁故障进行分析，并介绍了发电机失磁判据。
标签：失磁保護，判据，发电机引言励磁系统向发电机提供励磁功率，起着调节电压、保持发电机端电压恒定的作用，并可控制并列运行发电机的无功功率分配。
它对发电机的动态行为有很大的影响，有助于提高电力系统的稳定极限。
励磁系统的附加控制（power system stabilizer，PSS），可以增强系统的电气阻尼[1]。
励磁系统在控制原理上引入现代控制理论，硬件装置上逐步采用大规模集成电路及微机技术以及先进的电力电子器件。
可见，励磁系统比较复杂，其故障发生率在发电机故障中是较高的。
而且，失磁故障不如短路故障的特征明显，但其故障发生后对发电机和系统都会造成较大的危害，因此，加强研究失磁保护，失磁故障，并得出合理可靠的失磁保护配置是十分必要的。
发电机失磁概述1.1 发电机失磁的主要原因发电机失磁是指发电机完全失去励磁。
失磁的主要原因包括：整流柜故障、自动调节励磁装置的故障、运行人员误操作、励磁回路断线、灭磁开关误动以及转子绕组故障等。
1.2 发电机失磁的危害发电机失磁故障发生后，对电力系统的危害表现在：低励或失磁后，发电机将过渡到异步运行状态，从系统吸收无功功率，引起电力系统电压下降，若系统无功功率储备不足，可能使系统因电压崩溃而瓦解；失磁发电机有功功率发生变化，而且系统电压下降，系统可能发生振荡，发生大量甩负荷；发电机失磁故障发生后，对发电机本身产生的危害主要表现在：重负荷情况下若发生失磁，会使定子电流增大，造成定子绕组过热；转子回路中出现差频电流，其产生转子额外损耗，若超过允许值，会使转子过热；发电机失磁的物理过程发电机正常运行时，其电磁功率公式为：其中，——发电机电势；——系统电压；——发电机同步电抗与系统的阻抗之和；——发电机功角。
发电机失磁运行分析及处理
发电机失磁运行分析及处理摘要：发电机失磁运行是常见的故障形式。
发电机运行时发生失磁对发电机本身和电力系统造成影响，一旦保护拒动其将破坏电力系统的稳定运行、威胁发电机的自身平安。
我们要从认识发电机失磁原理、失磁后工况变化，制定发电机失磁防范措施，防止发电机失磁运行和失磁后快速切除故障发电机运行。
关键词：失磁措施处理1、发电机失磁工况介绍发电机是一种将机械能转变为电能的工具，简单的从原理方面说，它是由转子和定子线圈组成的，转子绕组由励磁系统提供电流，在原动机的拖动下旋转，即产生了旋转磁场，旋转磁场切割定子线圈，在定子回路产生感应电势，当发电机带上负载后，就产生了三相交流电，因三相定子绕组依次相差120°电角度布置，三相电流产生的磁场组合成一个磁场，即产生了定子旋转磁场。
发电机正常运行中，转子的旋转磁场与定子的旋转磁场方向、速度一样，转差为零，即发电机为同步运行方式。
当发电机励磁系统故障后，失去了励磁电流，也就是平常所说的发电机失磁。
发电机失磁后，转子旋转磁场消失，电磁力矩减少，而原动力矩不变，出现了过剩力矩，使转子转速增加，转子与定子的旋转磁场有了相对速度，出现了转差，定子磁场以转差速度切割转子外表，使转子外表感应出电流来，这个电流与定子旋转磁场作用就产生了一个力矩，称为异步力矩，它的制动作用限制了转子转速无限升高，转速越高，异步力矩越大，从而降低了转差，这时的发电机进入了异步运行状态。
发电机从系统吸收无功，供定子、转子产生磁场，向系统输送有功功率。
2、发电机失磁运行的危害、由于发电机失磁后，转子与定子出现了转差，在转子外表感应出转差频率的电流，该电流在转子中产生损耗，使转子发热增大，转差越大电流越大，严重时可使转子烧损；特别是直接冷却高利用率的大型机组，热容量裕度相对降低，转子容量过热。
失磁后，发电机转入异步运行，发电机的等效电抗降低，从系统吸收的无功功率增大。
失磁前的有功越大，转差越大，等效电抗就越小，吸收的无功也越大，因此在大负荷下失磁，由于定子绕组过电流将使定子过热。
发电机失磁保护原理
发电机失磁保护原理
发电机失磁保护原理是指当发电机磁场消失或降低时，保护装置将自动切断发电机与电网之间的连接，以防止发电机损坏。
发电机的磁场是由励磁系统提供的，一般由励磁电源和励磁绕组组成。
当发电机工作时，励磁电源通过励磁绕组产生磁场，进而激励转子产生电压。
如果由于某种原因导致励磁电源故障或励磁绕组开路，励磁电流就会中断，发电机的磁场将会消失或降低。
失磁保护装置通常是安装在励磁绕组回路中的保护继电器。
当励磁电流异常或中断时，保护继电器会检测到这种变化，并立即发出信号。
该信号可以用来切断发电机与电网之间的连接，或者触发其他措施，例如启动备用电源。
失磁保护装置的原理是基于励磁电流的监测。
一般来说，励磁电流应该维持在一个合适的范围内，如果励磁电流异常高或低，就说明励磁系统可能存在问题。
保护继电器会对励磁电流进行检测，一旦检测到异常情况，就会触发相应的保护措施。
失磁保护是发电机保护中的重要一环，可以有效地防止发电机在失去磁场的情况下继续工作，并保护发电机不受损坏。
它在发电厂、电力系统中应用广泛，提高了发电机的安全性和可靠性。
浅析发电机的失磁运行及其影响
科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
浅析发电机的失磁运行及其影响
张 先
（ ｉ ￣Ｊ Ｉ Ｉ 省 电 力公 司 遂宁公 司 ， 四川 遂 宁 ６ ２ ９ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 发电机 低励 和失磁是 常见的故障形式。造成低励、 失磁的原 因， 主要是励磁 回路的部件发生故障、 自 动励磁调 节装置发 生故障以 及操摊不 当或 由于 系统事故 造成的。本文是对发电机失磁运行 及英影响的概述 。
【 关键 词】 失磁运 行； 励磁 ； 转差率 Leabharlann １ 发 电机 的失磁运行
发 电机失磁故障是指发 电机 的励磁突然全部 消失或部分消 失 引 起失磁 的原 因有转子绕组故 障、 励磁机故 障、 自动灭磁开关误跳 闸、 半 导体威磁系统 中某些元件损坏或 回路发生故 障以及误操作等 。 对 于并 网运行 的发电机组 。 当发 电机完 全失去励磁 时 ． 励磁 电流 将逐渐 衰减到零 。由于发 电机 的感应 电势 随着励磁 电流 的减小而 减 小； 因此其 电磁转距也将小于原动机 的转距 ， 因而引起 转子加速 ． 使 发 电机 的功角增大 。当功角超过稳定极 限角 时 。 发电机将与系统失 去同 步， 进入失步运行状态 。发 电机失去励磁后将从并 列运行的 电力 系统 中吸收感性 的无功功率供给励磁 电流 ， 在定子 绕组 中感应 电势 。发 电 机失步 后 ， 转子 回路将感应 出频率 为 ｆ ｆ － ｆ ｓ （ ｆ ｆ 为发电机 转速 的频率 ． ｆ ｓ 易过热 。 为系统 的频 率） 的 电流 ， 此 电流产生异步 制动转距 。 引起 发电机失 磁 （ ２ ） 失磁发 电机转入异步运行后 ， 发 电机 的等效 电抗 降低 ． 由系统 的原 因大致 有： 发电机转子绕组故 障 、 励磁系统故 障、 自 动 灭磁开关误 向发 电机送 出的无功功率增大 。 失磁前 带的有 功功率越 大。 转差也越 跳闸及 回路发生故障等 大， 等效 电抗越小 ， 由系统送出的无功也越大 。因此在 重负荷下失磁 ， 运行 中的发 电机失磁 的表现 由于定子绕组过 电流 。 将使发 电机定子过热 。 无功电力表反指 ． 定子 电流周期性摆动 ． 有功 负荷 稍低 ． 定子 电压 （ ３ ） 异步运行中 ． 发电机的转矩有所变化 ． 因而有功 功率要发生严 降低 ， 转子 电压 、 电流根据故 障点 的不 同有不 同的指示 ． 转子 回路 断线 重的周期性变化 ， 使发 电机 、 转子和基座受到异常 的机 械力 的冲击 ． 使 时， 电压升高 ， 电流为零 ； 励磁机励磁 回路或 电枢 回路断线 ． 电压 、 电流
发电机的失磁保护
3
xd
1
jx
xs
0
tg
tg
R
xd
2 Q
阻抗圆为主判据, 阻抗圆为主判据,分为 1.静稳阻抗圆 1.静稳阻抗圆 2.下抛圆或带切线 下抛圆或带切线（ 2.下抛圆或带切线（满足 进相运行） 进相运行） 3.异步阻抗圆 异步阻抗圆（ 3.异步阻抗圆（由于水轮 机允许失步运行的时间短， 机允许失步运行的时间短， 整定时间要短
发电机失磁对系统和发电机本身有什么影响，汽轮发 电机允许失磁运行的条件是什么？
发电机失磁对系统的主要影响有： （1）发电机失磁后，不但不能向系统送出无功功率，而且还要从系统中吸取无功功 率，将造成系统电压下降。 （2）为了供给失磁发电机无功功率，可能造成系统中其它发电机过电流。 发电机失磁对发电机自身的影响有： （1）发电机失磁后，转子和定子磁场间出现了速度差，则在转子回路中感应出转差 频率的电流，引起转子局部过热。 （2）发电机受交变的异步电磁力矩的冲击而发生振动，转差率愈大，振动也愈厉害。 气轮发电机允许失磁运行的条件是： （1）系统有足够的供给发电机失磁运行的无功功率，以不致造成系统电压严重下降 为限。 （2）降低发电机有功功率的输出，使之能在很小的转差率下。在允许的一段时间内 异步运行，即发电机应在较少的有功功率下失磁运行，使之不致造成危害发电机转 子的发热与振动。
阻抗原理的失磁保护
主判据： 主判据：机端阻抗 辅助判据： 辅助判据： 转子低电压判据（Vfd＜）； 转子低电压判据（Vfd＜）； 机端低电压判据（Ug＜）； 机端低电压判据（Ug＜）； 系统低电压判据（Un＜）； 系统低电压判据（Un＜）； 过功率判据（ 过功率判据（P＞）。
新型可靠的保护原理
5、阻抗原理的磁保护
发电机组失磁
一、失磁保护：发电机失磁不仅使定子端部发热，力矩超过允许值，发电机由送出无功变为吸收无功，严重时造成电压崩溃。
为防止事故的发生，发电机装有失磁保护，一旦失磁，直接跳闸。
大机组满载时失磁突然跳闸，从保电网的角度看，虽失去部分有功功率，但可避免电压崩溃危险。
通过大量研究并试验，证明容量不超过800MW的二级汽轮发电机若失磁机组快速减载到允许水平，只要电网有相应无功储备，可确保电网电压，失磁机组的厂用电保持正常工作的情况，失磁机组可不跳闸，尽快恢复励磁。
由于失磁异常运行受到机组设计特点、电网条件等限制，要根据本身机组特点及电网中所处的条件而决定。
发电机失磁危害：发电机失磁通常是指发电机励磁异常下降或励磁完全消失的故障。
励磁异常下降是指发电机励磁电流的降低超过了静态稳定极限所允许的程度，使发电机稳定运行遭到破坏。
失磁可能是由于励磁开关误跳闸，励磁调节器故障，转子回路某处断线等原因引起。
失磁后果：对发电机本身的影响：1）发电机输出同步电磁功率下降：发电机的同步功率是励磁电流建立的磁场所传递的有功功率，随励磁电流的减小，同步功率将相应地减小。
而定子磁场与转子电流相互作用产生的转矩称为异步转矩，它们之间所传递的功率称为异步功率。
发电机在正常运行时，从汽轮机传过来的主力矩与同步力矩相平衡。
当某种原因造成励磁电流中断时，由于磁场不会消失，在短暂的时间内，转子磁场将逐渐衰减，使同步力矩逐渐减小，所出现的过剩力矩就会使转子加速，而使转子转速与定子旋转磁场的转速变得不一致。
与此同时，发电机变为欠励，从电网吸收感性无功功率，以维持气隙磁场。
由于定子旋转磁场与转子间有相对速度，即有了转差率S，于是在闭路的励磁绕组、阻尼绕组和转子的其它金属构件中感应出频率与转差率相应的交变电流。
该电流和定子旋转磁场作用产生异步力矩。
主力矩克服异步力矩过程中作功，亦可以继续向电网送出有功。
异步力矩是随S增大而增大的，而汽机又因转速升高使调速器动作而减少输给发电机的机械功率，所以当主力矩和异步力矩相等时，即达到新的异步运行平衡状态。
发电机失磁保护介绍
发电机失磁保护介绍随着电力系统的发展，发电机作为电力系统的重要组成部分扮演着不可或缺的角色。
然而，在发电机运行过程中，可能会出现失磁故障，其后果将导致发电机失去输出功率，严重时甚至会对电力系统的稳定性和安全性产生不可逆的影响。
因此，为了保护发电机免受失磁故障的损害，失磁保护系统成为了一个非常重要的研究方向。
本文将着重介绍发电机失磁保护的相关知识。
一、发电机失磁的原因及危害发电机失磁是指发电机磁场因某种原因突然中断或减弱，导致发电机无法产生输出电压。
发电机失磁的原因主要包括以下几个方面：1. 励磁系统故障：励磁系统是发电机产生磁场的关键部分，当励磁系统出现故障，如励磁电源故障、励磁接触器故障等，将会导致发电机失磁。
2. 绕组短路：绕组短路是另一个常见的造成发电机失磁的原因。
绕组短路可能由于绕组绝缘老化、电压突变引起，当短路出现时，将导致发电机失去输出功率。
3. 动转子故障：动转子故障也会导致发电机失磁，例如转子线圈断线、转子绝缘老化等情况。
发电机失磁后，将会产生以下危害：1. 无法输出电能：发电机失磁后，无法正常输出电能，会导致供电系统的供电能力下降，给用户的生活和工作带来不便。
2. 发电机损坏：失磁会引起发电机内部产生过大电流，导致绕组过热，严重时可能损坏绕组。
3. 电力系统稳定性下降：发电机是电力系统的重要组成部分，失磁将导致电力系统的短缺，会对系统的稳定性和安全性造成不可逆的影响。
二、发电机失磁保护的基本原理为了避免发电机失磁及其带来的危害，失磁保护系统应运而生。
发电机失磁保护系统的基本原理是监测发电机磁场的状态，在磁场丧失或减弱时，立即采取措施使发电机进入保护状态，避免其继续运行。
发电机失磁保护系统的核心是失磁保护装置，其主要功能如下：1. 实时监测电磁场：失磁保护装置通过传感器实时监测发电机的磁场强度，一旦检测到磁场中断或减弱，将启动保护措施。
2. 警告与切断信号：失磁保护装置在检测到磁场异常时，会产生警告信号以提醒操作人员，并发送切断信号以阻止发电机继续运行。
浅析水轮发电机失磁现象及保护动作特性
了现行 的失磁保护 实现 方式 ， 并介 绍了适用于水轮 发电机的失磁保 护判 据。 关键词 ： 水轮发 电机 ； 失磁现象 ； 保护
０ 引 言
同 步 发 电机 的 工作 原 理 是发 电机 具有 电磁感 应 的特 性 ，发 电 机 中能 够用 来 产 生 电磁场 的是 转子 电流 ， 叫做励 磁 电流 。 电机 也 发 若 要 正 常 工作 ，转 子 电流 必 须满 足 一 定水 准 。发 电机 失磁 的概 念 是 ，在励 磁 系 统 中产 生 的励 磁 电流 一 下 子完 全 消 失不 见或 者 有 一
Ｚａｂ ｎｏ Ｙｊ 鉴 ｈｎｅ ｇｎｕ ｎ 鱼 里 里 ｌ ｕｇ ｙｇ ｉ Ｙ ａ ｕ
浅析 水轮发 电机 失磁 现 象及保 护动作特性
龙 海 平
（ 西 融 江 美 亚 浮 石 水 电厂 ， 西 柳 州 ５ ５ ０ ） 广 广 ４ ４ ２ 摘 要 ： 磁 是 水 轮 发 电机 经 常 会 出 现 的 现 象 ， 对 发 电 机 会 造 成 很 人 损 坏 ， 响其 正 常 运 行 。现 分 析 了发 电机 失 磁 的具 体 原 因 和 影 响 ， 述 失 它 影 阐
该作 用会 通 过 定子 转移 到 发 电机 的机座 上 ， 从而 使机 组 发 生震 对 于 没 有储 备 较 大 容量 无 功 功率 的 电力 系统 ，当发 生 大 型 机 值 。 动 。因此 ， 当水 轮发 电机 出现 失磁 现 象后 ， 个 机 组 的安 全都 会 受 整 组 失 磁故 障时 ， 首先 出现 的症 状 为系 统 不 具备 足 够 的无 功 功率 、 电 为 原则 上 是决 不 允许 出现 压 降低 ， 当情 况 严 重 时还 会 使 得 系统 出现 电压 崩 溃 的现 象 ， 而将 到 直接 威 胁 。所 以， 了维 护 机 组 的安全 ， 从 单 个 发 电机 的 失磁 故 障 扩展 成 为 系 统性 故 障 。 出现这 种 情 况 的 时 这 种情 况 的 。
发电机失磁保护介绍
发电机失磁保护介绍1 概述同步发电机是根据电磁感应的原理工作的，发电机的转子电流（励磁电流）用于产生电磁场。
正常运行工况下，转子电流必须维持在一定的水平上。
发电机失磁故障是指励磁系统提供的励磁电流突然全部消失或部分消失。
同步发电机失磁后将转入异步运行状态，从原来的发出无功功率转变为吸收无功功率。
对于无功功率容量小的电力系统，大型机组失磁故障首先反映为系统无功功率不足、电压下降，严重时将造成系统的电压崩溃，使一台发电机的失磁故障扩大为系统性事故。
在这种情况下，失磁保护必须快速可靠动作，将失磁机组从系统中断开，保证系统的正常运行。
引起发电机失磁的原因大致有：发电机转子绕组故障、励磁系统故障、自动灭磁开关误跳闸及回路发生故障等。
2 发电机失磁过程中机端测量阻抗分析发电机从失磁开始进入稳态异步运行，一般分为三个阶段：（1）失磁后到失步前（2）临界失步点（3）异步运行阶段2.1隐极式发电机以汽轮发电机经联络线与无穷大系统并列运行为例，其等值电路与正常运行时的向量图如图1所示。
图1 发电机与无限大系统并列运行图中，d E 为发电机的同步电势，f U 为发电机机端相电压，s U 为无穷大系统相电压，I 为发电机定子电流，d X 为发电机同步电抗，s X 为发电机与系统之间的等值电抗，且有s d X X X +=∑ ，ϕ为受端的功率因数角，δ为d E 与s U 之间的夹角（即功角）。
若规定发电机发出有功功率、无功功率时，表示为jQ P W -=，则δsin ∑=X U E P sd （1） ∑∑-=X UX U E Q ss d 2cos δ（2） 功率因数角为PQ1tan -=ϕ （3） 在正常运行时，090<δ。
090=δ为稳定运行极限，090>δ后发电机失步。
1. 失磁后到失步前在失磁后到失步前的阶段中，转子电流逐渐减小，Ed 随之减小，随之增大，两者共同的结果维持发电机有功功率P 不变。
与此同时，无功功率Q 随着Ed 的减小与的增大迅速减小，按（2）式计算的Q 值由正变负，发电机由发出感性无功转变为吸收感性无功。
发电机失磁保护的原理及整定计算
发电机失磁保护的原理及整定计算1. 发电机失磁保护的重要性发电机是电力系统中至关重要的设备，一旦发生失磁现象，将导致发电机无法正常输出电能，严重影响电力系统的稳定运行。
发电机失磁保护是保证电力系统安全稳定运行的重要保障。
2. 失磁保护的原理失磁保护是指当发电机励磁系统出现异常或失效时，及时切断发电机励磁，以防止发电机失去励磁电流而导致失磁。
失磁保护装置通常采用电流互感器来监测发电机励磁电流，一旦检测到励磁电流异常，立即启动失磁保护装置，切断励磁系统。
3. 失磁保护的整定计算失磁保护的整定计算是保证失磁保护装置动作可靠的关键，其主要包括两个参数的确定：失磁保护动作时间和动作电流门槛值。
动作时间的确定需要考虑发电机的励磁系统特性和运行条件，一般可通过实际测试和仿真计算来确定。
动作电流门槛值的确定则需要综合考虑发电机的特性曲线、系统容量和保护装置的灵敏度，通常需要进行复杂的计算和分析。
4. 个人观点和理解作为发电机失磁保护的重要组成部分，整定计算的准确性直接关系到失磁保护的可靠性和灵敏度。
在进行整定计算时，需严谨对待，充分考虑发电机和系统的特性，尽可能保证失磁保护的动作精准可靠。
总结与回顾：发电机失磁保护作为电力系统保护的重要组成部分，在保障电力系统安全稳定运行方面具有不可替代的作用。
失磁保护的原理基于监测发电机励磁电流，及时切断励磁系统以防止失磁现象的发生。
整定计算则是保证失磁保护装置可靠动作的关键，需要综合考虑多种因素进行精确计算。
对于失磁保护，希望未来能进一步加强对于整定计算方法的研究，提高失磁保护的可靠性和灵敏度。
通过本文的深入探讨，相信读者能更全面、深刻地理解发电机失磁保护的原理及整定计算方法，从而更好地应用于实际工程中，保障电力系统的安全稳定运行。
以上是对发电机失磁保护的原理及整定计算的全面评估和深度探讨，希望对你有所帮助。
发电机失磁保护是电力系统中非常重要的一环，其原理和整定计算对于确保发电机正常运行和电力系统的稳定性至关重要。
浅谈汽轮发电机失磁保护的整定及校验
设备管理与改'♦Shebei Guanli yu Gaizao浅谈汽轮发电机失磁保护的整定及校验侯进冲(云南先锋化工有限公司，云南昆明655200)摘要：阐述了发电机失磁保护整定及校验的计算过程，并对失磁保护进行了模拟试验，以供电气工程技术人员参考。
关键词:汽轮发电机;整定计算;保护校验0引言同步发电机失磁使得发电机以感应发电机模式运行，此时发电机的转子转速增加,输出的有功功率降低，发电机向系统吸收无功功率，从而在发电机转子中感应出大电流,定子电流值可能达2的额定电流值，在时发电机过。
此，发电机向系统吸收大的无功功率，系统无功足，差越大，系统电压水平下降越严重，重系统的安全运行，使系统电压而[1]o1失磁保护逻辑云南先锋化工有限公司50MW发电机失磁保护采用SEL-300G机保护，用一对电的发电机的失磁，向电W发电机失磁保护1,40XD1失磁保护的电;40Z1P的；40Z1D失磁保护出；40Z1T失磁保护的动作时限；40XD2失磁保护的电；40Z2P的;40Z2D失磁保护出;40Z2T失磁保护的时限；40ZTC方程，40ZTC=!60LOP。
SELOGICSeltings40XD1=・翌=&0'2211'^052=-19.5!，2Sj262.5时限40Z1D=0.3s40Z2P=X：・"2=1.739(-1052=306.8!,动作时限40Z2D=1.0s Sj62.540XD2=40XD1=-19.5!式中:"发电机二次侧额定电压基准值，10.5kV/100V；%发电机定电流值发电机铭牌参数(扌值);Sj发电机额定视在功率。
Relay豐3发电机失磁保护定值表图1发电机失磁保护逻辑40ZTC程:40ZTC=!60LOP整定为1；一段40Z1P=88.2!；—阻抗：40XD1=-19.5!；时时40Z1D=0.3s；40Z2P=306.8!；二段阻抗圆偏移阻抗：40XD2=-19.5!；二时时40Z2D=1.0s；保护向0。
浅析发电机失磁保护原理及整定计算
浅析发电机失磁保护原理及整定计算1 概述同步发电机在运行过程中，可能突然全部或部分地失去励磁。
引起失磁的原因不外是由于励磁回路开路（如灭磁开关误跳闸、整流装置的误跳开等）、短路或励磁机励磁电源消失或转子绕组故障等。
发电机发生失磁故障后，将从系统吸收大量无功, 导致系统电压下降,甚致系统因电压崩溃而瓦解；引起发电机失步运行，并产生危及发电机安全的机械力矩；在转子回路中出现差频电流,引起附加温升等危害。
由此可见发电机失磁故障严重影响大型机组的安全运行。
2 失磁保护的主判据及整定计算目前失磁保护使用最多的主判据主要有三种，分别是：a.转子低电压判据，即通过测量励磁电压Ufd 是否小于动作值；b.机端低阻抗判据Z＜；c.系统低电压判据Um＜。
三种判据分别反映转子侧、定子侧和系统侧的电气量。
2.1 转子低电压判据Ufd目前浑江发电公司采用国电南自的DGT801微机型发电机保护，失磁保护采用变励磁电压判据Ufd（P），即在发电机带有功P 的工况下，根据静稳极限所需的最低励磁电压，来判别是否已失磁。
正常运行情况下（包括进相），励磁电压不会低于空载励磁电压。
Ufd（P）判据十分灵敏，能反映出低励的情况，但整定计算相对复杂。
因为Ufd 是转子系统的电气量，多为直流，而功率P 是定子系统的电气量，为交流量，两者在一个判据进行比较。
如果整定不当很容易导致误动作。
但是勿容置疑的是，该判据灵敏度最高，动作很快。
如果掌握好其整定计算方法，在整定计算上充分考虑空载励磁电压Ufd0 和同步电抗Xd 等参数的影响，或在试运行期间加以实验调整，不仅可以避免误动作，而且是一个十分有效的判据。
能防止事故扩大而被迫停机，特别适用于励磁调节器工作不稳定的情况。
主要对转子低压元件进行整定。
2.1.1 转子低电压的动作方程:Ufd＜Ufdl ………………………Ufd＜UfdlUfd＜125(P- Pt)/Kfd×866 ………Ufd＞UfdlUfd- 转子电压计算值P—发电机有功功率计算值Ufd、Ufd1、Pt- 保护整定值2.1.2 转子电压的动作特性如下图:2.1.3 转子低电压特性曲线系数Kfd 整定:Kfd=(Kk/XdΣ)×(125Se/866Ufd0)XdΣ= Xd＋XsXd………发电机电抗Xs………为升压变压器及系统等值电抗之和Kk………可靠系数2.1.4 转子低电压定值整定:一般取发电机空载电压的(0.6～0.8)倍Ufd1=(0.6～0.8)Ufd02.2 低阻抗判据Z＜反映发电机机端感受阻抗，当感受阻抗落入阻抗圆内时，保护动作。
发电机失磁及失磁保护分析
发电机失磁及失磁保护分析作者：李越冰;赵欣来源：《价值工程》2011年第01期摘要：本文通过分析发电机的失磁原因，发电机失磁对电力系统产生的危害，分析了发电机失磁保护容易误动的原因，最后介绍了发电机失磁保护的传统判据和新的保护原理，有助于发电机失磁问题的深入研究。
Abstract: This paper analyzed the causes of easy to malfunction of excitation loss protection of generator, through the analysis of the reasons for loss of excitation and its harm to the power system, and finally introduced the traditional criteria and new protection principle of generator excitation loss protection, which is helpful to the in-depth study of the excitation loss of generator.关键词：发电机；失磁；失磁保护Key words: generator；excitation loss；excitation loss protection中图分类号：TM6 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）01-0044-010引言发电机的安全可靠运行程度，对确保整个电力系统的稳定运行和和对用电客户提供持续可靠的电能意义重大。
因此对用于发电机的相关继电保护设备的功能和技术水平要求较高。
1发电机失磁现象发电机失磁[1，2]是指正常运行发电机的励磁电流全部的或部分的消失现象。
引起发电机失磁原因有：励磁机故障、自动灭磁开关误跳闸、转子绕组故障、回路发生故障以及误操作、半导体励磁系统中某些元件的损坏等等。
专业论文汽轮发电机失磁运行分析及处理原则
专业论文汽轮发电机失磁运行分析及处理原则汽轮发电机失磁运行是指在汽轮机运行过程中，由于一些原因导致发电机失去励磁而无法正常工作的现象。
这种情况不仅会影响汽轮机的发电效率，还会对电网的稳定性和可靠性造成一定的影响，因此对汽轮发电机失磁运行的分析和处理具有重要意义。
首先，需要对汽轮发电机失磁运行的原因进行分析。
汽轮发电机失磁的原因主要有以下几点：1.励磁系统故障：励磁系统是汽轮发电机正常工作的关键，如果励磁系统出现故障，如稳压器失灵、励磁机故障等，就会导致发电机失磁。
2.供电系统故障：如果供电系统出现故障，如断电、电压波动等，就会导致发电机失去励磁而失磁。
3.短路故障：如果发电机绕组出现短路故障，会导致电流增大，从而使励磁系统无法维持正常的励磁，进而造成发电机失磁。
针对汽轮发电机失磁运行的原因，可以采取以下处理原则：1.及时发现故障原因：对于发电机失磁运行，首先要及时查找故障原因，找出导致发电机失磁的具体原因，可以通过检查励磁系统、供电系统和发电机绕组等关键部件来进行分析。
2.快速处理故障：一旦发现发电机失磁，应该立即停机进行检修，查找故障点并进行修复。
对于励磁系统故障，应检查稳压器、励磁机和励磁绕组等部件，修复或更换故障组件。
对于供电系统故障，应检查供电电源、断路器等设备，确保稳定供电。
对于发电机绕组短路故障，应进行绝缘检查和修复。
3.加强维护保养：为了防止发电机失磁，需要在日常运行中加强对励磁系统和供电系统的维护保养工作，定期检查并清洁励磁机、稳压器等关键部件，确保其正常工作。
同时，要加强对发电机绕组的绝缘检查和维修工作，防止短路故障的发生。
4.安装监测装置：为了及时发现发电机失磁的情况，可以安装监测装置对励磁系统进行在线监测，当发现励磁系统出现异常时，可以及时采取措施进行处理，防止发电机失磁。
综上所述，对于汽轮发电机失磁运行的分析和处理，需要及时发现故障原因，快速处理故障，加强维护保养，并安装监测装置，以确保发电机的正常运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
对发电机失磁保护的浅析
摘要：发电机的失磁保护和失步保护对于发电机而言非常重要，一般而言，两种保护的依据都是故障时的阻抗变化轨迹特性，因此两者在某些阻抗区域的动作会有重叠，从而造成失磁保护和失步保护的逻辑运算冲突。
本文从发电机失磁保护和失步保护的分析出发，进而探讨了发电机失磁保护和失步保护的冲突，最后提出了两种保护的协调方案。
关键词：失磁保护；失步保护；冲突
目前，大部分的发电机在某种程度上都允许一定的进相运行，选择的是异步圆当作失磁保护的动作阻抗区域；而失步保护所使用的动作阻抗区域则为一种叶形区域。
两者的保护依据主要取决于阻抗的变化，而在实际的运用中，对于失磁保护而言，除了受到了阻抗的影响也受到了其他因素的影响，比如转子电压，这个因素同时也是区分失磁故障与失步故障的一个依据。
1发电机失磁现象
发电机失磁[1，2]是指正常运行发电机的励磁电流全部的或部分的消失现象。
引起发电机失磁原因有：励磁机故障、自动灭磁开关误跳闸、转子绕组故障、回路发生故障以及误操作、半导体励磁系统中某些元件的损坏等等。
失磁是发电机常见故障形式之一，特别是大型发电机组，由于励磁系统环节较多，因而也加了发生失磁的机会。
发电机发生失磁以后，励磁电流将逐渐衰减至零，发电机的感应电势Ed随着励磁电流的减小而不断减小，电磁转矩将小于原动机的转矩，因而使转子加速，导致发电机功角增大。
当发电机功角超过静稳极限角时，发电机将会与电力系统失去同步。
发电机失磁后将从系统中吸取一定的感性无功来供给转子励磁电流，转子会出现转差，在定子绕组中感应电势，定子电流增大，定子电压下降，有功
功率下降，而无功功率反向并不断增大，在转子回路会有差频电流产生，整个系统的电压会下降，某些电源支路也会产生过电流，发电机的各个电气量不断的摆动，严重威胁发电机和整个电力系统的安全稳定运行。
2发电机失磁危害
发电机失磁后，发电机转子和定子磁场间出现了速度差，则在转子回路中感应出差频电流，引起转子局部过热，甚至灼伤，同时发电机受交变异步电磁力矩冲击而发生振动，尤其在重负荷下失磁将发生剧烈振动，直接威胁机组安全运行。
此外，发电机从系统吸收无功功率引起系统电压下降，如果系统无功储备不足则可能使系统电压低于允许值，甚至电压崩溃而瓦解系统。
3发电机失磁保护判据
3.1定子侧阻抗判据
定子阻抗判据有静稳边界阻抗判据和异步边界阻抗判据2 种。
静稳边界阻抗判据是根据发电机失去静稳时机端阻抗的变化轨迹而设立的，异步边界阻抗判据是根据发电机失磁后转入稳定异步运行时机端阻抗的变化轨迹而设立的，动作时间比较晚。
静稳边界阻抗判据和异步边界阻抗判据动作区域都为圆，如图1 所示。
3.2转子低电压判据
转子低电压判据也是根据发电机的静稳边界而设计的，包括等励磁电压判据和变励磁电压判据。
等励磁电压判据动作电压值为定值，一般为额定空载励磁电压的80 %。
变励磁电压判据的动作电压值随发电机输出的有功功率变化而改变
3.3三相同时低压判据与过功率判据
三相同时低压判据分为主变高压侧三相低压判据和机端三相低压判据。
主变高压侧三相低压判据防止发电机失磁故障造成高压母线电压的严重下降，导致系统稳定性破坏，动作电压取
为母线额定电压的80 %～85 %。
机端三相防止发电机失磁故障造成电厂辅机不能正常工作，动作电压一般取为发电机额定电压的80 %。
过功率判据监视发电机输出的有功功率，若有功功率大于一定值，则降低发电机输出的有功功率。
减小水轮发电机输出的有功功率可防止水轮发电机因失磁故障而失步，减小汽轮发电机输出的有功功率则有可能将异步运行的汽轮发电机拉入同步。
4.发电机失磁保护方式浅析
4.1阻抗原理发电机失磁保护
在发电机出现失磁故障后，利用阻抗原理进行发电机失磁保护，是比较常见的一种保护方式，在应用此种方式进行发电机失磁保护时，主要是以阻抗圆为主判断依据，对短路、系统震荡、PT断线等故障机组进行系统分析，从而有针对性地进行发电机失磁保护。
在利用阻抗原理進行发电机失磁保护时，可以从以下几个方面做起。
①阻抗保护Ⅰ段，阻抗Ⅰ段是缩小的异步边界阻抗圆。
在这个阻抗圆之中，具有很好的稳定震荡效果，只需0.1s就可以躲过由励磁短路原因引发的相关震荡，并且还有保护重负荷动作的作用，在电压互感器回路之中三相断线也不会出现动作上的延误，只需用负性电压互感器，就可以对回路进行非对称断线。
②阻抗保护Ⅱ段，阻抗Ⅱ段是圆由静稳边界阻抗圆切除无用部分组成，动作特性如图2所示。
在阻抗Ⅱ段之中，更好地满足了发电机运行需要沿用的阻抗切线，这样当发电机还没有完全失磁后时，可以通过相应的运行调整，并进入圆区内，这样即使在系统出现震荡时，沿着相应的阻抗轨迹就可以快速的进入到阻抗Ⅱ段圆之中，且在独立加速元件运行，延时时间也会缩短到0.1s左右，并将闭锁电压排除在外，通过低电压闭锁电压互感器控制发动机之中回路三相中的错误动作。
③低电压保护，在利用阻抗原理进行发电机失磁保护时，低电压保护可以理解为阻抗保护Ⅰ段与Ⅱ段的补充，如当系统之中阻抗较大时，发电机易出现失磁故障，
阻抗保护Ⅰ段与Ⅱ段由于动作比较迟缓，易出现拒动，但是低压元件由于动作更加快速，因此进行低电压保护可以实现更好的安全作用。
此外在系统之中，还会出现大机组或者与系统联系较为薄弱的机组失磁，这会导致变压器高压侧电压急剧下降，从而对系统运行造成危害，但是低电压保护，除有防止震动作用效果外，还可以防止外部短路时误动。
④低励磁电流保护，在发电机部分失磁，与励磁电流低有一定的关系，由于励磁电流低，导致转子环磁路不饱和，这样通过护环垂直进入定子端叠片的磁通量就会大幅度加赠，从而产生一个较大的磁漩涡，并引发电动机系统定子端局部发热。
因此在阻抗原理进行发电机失磁保护时，就可以通过低励磁电流保护方式，将系统中的有功功率进行限制，从而对发电机进行失磁保护。
4.2逆无功原理发电机失磁保护
运用逆无功原理对发电机进行失磁保护，也是十分常见的一种方式，通过以往的实践证明可以发现，利用逆无功原理对发电机进行失磁保护作用效果十分理想。
对此从保护依据、保护逻辑图两个方面，对逆无功原理发电机失磁保护进行分析。
首先在构成原理方面，当发电机出现失磁故障后，会出现逆无功和定子过电流，利用运用逆无功原理对发电机进行失磁保护，可以直接的反应出发电机无功吸收程度和定子过电流产生情况，从而适当的增加机端低电压、调节系统电压，并通过机组功率，监视发电机失磁对机组及机组系统产生的影响。
逆无功原理的发电机失磁保护
（1）保护的判据
并网运行的发电机失磁之后无功很快进相（功角在90b之前便进相），此时若发电机维持的有功较大则定子过电流。
该原理失磁保护直接反映发电机失磁后机组从系统吸收无功的程度和定子过电流的情况，又增加了机端低电压、系统低电压、机组有功功率的判据从而能监视失磁对机组本身和系统的影响。
检测发电机失磁运行的主判据为逆无功和定子电流。
失磁运行的危害判据有系统低电压、机端低电压和有功功率。
系统低电压、机端低电压用于判断
失磁对系统及厂用电的影响；有功功率用于判断失磁运行对机组的危害程度。
保护中采用判据的物理概念清晰、容易整定且不受系统运行方式的影响。
该保护原理取消了转子电压的辅助判据，特别适合于无刷励磁的发电机。
（2）保护躲系统异常运行的方案
系统异常运行方式主要有系统振荡和系统故障。
采用延时元件可躲过系统振荡对保护的影响；采用负序电压闭锁元件可躲系统故障及故障切除后系统振荡对保护的影响。
5 结论
在电力设备运行过程中，发电机是不可或缺的动力元件，而在发电机运行过程中，很容易出现失磁故障，而利用阻抗原理和逆无功原理都可以对放电机失磁进行保护，从而为电力系统稳定提供保障。
参考文献
[1]於岳祥.失磁保护和失步保护源网协调配置技术研究[D].华北电力大学，2016.
[2]郭文宇.同步发电机的失磁过程分析与保护方法研究[D].重庆大学，2015.
（作者单位：中海油田服务股份有限公司钻井事业部）
感谢您的阅读！。