过励磁保护分析
过励磁保护频繁误动原因分析及防范措施探讨
Ｔ ｖ二次 侧 并 列 ， 查 并 列 良好 后 ， 下 ３０ｋ Ｉ 检 取 ３ Ｖ Ｉ 母 Ｔ Ｚ． Ｖ 次侧保 险 ， 拉开３０ｋ 母Ｔ 刀 闸Ａ ３ Ｖ Ｉ Ｖ Ｉ 相时 ，号 主 １ 变压 器过励磁保护 动作 ，号主变压 器三侧 开关跳 闸。 １ Ｚ １ 中央 信号 继 电器 屏 的３０ｋ 母 线 电压并 Ｊ为 ３ Ｖ
薯 ≤ 参 毒≯ ０ ０ ０ 技术交 应用 ｌ ＵＩ Ｎ Ｎ ≤ 藉 》 蕊曩 ≥ 流与 Ｊ Ｈ ＯＩ Ｕ Ｉ Ｙ Ｇ Ｊ Ｌ Ｙ ＹＧ Ｏ Ｓ Ａ Ｕ
簿螓 瞧薅壤
王瑜娟 ， 冯清泉
（ 川供 电局 ，陕西 铜 川 ７ ７ ３ ） 铜 ２ ０ １
摘
骧
要： 过励磁保护作为大型变压器 的后备保护， 在防止过 电压威胁 主变压器安全运行方面 ， 起着不可取代的作
拉 开 ３ ０ ｋ Ｉ Ｔ ３ Ｖ Ｉ 母 ｖ刀 闸Ａ？ 时 ， 母 Ｔ Ｈ Ｉ Ｉ Ｖ开 口三 角 Ｌ ４ 产 生零 序 电压 ３ ｏＵ ＋ ｓ一 ｃ ６０ Ｕ ＝ Ａ Ｕ ＝ Ｕ ，由于Ｔ 开 口三 Ｖ 角绕 组 只串接 Ｂ 刀 闸的辅助 接点 ，因而不 能将Ｉ 相 母 Ｔ 与Ｉ ｖ的开 口三角绕 组断 开 。Ｉ Ｔ 的３ 电压 ｖ Ｉ 母Ｔ Ｉ Ｖ 母
经检 查金桃 线Ｔ 二 次 电压 正 常后 ，时 １分 将 １ 主 Ｖ ４ ８ 号
变压 器 保 护用 ３ ０ ｋ ３ Ｖ电压 由金 韩 线 Ｔ Ｖ倒 至 金 桃线
４ 防范 措 施
４ １ 技 术措施 ．
Ｔ 运 行 。 操作 １ 主变压 器保 护 电压切 换过 程 中 ， Ｖ 在 号 ４ １分 金 韩线 第 ６ 跳 闸 ，保 护动 作 出 Ｅ类 型 同 时 ９ 次 ｌ 前 。时２ 分 ，号 主 变 压 器过 激 磁 保 护 动作 ，开关 ４ ４ ｌ
660MW汽轮发电机励磁过励限制 与转子过负荷保护配合案例分析
660MW汽轮发电机励磁过励限制与转子过负荷保护配合案例分析发表时间：2019-03-27T09:34:03.887Z 来源：《电力设备》2018年第29期作者：连侠[导读] 摘要：发电机在正常情况下，其转子电流一般都在安全的范围内运行。
（福建大唐国际宁德发电有限责任公司福建福安 352100）摘要：发电机在正常情况下，其转子电流一般都在安全的范围内运行。
当发电机出现故障转子电流大幅增加时，如果不对转子电流进行限制或保护，转子有可能长时间超过其热容量而损坏。
发电机转子过流时，发电机励磁过励限制环节应在转子过负荷保护之前动作。
本文通过对发电机转子过负荷保护与励磁过励限制配合情况、转子电流采样值对配合关系的影响、转子电流采样值产生误差的原因进行分析，提出解决转子过负荷保护与励磁过励限制无法正确配合的方案。
关键词：转子过负荷；过励限制；保护配合1 引言近年来，随着我国社会用电负荷不断增加，大中型机组在电网中的占比不断增多。
目前对于大型发电机励磁过励限制和过负荷保护的研究一般局限于各自过流动作值的整定，而限制与保护定值的配合往往被忽略[1]。
励磁系统过励限制的作用是限制发电机转子电流在转子所容许的热容量范围内运行，当励磁过励限制无法限制发电机转子电流时，发电机转子过负荷保护将动作切除发电机组，因此发电机励磁过励限制与转子过负荷保护配合显得尤为重要。
2 励磁系统过励限制与转子过负荷保护配合情况分析2.1 转子过负荷能力与相关限制及保护的配合原则励磁系统过励限制环节的特性应与发电机转子过负荷能力相一致，并与发电机保护中转子过负荷保护定值相配合，励磁系统的过励限制环节应在转子过负荷保护之前动作[2]。
励磁系统过励限制、发变组转子过负荷保护及发电机转子过流允许值三者应能正确配合。
若不配合则可能出现以下问题：机组转子已过负荷而励磁限制环节或转子过负荷保护未动作，不能起到有效的限制及保护作用；机组转子在设计允许工况下，励磁过励限制或转子过负荷保护动作过早，发电机转子过负荷能力得不到体现；转子过负荷保护先于励磁过励限制动作，励磁过励限制环节未能发挥有效的限制作用。
发电机过激磁保护动作原因探究
发电机过激磁保护动作原因探究摘要：在此次研究中，主要从发电机过激磁保护着手，针对发电机励磁调节器问题导致发电机过激磁保护动作为研究对象展开探究。
主要对发电机过激磁保护动作的根本原因及其相关问题展开分析。
关键词：发电机；过激磁保护动作；原因如果发电机过励运行，就会很容易到达过激磁保护定值。
此时，假如过激磁保护没有投入运行，或者过激磁保护没有任何反应，会使得发电机铁芯部分位置温度过高、变形、伤及绝缘，更为严重可能会烧损绝缘。
对发变组，当其投入运行过激磁保护，同时确保过激磁保护可以准确动作于跳闸，能够有效防止烧毁发电机等严重问题的发生。
在此研究中中，以某厂为例。
其拥有2台发电机组，为300MW，励磁调节器型号为HWLT-4。
发电组保护型号为DGT801。
在设计方面，励磁调节器存在着一些缺陷，其一，不能遥控切换两套工控机。
如果就地切换，也一定要借助短接板卡接点途径来休眠处于运行状态的工控机，从而使得主从工控机实现切换。
上述步骤在很大程度上增大了运行人员的操作难度。
其二，因为没有安装触发脉冲控制开关，则当去掉硅整流二极管，用整流屏替换时，一定要拔开触发脉冲插头，缺乏现代化。
下面以某厂的发电机实际过激磁保护动作为案例对相关原因进行分析。
探究的层次为：回顾事件、分析事件调查、解答事件疑问、处理相关问题以及提出解决对策。
1对事件的回顾2015年9月28日，某厂某机组发电机励磁调节器运行中，Ⅰ套工控机为主机，Ⅱ套工控机为从机。
发电机发生故障前的有功功率是186兆瓦，无功功率是50兆乏。
当运行至当天的18时28分时，机组接连收到过激磁保护动作以及主变差动保护动作警告讯息，发变组出口开关以及灭磁开关发生跳闸现象。
2事件调查分析对事件展开调查分析，主要是记录事件以及分析其原因。
当故障发生后，第一时间对发电机变压器组保护屏动作时间的相关记录进行了调取，对动作值进行查看，所显示的过激磁保护U/f值是1.279倍，整定值为1.25倍，动作时间是6秒。
过励磁保护
另一种U/f测量电路如图79所示，它使用积分运 算放大器。 由电压互感器二次向 TVA 输入电压 U N ，副方可 得 U in，经正半周积分得输出电压为：
U ou 1 T2 1 T2 U U in t dt sin tdt 0 0 RC RC nV N 1 U 1 U RCf nV N RCnV N f
3
线路断路器跳闸或发-变组出口处断路器跳闸后，若 自动调整励磁装置失灵或已退出运行，则电压迅速 升高，频率也要升高但比较缓慢，从而使比值 U/f 上升，引起变压器过励磁。这种情况下，过励磁倍 数n可达1.3倍以上，如无适当措施，将持续相当长 的时间。由于大型发电机 xd比较大，当满载突然甩 负荷时，过励磁现象比中小型机组严重。 事实上，正常情况下突然甩负荷也要引起相当 严重的过励磁。因为励磁调节系统和原动机调速系 统都是右惯性环节组成，突然甩负荷后，电压要迅 速上升，而频率上升缓慢，因而比值U/f上升，使变 压器过励磁，但持续时间较短。这种情况，因为属 于正常运行方式，变压器应能承受这种水平的过励 磁而不遭受损伤。因此，要求变压器允许的过励磁 倍数曲线应高于正常甩负荷的过励磁倍数曲线。然 而，并不是所有大型变压器都能满足这种要求。0 00 0 0Fra bibliotek010
浅析500kV获嘉变电站主变压器过励磁保护
河 南 电 力
９
浅析 ５ ０ Ｖ获嘉变电站主变压器过励磁保护 ０ｋ
王 继 平 ， 阳 王
（ ． 乡供 电公 司 ， 南 新 乡 ４ ３ ０ ；． 沙理 工大 学 ， 南 长 沙 ４０ ７ ） １新 河 ５ ０ ２ ２长 湖 １０ ６
摘 要 ： 励磁 保 护 是 ３ ０Ｖ 及 以上 变 压 器特 有 的一 种 保 护 ，继 电保 护 和安 全 自动 装 置技 术规 程 》 于 过 励 磁 保 护 过 ３ｋ 《 关
ｄ ｆ ｔ ｌ ｎ ｈｅ ｅ ｐｏ ｗａ ｎ ｏ ｓｓｅ ？Ｔｈｉ ｐ ｒｃ ｒｉｓ ｏ ｈｅ ｒ ａ ｏ ａ ｙ ｉ ， ｎ ｐ ｏ ｓ ｄ ｅ ｎｉｅｖａｕｅａ ｄ ｔ ｘ ￣ ｉ ｙ ｉ ｃ ｎ ｉｔｎｔ ｓｐａ ｅ ａ ｒｅ ｎ ｔ ｅ ｓ ｎ ａ ｌ ｓｓ ａ ｄ ｒ ｐｏ ｅ ｎ ｓ ｖ ｒ ｌ ａ ｉｎａｉ ａｉ ｎ ｒ ｐｏ ａ ｓ，ｎ ｅ ｅ ａ ｒ ｔｏ ｌｚ ｔｏ ｐ ｏ ｓ ｌ ｉ ｏｒ ｅ ｔ ｇ ａ ａ ｔ ｅ ｈ ｅ ｄ ｒ ｏ ｕ ｒ ｅ ｔ ５０ ｋ ｎ ０ Ｖ ｔａ ｆ ｒ ｒｓ ａ ｅ ｎ ｓｅ ｄ ｒ ｎｓｏ ｍｅ ＇ ｓ ｆ ａ ｄ ｔ ａ ｙ
ｏ ａｎ Ｔ ａ ｓｏ ｉ ｅ ｓ ｆ Ｍ ｉ ｒ ｎ ｆ ｒｓ ｒ
Ｗ ａ ｉｐ ｎ Ｗ ａ ｇＹａ ｇ ｎｇＪ － ｉ ｇ ， ｎ ｎ ￣
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０ 引言
变 压 器 是 电 力 系 统 不 可 缺 少 的 电气 设 备 。它
设备 号 及 型 名称 厂家
励磁系统的过励限制和过励保护
制动 态过程 、参 数整定等，将励磁系统与发 电机相关保护、励磁变保护 、地 址定子过 电流限制之 间的配合 关系进行 了 确定 ，指 出了过励保护相 关的技术方面的要求与过励
限制 的函数形 式。
【 关键词 】励磁 系统；过励 限制；过励保 护
对 于励磁系统 的过励 限制和过励保 护的值 进行整定 有着非 常重 要 的作用 ，对机组 安全和 电力系统 稳定有着重 大的影响 。在 对 电网瓦解 的避免过程 中 ，需要 大量的无 功支 持 ，只有拥 有 正确 的过 励限制和过 励保护才 能够最大程度 的保护机组 的运行安全 可靠 ，才 能够将发 电机 的作用实现最大化 ，将 电网的稳 定度 提高。 １ ． 过励限制的特性 励磁系统 中的过励限制具 有两种功能 ，一
…
…
……ຫໍສະໝຸດ …………
…
…
一
窭 一 Ｉ
励 磁 系 统 的过 励 限 制 和迓 励 保 护
国电大渡河瀑布沟水力发 电总厂 徐基航
【 摘要】励 磁系统是通过发电机和励磁机磁场电 流实现曲， 对励 磁系 统的顶 值电流瞬时限制和 过励 反时限限制 提出了 要求， 这些要求 包括函数 特性 、启动值、限 制值、限
一
４ ． ２过励反 时限限制的最大过热量 在过 励反 时 限 限制 最大 过 热量 的确 定 过 程 中可以忽略发 电机磁场 回路 的时间常数 。具 体 的过 励反时 限限制的最大过 热量确定 的步骤 包括 ：第一步 ，以励 磁机负载特 性为依据 ，分 析发 电厂磁场 电压倍 数与励磁机 磁场嗲留倍数 之 间的关 系 ；第 二步 ，设最 大过 热量为 Ｒ ，励 磁机 的最 大磁场 电流 为Ａ ，励磁机 连续 运行最 大磁场 电流 为Ｂ ，发 电机 的顶值 电流持 续时 间 为Ｔ ，通过 这三 个因素 来对 最大过 热量进 行计 算：Ｒ ＝ ［ （ Ａ ／ Ｂ ） １ ］ ；第三步 ，对励磁 机磁场 过电流持续 时间与发 电机 磁场过 电流 持续时 间 的配合情况进 行检查 ，如果两者 出现不 配合的 情 况组 需要对 最大过热量 进行调整 ：第 四步 ， 依照最大过 热量整定发 电机转子过负荷 保护； 第 五步 ，在 级差为 ２ 秒情 况下 ，对过励 限制 最 大过热量进 行选取 。 ４ ． ３建议 励 磁机饱和系数 的不断增大将会 导致顶 值 电流 的持续时 间不断降低 ，因此，励磁机磁场 电流 为限制控制量 的过励 限制特 性的反时 限特 性 的描述要采用 多点描述 的方式。 ５ ． 无发 电机转 子过负荷保护的情况 当发电机的转子不采 用过负荷保护 的情况 下 ，过励 限制依 旧可 以通过上述 的方法来进行 确定 ，即过励 限制与发 电机特性 留有级差。 ６ ． 过励保护 ６ ． １顶值 电流保护 对 于高 顶值的励磁系统而 言，励磁调节器 的顶值 电流 保护是必 备的功能 。要对 运行通道 和非运行通 道实现 同时检 测能够提 高检 测的可 靠性 。当顶 值 电流瞬 时限制不能够发挥 作用而 发出失效 的信 号之后 ，通 过通道 的切换 来实现 在 备用通道 中对顶值 电流 进行限制 。其 中，备 用通道可 以选 择 自动通道 也可 以选择独 立手动 通 道 。顶值 电流瞬时 限制 是否失效要通 过越 过 限制值 的百分 比与延时来进 行判断 ，企划 的发 电机磁 场 电流 要在 ３ ５ ０ ％ Ｉ ｆ ｎ 之 下 ，并且要就 附 加 的发热反应 忽略掉 Ｊ 。此外 ，高顶值励磁 系 统 还可 以独立采 用过励反 时限保护 ，设置 的特 性 与参数 是相 同的。 高顶值励磁系 统有着励磁系统 内部过 电流 切 除调节器停机功 能和外部 过电流切除调节器
变压器过励磁保护
摘要：根据国外过励磁保护在绍兴电力局500kV变电站的应用情况，以500kV凤仪变#3主变ABB过励磁保护为例，着重分析了其基本原理、与变压器过励磁特性曲线的配合、存在的保护死区以及整定调试等问题。
关键词：变压器；过励磁；曲线；保护；整定；调试；死区0引言近年来，随着华东地区500 kV电网的不断发展，系统电压偏高问题逐渐显露，变压器过励磁运行现象日益增多，特别是在晚间低负荷以及节假日期间，矛盾尤为突出，有的500 kV变压器甚至因过励磁保护动作而跳闸。
在系统电压偏高的情况下，变压器处在过励磁运行中，其铁心拉板温度将升高，成为影响变压器过励磁能力的关键问题。
若过励磁超过变压器允许的限度，将使变压器铁心温度上升而损坏。
但由于变压器发生过励磁时并非每次都造成设备的明显破坏，所以往往容易被疏忽，但是多次反复过励磁，将因过热而使绝缘老化，降低设备的使用寿命。
对500 kV系统来说，正常运行时的频率f基本上是恒定的，引起磁通密度增加的主要原因是系统电压的升高。
在500 kV系统中可能引起电压升高，使变压器过励磁的原因有多种。
目前的大型变压器设计中，为了节省材料，降低造价，减少运输重量，铁心的额定工作磁通密度都设计得较高，约在1.7~1.8 T，接近饱和磁密（1.9~2 T），因此在过电压情况下，很容易产生过励磁。
另因磁化曲线比较“硬”，在过励磁时，由于铁心饱和，励磁阻抗下降，励磁电流增加的很快，当工作磁密达到正常磁密的1.3~1.4倍时，励磁电流可达到额定电流水平。
其次由于励磁电流是非正弦波，含有许多高次谐波分量，而铁心和其他金属构件的涡流损耗与频率的平方成正比，可引起铁心、金属构件、绝缘材料的严重过热，若过励磁倍数较高，持续时间过长，可能使变压器损坏。
装设变压器过励磁保护的目的是为了检测变压器的过励磁情况，及时发出信号或动作于跳闸，使变压器的过励磁不超过允许的限度，防止变压器因过励磁而损坏。
1变压器的过励磁能力变压器的空载电流、空载损耗与过励磁倍数n的关系式中:U*、f*为电压和频率的标么值。
变压器过励磁保护原理
变压器过励磁保护原理
嘿，朋友！今天咱就来好好唠唠变压器过励磁保护原理。
你想啊，变压器就像是电力世界里的大力士，它在努力工作的时候，要
是出现过励磁的情况，那可不得了！就好比一个人本来能扛100 斤的东西，突然让他扛 200 斤，身体肯定受不了呀！
那这过励磁是咋回事呢？简单说，就是给变压器的电压太高啦，它就有
点“撑”着了。
那咋办呢？这时候过励磁保护就出马啦！它就好像是变压器的守护者。
咱举个例子哈，比如变压器正常工作的时候，就像一个乖巧的孩子在安
静地做作业，一切都有条不紊。
可突然电压升高了，过励磁出现了，这时候过励磁保护就会立刻察觉到，就像是妈妈发现孩子作业出现问题一样，赶紧采取措施，防止变压器受到伤害。
过励磁保护的原理呢，就是通过监测一些关键的参数，一旦发现不对劲，马上行动起来。
它像是一个警惕的哨兵，时刻守护着变压器的安全呢！
哎呀呀，你说要是没有这过励磁保护，变压器得多遭罪啊！那整个电力系统可能都会乱套啦！所以说，这过励磁保护真的是超级重要哇！看看我们现在能安稳地用上电，这里面可有它的大功劳呢！
我的观点就是：变压器过励磁保护原理虽然有点复杂，但它真的是电力系统中不可或缺的一部分，是保障我们用电安全和稳定的重要存在！。
220KV主变过激磁保护动作分析
关于12月30日#1机冲转中做励磁系统连锁试验主变过激磁保护动作的分析一、事情经过13：55，#1机开机冲转至2030R暖机。
因上午工作较多，励磁系统连锁试验未做，告值长后决定此时做试验（热工保护退，试验中不加励磁，认为不会导致保护动作）。
操作情况：13：55：33合上F M K开关13：55：53将A Q K、B Q K切双柜13：56：1051在将41E开关点“遥控执行”13：56：12368V/F限制动作13：56：1387941E开关合闸13：56：1388641E开关事故跳闸13：56：13998F M K开关事故跳闸13：56：14180主变过激磁动作13：56：15主变过激磁动作复归，3K Q D、4K Q D跳闸。
13：56汽机跳闸（有电气保护动作），励磁系统开关F M K、3K Q D、4K Q D、41E跳闸，综自中央信号光字牌“热工”亮，其于励磁系统相关光字牌亮与平常试验一样。
派陶庆告到保护室检查。
后查看综自中央报警信号，有13：5614主变过激磁动作，13：561341E 开关跳闸。
保护室主变过激磁保护信号灯亮。
查看发电机电压历史曲线0.39K V。
（14：40正常并网操作汽机3000R定速，依次合上3K Q D、4K Q D、F M K、41E开关后，发电机电压显示为0.79~0.81K V，将A Q K、B Q K切双柜后发电机电压显示为 2.31~2.34K V）二、主变过激磁保护动作的分析主变过激磁保护工作原理：设变压器绕组外加电压为U，匝数为W，铁芯截面为S，磁密为B，则有U=44f W B S（f为电压频率）因为W、S对每一特定变压器为定数，故可写成B=K﹒U/f（K＝1/44W S）由上可知，电压的升高和频率的降低均可导致磁密的增大。
通常用过激磁倍数N反映过激磁状况：（略去电压测量取得）N=B/B n=U/f∕U n/f n =U*/f*(下标n表示额定值，下标*表示标么值)我厂过激磁保护型号为F G C—1，定值为：闭锁值N＝1.05，T＝9S发信；下限定时限N＝1.1，T＝4S减励磁；上限定时限N＝1.3，T＝0.5S，全停。
变压器过励磁保护：
变压器过励磁保护：
变压器绕组的感应电压
810444-⨯=fwBs 。
V f 频率，s 铁芯面积，w 线圈匝数，B 磁通密度
t v
K t v
Ws B =⋅=-44.4108
变压器生产完成后，K 为定数，B 仅与f 频率和U 电压有关，系统f 频率一般不变化，因此，过励磁主要与U 电压有关。
500KV 变压器，铁芯正常工作磁密选得比较高（1.7-1.8），接近饱和磁密（1.9-2T ），磁化曲线硬，过励磁时，铁芯饱和，励磁阻抗下降，激磁电流增加，当φ达到1.3-1.4n φ时，Ie I L ∙=。
所以，500KV 变压器要设置过励磁保护。
一般220KV 电力变压器，铁芯正常工作磁密选得比较低（1.4-1.5T ），发生过电压时，不会产生很大过激磁电流，220KV 及以下的变压器，一般不设置过励磁保护
过励磁保护分两段定值，一段报警，一段延时跳闸。
或用反时限特性。
发电机过励磁保护原理
发电机过励磁保护原理
发电机过励磁保护的原理主要基于发电机的工作磁密与电压和频率的关系。
当发电机的电压和频率发生变化时，其工作磁密也会相应变化。
如果发电机的工作磁密大于其额定值，即超过其饱和磁密，就可能引起过励磁。
过励磁的主要危害包括铁芯饱和，导致附加损耗增加，引起局部过热，甚至可能损坏设备绝缘。
为了防止过励磁现象的发生，发电机通常配备有专门的过励磁保护装置。
过励磁保护装置通过监测发电机绕组电压和电流，当监测到过励磁的信号时，立即采取措施，如降低励磁电流，以保护发电机和设备。
过励磁保护装置的动作特性通常包括定时限和反时限两种，定时限用于在过励磁倍数达到一定值时发出信号，而反时限则用于在过励磁倍数达到更高值时动作于跳闸，以防止发电机和变压器因过励磁而损坏。
保护19过励磁保护
ΔTm＝Tm-ΣTK (2)
很显然，公式(1)和公式(2)不仅考虑了当前时刻的过励磁信息，也包含了从定时器起动时刻到当前时刻这一段时间里的过励磁信息。
另一个问题是如何实现反时限特性。由于不同的变压器其过励磁能力各不相同，如果用某种固定的函数关系 t＝f(N)来实现反时限特性会引起较大的误差。制造厂家都给出了变压器“过励磁倍数-允许运行时间”曲线，或者几个特殊的过励磁倍数与相应的允许运行时间值。对于前一种情况，可将曲线数字化后变为表格输入计算机，通过查表的方法来得到反时限特性；对于后一种情况，则需要通过曲线拟合来近似得到完整的曲线。困难之处是在不知反时限特性曲线的情况下，难以确定采用什么拟合方法最好。最简单的可用线性插值法来拟合。由于允许过励磁倍数反时限特性曲线均具有下凸的特点，在插值点上得到允许时间将会略大于实际允许时间。通常对应于过励磁倍数较大时，有一段反时限特性曲线曲率较大，为避免线性插值带来较大误差，需要根据实际情况采用非线性拟合，如抛物线、平方曲线拟合、最小二乘法等。这时减小实时计算量，最好是事先离线多计算几点，或者用整定软件事先多计算几点，以表格形式存入计算机内存，而实时计算时只用线性插值算法。
过励磁保护通常需要两个起动门坎值：达到较低门坎值(N＝1.05)时，提醒运行人员调整变压器工况，避免更严重的过励磁；超过较高门坎值(N＝1.08)并达到了过励磁特性曲线所允许的运行时间后即动作于跳闸。
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"变压器过励磁保护方法
变压器在运行中，电压增高或频率降低时，会出现过励磁。现代大型变压器采用冷轧晶粒定向硅钢片，选择饱和磁密Bs与额定工作磁密B0之比仅为1.1左右，更容易因过励磁而造成变压器的损伤。
发变组过励磁保护误动原因分析及处理措施
发变组过励磁保护误动原因分析及处理措施摘要：介绍一起发变组过励磁反时限保护误动引起机组跳闸故障，通过对现场DCS系统指令及参数图、现场动作报告、保护装置校验等进行分析，确定发变组过励磁反时限保护基准值偏差引起保护误动，是导致机组跳闸的直接原因，并提出了针对性的处理及防范措施，避免类似故障发生。
关键词：发变组保护；过励磁保护；基准值偏差；误动分析1过励磁保护定义由于发电机和变压器发生过励磁故障并非必然引起设备损坏，但往往多次过励磁，容易导致绝缘老化，大大降低设备的寿命，因此对大型发电机和变压器均应装设过励磁保护。
一般情况变压器的过励磁保护是计算变压器高压侧的过励磁的倍数。
该厂的主变保护装置设置有过励磁保护。
2故障经过某电厂１号机组正常运行，机组负荷200MW，AGC、AVC均投入。
发电机无功功率165.6MBVaｒ、发电机定子电压29.8KV，励磁电流1848A，励磁电压350V，发变组保护A、B、C柜均投入。
其中，发变组保护Ａ、Ｂ柜均采用RCS－985A型保护装置，发变组C柜为PCS－974型非电量保护柜。
12时34分，1号机组跳闸，发电机解列，锅炉MFT。
经检查，１号机组无设备损坏，首先分析原因为１号机组发变组保护B柜“过励磁反时限”动作，升压站断路器跳闸，灭磁开关跳闸，厂用电快切切换正常，汽轮机跳闸，锅炉灭火。
3误动分析故障停机后，就地检查１号机组的发电机、励磁机、AVC、励磁调节器、整流柜、灭磁柜以及主变压器、高压断路器等，经查，并无设备损坏，排除设备故障导致保护动作的情况。
调取现场DCS系统指令、参数图（图１），并查看AVC 运行记录。
图１１号机组现场DCS系统指令及参数由图１可知，事故发生前，系统运行稳定，发电机定子电压稳定，且UAB＝UAC＝UBC＝２20.8KV，系统频率稳定，ｆ＝49.9Hz，并未发生电压上升或者频率下降等情况，不具备发变组过励磁保护动作的客观条件。
调阅１号机组发变组保护Ｂ柜过励磁保护定值后，核对最近一次检修的现场打印定值单，见表１。
变压器过励磁保护若干方面的探究
变压器过励磁保护若干方面的探究过励磁保护主要是为了对变压器的过励磁情况进行保护，以防过励磁超出限制，影响变压器的运行以及使用年限。
本文针对500kV变压器的过励磁保护等相关的内容分析研究。
1 500kV变压器产生过励磁现象的原因在电网、电力系统发展的过程中，500kV变压器被广泛使用，但是在使用的过程中会产生一些过励磁，过励磁的产生会影响设备的稳定运行，减少设备的使用寿命。
500kV变压器在设计过程中，有一个磁通密度值，初设计中该磁通密度值一般为1.6～17T，但是在制造的过程中，磁通密度值要>1.9T，进而将变压器额定电压、频率造成的偏差避免。
过励磁现象还是会发生，针对产生过励磁现象的原因进行分析，主要为：（1）开关连接或者调整不适。
在对500kV变压器进行检修时，退出运行后，变压器的分接开关要调整到最小的位置，但是在完成变压器的检修之后，忘记调整分接开关而进行合闸，造成电路中的实际电压大于最小分接电压，造成过励磁的产生；（2）空载到负载的合闸瞬间产生。
主要是因为变压器的铁芯中存在一定的剩余磁通，在外加电压过零合闸时，过励磁将增加，而不利于合闸；（3）实际频率低于额定频率。
变压器的额定电压的频率低于额定频率，同时电感性负载的电压不变，此时将会增加变压器铁芯中的磁通，而诱发过励磁的产生；（4）铁芯结构因素。
铁芯的材质一般为冷轧硅钢片，接缝分两处错开，形成一定的搭接距离。
搭接面增加，但是厚度减少，造成实际截面减少，使得铁芯接缝处产生过励磁。
2 500kV变压器的过励磁能力以及对其产生的影响按照式（1）进行过励磁能力的测试，n增大，空载电流与损耗之间的关系为非线性陡增。
对变压器自身的损耗进行分析，其损耗主要在金属构件的表面、铁芯等部位，并在运行中产生局部过热。
在过励磁倍数相同的情况下，变压器的额定磁密、饱和磁密等参数，影响变压器的过励磁持续的时间，如果额定磁密与饱和磁密越近，饱和磁密曲线的斜率就会下降越明显，也因此使得变压器过励磁产生的持续时间缩短。
发电机过励磁保护整定
发电机过励磁保护整定发电机过励磁保护整定电子变压器为衡量发电机过励磁状况，通常采用过励磁倍数这个物理概念。
所谓过励磁倍数，是指柴油发电机过励磁运行时铁芯内的磁通密度与额定工况时(额定电压及额定频率时)铁芯内的磁通密度之比。
即：N=B/BN=(U/f)/(UN/fN)N-过励磁倍数B-发电机或变压器过励磁运行时的铁芯磁通密度BN-发电机或变压器额定工况运行时的铁芯磁通密度U、UN-发电机或变压器实际运行电压及额定电压f、fN-发电机或变压器实际运行频率及额定频率由上式可以看出，过励磁倍数与电压成正比与频率成反比。
一、定时限过励磁保护的整定定时限过励磁保护出口通常发信号，或发信号并作用于减发电机的励磁。
需要整定的定值有过励磁倍数Ndz1及动作延时。
Ndz1=Krel/KrNdz1-定时限过励磁保护动作过励磁倍数Krel-可靠系数，取1.05~1.1Kr-返回系数，取0.96关于定时限过励磁保护的动作延时，应按保护的出口方式及被保护的设备情况而定。
当保护只作用于信号时，动作延时可整定为6~9S，当过励磁保护出口作用于发信号并减励磁时，其动作延时按躲过发电机的强行励磁时间整定，通常取11S以上。
需要说明的是，定时限过励磁保护的过励磁倍数定值，不应超过铁芯的起始饱和磁密与额定磁密之比。
现代的大型发电机及变压器，其额定工作磁密BN=1.7~1.8T，而起始饱和磁密BS=1.9~2.0T。
两者之比是1.1~1.15。
因此，定时限过励磁保护的过励磁倍数整定值不应大于1.15。
二、反时限过励磁保护的整定发电机或变压器反时限过励磁保护的动作特性，应按与制造厂给出的允许过励磁特性曲线相配合来整定。
但有些国产的大型发电机及变压器，制造厂家没有给出允许的过励磁特性曲线，因此无法与制造厂给出的允许过励磁特性曲线相配合。
众所周知，并网运行的发电机或变压器，其电压的频率决定于系统频率。
运行实践表明：除了发生系统瓦解性事故外，系统频率大幅度降低的可能性几乎不存在。
变压器过励磁保护的测量点分析
变压器过励磁保护的测量点分析摘要：本文通过阐述过励磁故障与保护的基本概念，分析变压器过励磁保护的设置，以此来分析变压器过励磁保护的测量点的选取。
关键词：变压器；过励磁；测量点一、过励磁故障与保护的基本概念（一）变压器过励磁的原因在电力系统中设置的变压器，经常会发生过励磁的现象，引起这种现象的原因有很多。
首先，比较重要的方面，也就是电网解和环的考虑不周密，或者是由于操作的不恰当，会引起局部地区出现过电压抑，有时候会引起低频率的运行；另外，铁磁谐振会引起过电压，L—C 谐振也会引起过电压；倘若调节控制装备程序失控，或者是发生误动的现象也会引起变压器过励磁；超高压远距离输电线路丢失负荷时会引起过电压。
（二）变压器过励磁的后果倘若变压器过励磁发生故障，会产生非常严重的影响。
过励磁会引起温度的升高，温度的升高会引起老化的绝缘的发热，这个时候，绕组的绝缘的强度、机械性能都会受到影响，铁心叠片间绝缘会产生损害，这种损害会引起绕组对于铁心主绝缘的损害，而且绝缘的发热会引起油箱的内壁的油漆的融化，那么变压器油会被污染。
而引起发热的原因，是因为，变压器的铁心的饱和，饱和会引起铁损，铁心的温度在这个时候会升高，温度的升高引起铁心的饱和，会发生磁场的扩散，周围空间的漏磁场会增强，漏磁场产生涡流，涡流损耗，靠近铁心的绕组导线以及油箱壁以及其他的金属构造发热，热量积累产生高温，高温严重时，局部就会变形，绝缘介质会发生损伤。
而如果是一些较大型的电器的话，发热就比较严重。
这是因为，当工作的磁通密度达到了额定中的磁通密度的1.3—1.4倍的时候，励磁电流有效值能到达额定可以负荷的电流，铁心的涡流耗损与其他金属构件的涡流耗损以及频率的平方成正比，况且励磁电流时非正弦波，非正弦波会产生较多的高谐波分量，导致发热严重，引起重大的时候。
二、变压器过励磁保护的设置（一）过励磁保护应注意的假设无论是为定时限保护，还是反时限保护，判据都是B＝U/（4.44WSf）.。
发电机过激磁（过励磁）保护原理及动作处理步骤
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发电机过激磁保护原理
发电机(变压器)会由于电压升⾼或者频率降低⽽出现过激磁，如与系统并列运⾏的变压器，由于分接头连接不正确，使变压器的电压过⾼引起过激磁。
对于升压变压器的过激磁，⼤多数在未与系统并列的情况下发⽣，主要原因有:发变组在与系统并列之前，由于操作上的过失，误加了较⼤的励磁电流;发电机起动过程中，转⼦在低速下预热时，由于操作上的过失，误将发电机电压上升到额定值，使变压器由于频率低⽽产⽣过激磁;在切除机组的过程中，主汽门关闭，出⼝断路器断开，⽽灭磁开关拒动，此时原动机减速，但⾃动调节励磁装置⼒求保持机端电压为额定值，从⽽使变压器因频率降低⽽引起过激磁。
事实上，正常情况下突然甩负荷也要引起相当严重的过激磁。
因此，⼤容量变压器应装设过激磁保护。
对于300MW及以上发电机，当发电机与主变压器之间⽆断路器⽽共⽤⼀套过励磁保护时，其整定值按发电机或变压器过励磁能⼒较低的要求整定。
当发电机及变压器间有断路器⽽分别配置过励磁保护时，其定值按发电机与变压器允许的不同过励磁倍数分别整定。
过激磁保护反应过激磁倍数⽽动作，过激磁倍数n或定义如下:。
励磁系统的过励限制和过励保护
励磁系统的过励限制和过励保护竺士章,陈新琪(浙江省电力试验研究院,浙江省杭州市310014摘要:对采用发电机和励磁机磁场电流实现的励磁系统,分别对其顶值电流瞬时限制和过励反时限限制提出了函数特性、启动值、限制值、限制动态过程要求,以及参数整定要求,确定了与发电机相关保护、定子过电流限制、励磁变保护的配合关系。
提出了对过励保护的技术要求。
对励磁机磁场电流作为信号的过励限制的函数形式提出了建议。
关键词:励磁系统;过励限制;过励保护;特性;整定收稿日期:2009206225;修回日期:2009211217。
0引言合理整定励磁系统过励限制和保护定值是一个关系到机组安全和电力系统稳定的重要问题。
美国1996年和2003年2次大停电,在电网瓦解的最后时刻都有过励保护动作。
说明在避免电网瓦解过程中需要大量无功支持,正确的励磁系统过励限制和过励保护可以在保证发电机组安全可靠运行的条件下最大限度地发挥发电机的作用,从而提高电网的稳定裕度。
本文对过励限制和过励保护特性、参数整定等方面进行分析,对励磁机磁场电流作为信号的过励限制的函数形式提出了建议。
1过励限制的主要特性励磁系统过励限制[1]包含顶值电流瞬时限制和过励反时限限制2种功能。
静止励磁系统和有刷交流励磁机励磁系统采用发电机磁场电流作为过励限制的控制量,无刷交流励磁机励磁系统采用励磁机励磁电流作为过励限制的控制量。
过励反时限特性函数类型与发电机磁场过电流特性函数类型一致。
因励磁机饱和难以与发电机磁场过电流特性匹配时宜采用非函数形式的多点表述反时限特性。
隐极式同步发电机转子过电流特性见G B/T 7064—2008[2]的4.29条。
特性表达式如下:(I 2-1t =33.75(1式中:I 为发电机磁场电流对额定磁场电流I fn 的比值;t 为许可的过电流持续时间。
水轮发电机转子仅有承受2I fn 的持续时间的描述,缺少过电流特性的函数描述。
励磁系统功率单元(励磁变压器、整流桥、励磁机等的过电流能力应保证实现发电机转子过电流能力,但是某些交流励磁机励磁系统的顶值电流可能小于发电机转子过电流能力,当两者不相同时按小者确定。
发电机_变压器组过励磁保护若干问题的研究_张侃君
发电机-变压器组过励磁保护若干问题的研究张侃君1,尹项根1,朱红莉2,张 哲1,陈德树1,李鑫婧1(1.华中科技大学电力安全与高效湖北省重点实验室,湖北省武汉市430074;2.武汉东讯科技有限公司,湖北省武汉市430074)摘要:对大型发电机—变压器组过励磁保护的3个问题进行了分析,分别是:保护动作特性曲线与设备过励磁曲线的配合、保护算法的性能以及保护应用中的相关问题。
针对前2个问题,通过对不同动作特性曲线、算法的性能对比分析结果表明,基于分段原理的动作特性曲线和基于反时限保护动作状态与动作量基本关系的算法具有更好的性能,由这两者构成的过励磁保护方案能对机组起到更有效的保护作用。
对于第3个问题,通过对保护的电压、定值和动作出口方式进行合理的选取和设置,可以在保证机组安全的基础上,充分发挥机组的效益。
关键词:发电机—变压器组;过励磁保护;动作特性曲线;保护算法;保护应用中图分类号:TM 772收稿日期:2008-06-27;修回日期:2008-08-03。
0 引言当发电机或变压器发生过励磁故障时,铁芯的工作磁密升高导致其出现饱和,使得铁损增加;铁芯饱和还会使漏磁场增强,漏磁通在穿过铁芯表面和相应结构件中引起的涡流损耗也相应增加,由这些附加损耗引起的温升有可能导致设备绝缘的损坏。
由于现代大型发电机、变压器的额定工作磁密接近其饱和磁密,使得过励磁故障的后果更加严重。
并且,对于发电机—变压器组(以下简称为发变组),其电压和频率都会大幅度偏离额定值,有可能出现因电机转速偏低而电压接近额定值时由低频产生的过励磁故障,因此,发变组必须要配置专门的过励磁保护。
过励磁保护一般采用过励磁倍数来反映设备的过励磁情况。
保护以各时刻过励磁倍数的计算值作为判断保护运行状态的依据。
但是,目前过励磁保护所采用的动作特性曲线和算法有若干种,针对相同的过励磁情况,由不同的动作特性曲线和算法构成的过励磁保护性能可能不一致。
另外,如果用于计算过励磁倍数的电压,以及保护的整定值和动作出口方式的选择和设置不合理,也会影响到保护的性能以及设备的安全。
发电机过励磁(两段)
发电机定时限过激磁保护
一、保护原理
过激磁保护反映的是过激磁倍数，而过激磁倍数等于电压与频率之比。
发电机或变压器的电压升高或频率降低，可能产生过激磁。
即
*
*=
=
=f U B B f U U
e
f
式中 f U ——过激磁倍数；
B 、Be ——分别为铁芯工作磁密及额定磁密；
U 、f 、*U 、*f ——电压、频率及其以额定电压及额定频率为基准的标么值。
发电机的过激磁能力比变压器的能力要低一些，因此发变组保护的过激磁特性一般按照发电机的特性整定。
跳闸
跳闸
图一 发电机定时限过激磁保护逻辑图
二、一般信息
2.1输入TA/TV 定义
注：对应的保护压板插入，保护动作时发信并出口跳闸；对应的保护压板拔掉，保护动作时只发信，不出口跳闸。
2.6投入保护
开启液晶屏的背光电源，在人机界面的主画面中观察此保护是否已投入。
（注：该保护投入时其运行指示灯是亮的。
）如果该保护的运行指示灯是暗的，在“投退保护”的子画面点击投入该保护。
2.7参数监视
点击进入发电机定时限过激磁保护监视界面，可监视保护的整定值，过激磁倍数等有关信息。
三、保护动作整定值测试
3.1 过激磁定值测试
外加电压，改变电压幅值或者改变电压频率达到等值，使得保护出口发信，记录数据。
3.2 定时限动作时间定值测试
突然外加电压，充分满足过激磁倍数，保护出口，记录动作时间。
保护逻辑是否正确（打“√”表示）：正确□错误□
保护出口方式是否正确（打“√”表示）：正确□错误□保护信号方式是否正确（打“√”表示）：正确□错误□。
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基础是在该过励磁倍数n下，变压器受热各部分均不 致损坏或影响使用寿命。 变压器过励磁工况的运行规定见表6。
表6
过励倍数 允许时间
变压器过励磁的运行规定举例
n* 1.58 1.40 1.36 1.30 1.24 1.20 1.15 1.05
5 12 18 180 10 30 60 600 60
1200***
过励磁保护
但因变压器已为空载，也会产生过电压。 超高压远距离输电线突然丢失负荷而发生过电压。 事故时随着切除故障而将补偿设备同时被切，使充 电功率过剩导致过电压；补偿设备本身故障而被切 除时也引发过电压。 如丢失负荷发生在变电所内，一次电压太高，通常 的调压手段又不足以控制住过电压的发生时。 事故解列后的局部分割区域中，若电压维持额定， 由功率缺额造成频率大幅度降低时。 电网解、合环考虑不周或操作不当，引起局部地区 出现过电压或低频率运行。 铁磁谐振或L-C谐振引起过电压。 各种调节控制设备的程序控制失控或误动。
6
（二）变压器、发电机的过励磁能力
1.40 1.35 1.30 1.25 1.20 1.15 1.10 1.05 0.1 0.2 0.4
t min 100
n
n
1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.1 0.2
1
2
10 100 t min
1
2
4
10
20
40
图75 变压动作特性 1、两段式定时限过励磁保护 n 图77所示为发电机和变压器 140 130 发电机允许曲线 的过励磁允许曲线。两者均以发 120 110 118 ,6s 110 ,60s 电机额定电压为基准。两段式定 100 变压器允许曲线 t s ~ ~ 时限过励磁保护的动作特性如虚 0.1 1.0 10 100 1000 线所示，其中，第一段：过励磁 图77 过励磁定时限 保护的动作特性示例 倍数整定值1.18~1.2,所带延时 2~6s；第二段：过励磁倍数整定值1.1，所带延时 45~60s。由图可知，过励磁倍数 n 1.1时，过励磁保 护动作太提前，偏于安全保守； n 1.1且t>600s时， 保护不动作，不利于被保护设备的安全。这是定时 限保护的固有缺点。
3
线路断路器跳闸或发-变组出口处断路器跳闸后，若 自动调整励磁装置失灵或已退出运行，则电压迅速 升高，频率也要升高但比较缓慢，从而使比值 U/f 上升，引起变压器过励磁。这种情况下，过励磁倍 数n可达1.3倍以上，如无适当措施，将持续相当长 的时间。由于大型发电机 xd比较大，当满载突然甩 负荷时，过励磁现象比中小型机组严重。 事实上，正常情况下突然甩负荷也要引起相当 严重的过励磁。因为励磁调节系统和原动机调速系 统都是右惯性环节组成，突然甩负荷后，电压要迅 速上升，而频率上升缓慢，因而比值U/f上升，使变 压器过励磁，但持续时间较短。这种情况，因为属 于正常运行方式，变压器应能承受这种水平的过励 磁而不遭受损伤。因此，要求变压器允许的过励磁 倍数曲线应高于正常甩负荷的过励磁倍数曲线。然 而，并不是所有大型变压器都能满足这种要求。
2
发电机自励磁。 变压器调压分接头连接不正确。 对于升压变压器（多在未与系统并列运行的情况下 发生）： 发-变组在与系统并列之前，由于操作上的过失，误 加了较大的励磁电流。 发电机启动过程中，转子在低转速下预热时，或双 轴发电机低频下并列后，由于操作上的过失，误将 发电机电压上升到额定值，使变压器因低频而导致 过励磁故障。 在切除机组的过程中，主汽门关闭，出口断路器断 开，而灭磁开关拒动。此时原动机减速，自动调整 励磁装置力求保持机端电压等于额定值，从而使变 压器遭受因低频引起的过励磁。
IEEE
日本500kV级 法国500kV级
t
连续 连续
s
1
前苏联
20**
* 当 f f n 时，n即过电压倍数； ** 允许负荷电流 I n ； *** 允许负荷电流 0.5I n 。
8
发电机的过励磁倍数曲线不多见，图76 摘自美国西屋公司的资料。图中所示，该汽 轮发电机的过励磁倍数曲线2低于电力变压器 的曲线1，当它们组成发电机—变压器单元接 线方式时，过励磁倍数应由发电机限制。但 注意到发电机额定电压往往比变压器同级额 定电压高5%（例如发电机为10.5kV，变压器 为10kV），因此若以发电机额定电压为基准， 变压器的过励磁倍数曲线可能位于发电机过 励磁倍数曲线之下，此时过励磁倍数将由变 压器决定。
图76 西屋公司的空载过励磁倍数曲线 曲线1—电力变压器；曲线2—汽轮发电机
同一过励磁倍数n下允许的持续时间长短，与额 定磁密 Bn 和饱和磁密 Bs 的大小以及磁化曲线的形状有 Bn 越接近 Bs ，磁化曲线饱和段的斜率越小， 密切关系， 则在同一过励磁倍数n下的允许持续时间越短。变压 器过励磁倍数曲线如图75所示，制定此曲线的 7
5
致涡流进一步增加，还可能造成绕组对铁芯的主绝 缘损坏，而且油箱内壁的油漆熔化还会造成变压器油 被污染。 对于发电机： 铁芯饱和后谐波磁密增强，使附加损耗加大，引起局 部过热。电压越高，时间越长，引起的过热越严重， 甚至会造成局部烧伤。 使定子铁芯背部漏磁场增强。如果定位筋和定子铁芯 的接触不良，过电压后，在接触面上可能要出现火花 放电。对于氢冷机组，这是十分不利的。
（一）概述 由于发电机或变压器发生过励磁故障时并非每 次都造成设备的明显破坏，往往容易被人忽视，但是 多次反复过励磁，将因过热而使绝缘老化，降低设备 的使用寿命。我国继电保护规程规定，对频率降低和 电压升高引起的铁芯工作磁密过高，300MW及以上的 发电机和500kV变压器应装设过励磁保护。 1、可能导致过励磁故障的原因 对于系统中的发电机和变压器： 在发电机启动或停止过程中，当转速偏低而电压仍维 持为额定值时，将由于低频引起过励磁（发-变组接 线方式）。 甩负荷时，发电机如不及时减励磁，将产生过电压； 在发-变组方式时，即使机端电压能维持先前值， 1
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2、过励磁故障可能导致的后果 对于变压器： 变压器铁芯饱和之后，铁损增加，使铁芯的温度上 升。铁芯饱和后还要使磁场扩散到周围的空间中去, 使漏磁场增强。靠近铁芯的绕组导线、油箱壁以及 其他金属构件，由于漏磁场而产生涡流损耗，使这 些部位发热，引起高温，严重时要造成局部变形和 损伤周围的绝缘介质。 对某些大型变压器，当工作磁密达到额定磁密的 1.3~1.4倍时，励磁电流的有效值可达到额定负荷电 流的水平。由于励磁电流是非正弦波，含有许多高 次谐波分量，而铁芯和其它金属构件的涡流损耗与 频率的平方成正比，所以发热严重。 过励磁引起的稳升加速绝缘老化、使绕组的绝缘强 度和机械性能恶化。此外铁芯叠片间绝缘损坏会导