电力系统失步保护概述
阐述发电机失步的原理及双遮挡器原理失步保护的整定计算
阐述发电机失步的原理及双遮挡器原理失步保护的整定计算摘要:阐述南海发电一厂220kV 出线同杆并架双回线,电网调度为确保电网系统稳定性,电厂投入发电机组失步保护的必要性;以及着重介绍了基于双遮挡器原理的发电机组失步保护整定值计算方法。
关键词:振荡;失步保护;双遮挡器;整定计算 0 引言2013年中旬,中调转发了电网总调《电厂安全稳定防线优化方案讨论会议纪要》,并要求我厂在具体时间内完成对机组失步保护定值优化调整工作,具体原则如下:1 )机组失步保护整定范围延伸至电厂送出线路对侧变电站,即延伸至 220kV 对侧变电站;2 )为分散动作风险,机组滑极次数定值分两轮整定。
即不重要机组定义为第一轮跳闸对象,重要机组为第二轮跳闸对象,后者滑极次数需比前者大。
由于我厂无装设失步解列装置, 2台机组发变组保护亦无配置失步保护(机组为200MW 发电机,可不配置发电机失步保护),按中调通知要求需进行机组失步保护定值整定并投入。
1 针对我厂220kV 出线同杆并架双回线,发电机组失步保护投入的必要性广东电网调度对全网电厂送出线路(同杆双回线)故障的稳定性进行核算,针对我厂220kV 出线(新南甲线、新南乙线为同杆双回线)分析研究,当两回线路同时或相继出现一回线路三相永跳故障与另一回线路单相瞬时故障现象时,线路电抗增加,回路的综合电抗X Σ变大,根据公式:P E =δsin ∑⨯X E U A(1-1) A E :发电机电动势;U:无穷大系统母线电压;X Σ:包括发电机电抗在内的发电机到无穷大系统母线的总电抗; δ:发电机电动势E A 与无穷大系统电压U 之间的功角; P E : 功率极限值。
功率极限值将变小,功角特性将由图曲线1变为曲线2,如图1-1所示。
[1]图1-1 系统故障时的功角特性曲线在切除线路的瞬间,X Σ的增大以及发电机由于机械惯性,转速不变,功率角不变δ,由公式1-1可知,这时原动机供给发电机的功率仍为Pm ,发电机的对外输出功率P E 却减少了,此时发电机的运行点将由曲线1的a 点落到曲线2的b 点上,但是b 点运行时,功率是不平衡的。
失步保护原理及调试方法
• 3是滑极次数到达一定值时,则动作 出口。
对失步保护的要求
• 采用正序电压,正序电流计算阻抗,能区 分短路故障和失步
• 能区分振荡中心在发变组内部或外部 • 能区分加速失步或减速失步 • 当电流小于出口断路器跳闸允许电流时出
失步保护原理及调试方法
为何要装设失步保护
• (1) 发电机失步振荡时厂用辅机工作稳定性遭 到破坏,甚至导致全厂停机、停电的重大事故。
• (2)失步运行时,当发电机电势与系统等效电势 的相位差为180°的瞬间,振荡电流的幅值接 近机端三相短路时流经发电机的电流。振荡电 流在较长时间内反复出现,使定子绕组遭受热 损伤或端部遭受机械损伤。
口 • 能记录滑极次数,跳闸滑极次数可分别整
定
失步保护三元件失步继电器动作特 性
失步保护定值
失步保护调试方法
• 详见调试手册
• (3)振荡过程中产生对轴系的周期性扭力,可能 造成大轴严重机械损伤。
• (4)振荡过程中由于周期性转差变化在转子绕组 中引起感生电流,引起转子绕组发热。
• (5)大型机组与系统失步,还可能导致电力系统 解列甚至崩溃事故。
ห้องสมุดไป่ตู้
失步保护基本原理
• 发电机失步保护基本原理主要是通过 测量阻抗的轨迹变化情况来检测发电 机是否失步。判断依据有三点:
发电机失步保护原理
发电机失步保护原理嘿,咱今天来聊聊发电机失步保护原理这档子事儿。
你说这发电机啊,就好比是一辆奔跑在电力大道上的汽车,得稳稳当当的跑才行。
那失步呢,就像是这辆车突然跑偏了,这可不得了哇!发电机正常工作的时候,那电流啊、电压啊啥的都乖乖的,按部就班地干活。
可要是出了问题,就像一个调皮的孩子开始捣乱啦。
失步的时候,发电机的转子和定子之间的同步关系就被打破了,就好像两个人跳舞,节奏突然乱套了。
这时候就得靠失步保护出马啦!它就像是一个机灵的交警,时刻盯着路况呢。
它通过检测各种信号,比如电流啦、电压啦、相位啦等等,一旦发现有失步的迹象,马上就采取行动。
你想想看,要是没有这个保护,那发电机不就像脱缰的野马一样,到处乱撞啦?那后果可不堪设想啊!咱家里的电灯可能忽明忽暗,电器说不定还会被烧坏呢。
失步保护的原理呢,其实也不复杂。
它就像是一个聪明的卫士,能分辨出正常和不正常的状态。
它会根据设定的标准和算法,来判断是不是真的失步了。
一旦确定,那就赶紧采取措施,比如发出警报啊,或者直接让发电机停下来,免得造成更大的损失。
这就好比你走路,要是发现前面路不对劲,你不得赶紧停下来或者换条路走啊?不然一脚踩空掉进坑里咋办?而且啊,这失步保护还得够灵敏才行。
不能等问题都很严重了才反应过来,那就晚啦!就像火灾报警器,要是等火烧起来很大了才响,那还有啥用呢?咱再打个比方,失步保护就像是一个球队的守门员,得时刻保持警惕,不能放过任何一个可能的危险球。
只有这样,才能保证整个电力系统的安全稳定运行呀!总之呢,发电机失步保护原理虽然听起来有点专业,但其实也不难理解。
它就是为了保证我们的电力供应稳稳当当的,让我们能安心地用电。
所以啊,可别小看了它哟!这可是关乎我们日常生活的重要东西呢!你说是不是?。
4同步电动机的失步保护
同步电动机的失步保护同步电动机的保护配置与异步电动机基本相同,同样也装设有反应相间短路的电流速断保护或纵差动保护、反应接地故障的零序电流保护、过负荷保护及低电压保护等;存在的不同之处有:(1)保护动作于跳闸时,除跳开电动机机端断路器外,还需跳开灭磁开关。
(2)当电网电压低于0.5‰时,同步电动机的稳定运行可能遭到破坏,因而同步电动机的低电压保护按0.5‰进行整定。
(3)应装设失步保护。
当同步电动机失去同步而转入异步运行状态时,其定子回路将出现一个幅值按一定周期变化的振荡电流,而且由于定子旋转磁场与转子不再同步,在转子回路也将感应出交变电流,根据这些特征,可构成同步电动机的失步保护,其原理接线如图11—6所示,考虑到同步电动机短时失步后有可能恢复同步运行,同时也为了躲过同步电动机的异步启动,保护带一定的延时动作。
保护装置的中间继电器KM之所以带延时返回,是因为无论是定子回路所出现的振荡电流,亦或是转子回路所感应的交变电流,幅值都随时间作周期变化,当其下降到一定值时,电流继电器KA、中间继电器KM将返回,KM的延时返回触点可保证时间继电器KT一直保持励磁状态,从而使保护可靠动作。
其他元件保护为了补偿电力系统中的电容、电感参数,或向电力系统提供容性或感性无功功率以改善电能质量,提高系统运行的安全性、稳定性及经济性,在电力系统中采用了大量的补偿装置。
根据接人方式不同电力系统补偿装置分为两类:一类为串联补偿装置,另一类为并联补偿装置。
本章中,主要介绍作为并联补偿装置的电抗器、电容器及同步调相机的保护。
发电机保护现象、处理
发电机保护1 对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,应根据发电机的容量有选择地装设以下保护。
(1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。
(2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。
只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。
(3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。
(4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。
(5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。
(6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。
中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。
(7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。
(8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。
(9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。
(10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。
(11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。
发电机保护简介1、发电机失磁保护失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。
由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成,分别动作于发信号和解列灭磁。
电厂失步解列装置培训、失步解列装置介绍、失步解列主要组成部分、功能及动作逻辑介绍、日常维护注意事项
装置组成
• 型号:UFV-200F4
输入两回线路的三相相电压和三相电流,判断两条线路的失步
情况,具有两轮失步解列输出。
“
正面面板布置图。 “运行”灯是绿色,装置正常运行时闪烁; “启动”灯是红色,装置进入启动状态后点亮,启动状态 退出时自动熄灭; “动作”灯是红色,装置动作出口后点亮,按“信号复归 ”后熄灭; “异常”灯是红色,装置异常时点亮,异常状态消失后自 动熄灭; “PT断线”灯是红色,装置发生电压回路断线时点亮,电 压正常后自动熄灭; “装置闭锁”灯是红色,当装置出现异常足以影响到装置 运行时,该灯点亮,异常状态消失后自动熄灭;
Ⅰ—>Ⅳ,则判为:振荡中心在装置安装处附近(送端)
Ⅳ—>Ⅰ,则判为:振荡中心在装置安装处附近(受端)
2. 装置定值
a) Uls:失步振荡解列动作区范围低电压定值; b) Power Sign Set :失步振荡的事故前功率方向选择
。 P<0:Y/N (事故前功率为正允许/不允许失步解列动 作); P>0:Y/N (事故前功率为正允许/不允许失步解列动作) ;
数可验证相关的判断逻辑。 b) 采用继电保护仪试验
通过设置保护仪的两机模型的阻抗参数和TA极性等 参数可验证相关的判断逻辑。
1、线路1低频功能 f≤flqs1 t≥tflqs1 低频启动 f ≤ fls1 t≥tfls1 低频动作,输出第2轮 若频率变化率df/dt≥ df/tb1,则认为由于负荷反 馈,高次谐波,电压回路接触不良等原因引起频 率变化异常,闭锁低频功能。
• SCM-380(开入光隔离插件)
• SCM-320(通信插件)用于装置间的通信功能,不同的装置间可以通过本板进行快速 交换数据,达到区域控制的目
电力系统变电站的继电保护
电力系统变电站的继电保护电力系统变电站的继电保护是保护电力设备和电力系统安全运行的重要措施。
继电保护系统通常由主保护、辅助保护和辅助设备组成,通过对电力系统的各个部分进行监测和控制,及时发现和消除可能导致电力设备损坏的故障,保证电力系统的连续供电和可靠运行。
变电站的继电保护主要包括对发电机、变压器、线路等电力设备的保护。
发电机保护是变电站的重要组成部分,主要包括对发电机的过载保护、短路保护、接地保护和失步保护。
过载保护可以根据发电机的负荷情况调整发电机的运行参数,避免发电机超负荷运行。
短路保护可以根据发电机的输出电流和电压变化情况,及时切断发电机与电力系统之间的电连接,保护发电机不受电力系统的短路故障影响。
接地保护可以检测发电机的接地情况,及时切断故障回路,保护发电机不受接地故障的影响。
失步保护可以检测发电机的转速变化情况,及时切断发电机与电力系统之间的电连接,保护发电机不受电力系统的调频影响。
变压器保护是变电站继电保护的重要内容,主要包括对变压器的过流保护、差动保护和温度保护。
过流保护可以根据变压器的电流变化情况,判断变压器是否发生故障,及时切断变压器与电力系统之间的电连接,保护变压器不受电流过载的影响。
差动保护可以根据变压器的输入电流和输出电流之间的差值,判断变压器是否发生故障,及时切断变压器与电力系统之间的电连接,保护变压器不受电流不平衡的影响。
温度保护可以通过监测变压器的温度变化情况,预防变压器因过热而损坏。
继电保护系统还需要配备相应的辅助设备,如CT变比计算器、PT漏电流保护器、信号传输装置等,以确保继电保护系统的正常运行。
低励失磁保护
10
逐渐加速,使
•
Ed
与
•
Us
之间旳功角
随之增大,P又要
回升。在这一阶段中,sin 旳增大与 Ed 旳减小相补偿,
基本上保持了电磁功率P不变。
与此同步,无功功率Q将伴随 Ed 旳减小和 旳增大
而迅速减小。按式(4-4-2)计算旳Q值将由正变负,即发 电机变为吸收感性旳无功功率。
在这一阶段中,发电机端旳测量阻抗为:
当一台发电机发生低励或失磁后,因为电压下降, 电力系统中旳其他发电机在自动调整励磁装置旳作 用下,将增长其无功功率输出,从而使某些发电机、 变压器或线路过电流,其后备保护可能因过电流而 动作,使故障范围扩大。
一台发电机低励或失磁后,因为该发电机有功功率 旳摆动,以及系统电压旳下降,可能造成相邻旳正 常运营发电机与系统之间,或电力系统旳各部分之 2
低励、失磁保护
(一)概述
发电机旳低励或失磁是常见旳故障形式。低励, 表达发电机旳励磁电流低于静稳极限所相应旳励磁 电流;失磁,表达发电机完全失去励磁。对于大型 机组,励磁系统旳环节比较多,增长了发生低励和 失磁旳机会。
发电机低励或失磁后,将过渡到异步运营,转 子出现转差,定子电流增大,定子电压下降,有功 功率下降,无功功率反向(原为过励运营时)且增 大,在转子回路中出现差频电流。电力系统旳电压 下降及某些电源支路过电流。全部这些电器量旳变 化,都伴有一定程度旳摆动。在一定旳条件下,这 些变化将破坏电力系统旳稳定运营,威胁发电机本 身旳安全。
电力系统失步解列装置通用技术条件
电力系统失步解列装置通用技术条件一、适用范围该装置适用于电力系统中发生失步事件时的电力设备保护和自动重连控制。
二、基本要求1. 系统可靠性:装置应具备良好的可靠性,能够正确判断失步事件并采取措施进行保护和控制。
2. 灵敏度:装置应具备较高的灵敏度,能够快速准确地检测到失步事件的发生。
3. 稳定性:装置应具备稳定的工作性能,能够在各种工作条件下保持良好的稳定性。
4. 抗干扰能力:装置应具备较强的抗干扰能力,能够在电力系统环境复杂的情况下正常运行并准确判断失步事件。
5. 环保性:装置应符合环境保护要求,不应对环境产生不良影响。
三、技术指标1. 失步检测时间:失步事件发生后,装置应能在X毫秒内检测到,并做出相应的保护和控制动作。
2. 失步检测准确性:装置应具备较高的失步检测精度,能够准确判断失步事件的类型和程度。
3. 故障处理时间:装置应能在X毫秒内完成对失步事件的保护和控制动作,以最大限度地减少电力系统的故障影响。
4. 通信性能:装置应具备可靠的通信功能,能够与其他设备进行数据交互和命令传输。
5. 可编程性:装置应具备较高的可编程性,能够根据运行要求和系统变化进行相应的参数配置和逻辑调整。
四、安全和可靠性要求1. 装置应满足国家相关电力系统保护设备的安全和可靠性要求。
2. 装置的硬件和软件应具备防止非法访问和恶意攻击的能力。
3. 装置应具备自动备份和恢复机制,以确保装置的可靠性和连续性。
五、运维要求1. 装置应具备方便的维护和管理功能,能够进行设备诊断、状态监测和故障定位。
2. 装置应提供必要的接口和协议,便于用户对装置进行远程监控和操作。
3. 装置应提供详细的技术文档和操作指南,以方便用户合理使用和维护装置。
六、验收标准装置应经过相关部门的测试和认证,符合国家电力系统保护设备的相关标准和技术规范。
七、参考标准(根据实际情况列举适用的国家或行业标准和技术规范进行引用)注:以上通用技术条件仅供参考,具体要求可根据实际应用场景和需求进行进一步细化和补充。
发电机常用保护概要
E A
U A
U C
E A
U B
E C
U 0
E B
中 性 点 ( 机 端 ) 对 地 的 零 序 电 压
机端(中性点)零序电压的特点及 对相应保护的影响
•零序电压电压大小与接地点位置有关, 越靠近中性点,零序电压越小。
3U 0 3E
短路的匝数占总匝数
三、发电机100%定子接地保护
定子单相接地故障的零序电流、电压
A
TA
B C
C0 C0G
机端零序电流特点及对相应保 护的影响
•机端流过的零序电流:
3I 0 jc 3U 0 因此发电机变压器组接 线不适合采用零序电流 保护 来反映发电机定子绕组 接地故障
发电机机压母线连接的 元件越多,零序电流越 大;
保护动作情况
1、发电机失磁,阻抗元件动作,并且
TV二次没断线,励磁低电压元件动作, 过功率元件动作,则保护经延时发出 信号,同时作用于减负荷。
•2、发电机失磁,阻抗元件动作,并 且TV二次没断线,励磁低电压元件动 作,机端低电压元件动作,则保护经 延时发出信号,并动作于解列灭磁、 启动快切、启动断路器失灵。 •.
90 : 失磁 Eq
0
P (P PJ ) P n e P 有功基本不变
失磁到失步前阻抗变化轨迹
Zm Us Ig
Ug Ig
U s j Ig X s Ig
jX s
0
jX
Zm
jX d
2 US 2P
R
jX s
发电机100%定子接地保护由反 应基波零序电压元件和反应三次 谐波电压元件两部分组成。第一 部分可保护定子绕组的90%-95%, 而第二部分是用以消除基波零序 电压元件保护的死区。
发电机失步保护校验方法
发电机失步保护校验方法
发电机失步保护是电力系统中的一项重要保护措施,用于保护发电机在失步运行时的安全运行。
失步是指发电机转子与电网频率不同步运行的现象,可能导致发电机损坏或系统故障。
因此,校验发电机失步保护的方法至关重要。
校验发电机失步保护的方法之一是通过实际测试。
在测试过程中,需要模拟失步运行的情况,观察保护装置是否能够及时检测到失步,并采取相应的保护动作。
测试时需要注意安全,确保测试过程不会对电力系统造成损害。
另一种校验方法是通过仿真软件进行模拟。
利用仿真软件可以模拟各种失步情况,并观察保护装置的响应。
仿真软件可以提供详细的数据和图表,帮助工程师分析保护装置的性能,并进行必要的调整和改进。
校验发电机失步保护的方法还包括检查保护装置的参数设置。
保护装置通常具有多个参数,如失步阈值、动作延时等。
这些参数的设置对于保护装置的性能至关重要。
工程师需要仔细检查这些参数的设置是否符合实际需求,并根据需要进行调整。
在校验发电机失步保护时,还需要考虑到其他因素的影响。
例如,电力系统的负荷变化、电网频率的波动等都可能对失步保护的性能产生影响。
因此,在校验过程中需要综合考虑这些因素,并进行相
应的分析和评估。
发电机失步保护的校验方法包括实际测试、仿真模拟和参数设置检查等。
通过这些方法,可以确保发电机失步保护装置的性能符合要求,提高电力系统的安全性和可靠性。
工程师们应该密切关注发电机失步保护的校验工作,并不断改进和完善保护装置的性能,以应对电力系统中可能出现的各种故障和异常情况。
发电厂继电保护整定计算[详细]
Zloa.Q 0.9
U
2 N
nTA
j arctan QG
e
PG
()
PG2 QG2 nTV
三、失磁保护整定计算
式中 QG ——发电机进相感性无功功率,因为发 出感性无功功率时,QG 0 ,因此进相运行时 QG 0 PG——发电机发出的有功功率,一般情况下取
PG PN 对静稳阻抗边界圆,在 arctan QG 角方向上
2)校核躲进相jX运B 行 时jXd负USB荷N2 nn阻TTVA (抗)的能力 发电机正常运行时的负荷阻抗
Zloa.Q 0.9
U
2 N
nTA
j arctan QG
e
PG
()
PG2 QG2 nTV
三、失磁保护整定计算
对下抛圆定子阻抗特性,在 arctan QG 角方向上
( 0)的动作阻抗 Zop为
一 概述
整定计算前的准备工作
1、掌握发电厂主电气系统、厂用系统及所有电 气设备情况并建立资料档案; 2、收集并掌握全厂主设备及厂用设备继电保护 及有关二次设备技术资料; 3、绘制全厂电气设备等效阻抗图; 4、有关的短路电流计算;
二、短路电流计算
1、概述 1)短路故障的原因
①自然方面的原因; ②人为方面的原因; ③设备本身原因; 2)短路种类 ① 单相接地短路 ②两相接地短路 ③ 两相及三相短路 ④ 断相或断相接地 ⑤绕组匝间短路
一 概述
③ 主系统和主设备保护的安全可靠性、配合选择 性、灵敏性、快速性都必须满足要求。 ④ 必要时可以牺牲某些三类负荷保护保护的动 作选择性,以保证主系统或主设备保护的安全可 靠性、配合选择性,特别是快速性的要求。 两者不同之处:
由于被保护设备性能、运行状态、故障类型 有很大不同,从而其保护方式、动作原理判据、 整定计算要求、整定计算方法就有很多不同。
电力系统失步保护原理及整定计算方法
电力系统失步保护原理及整定方法概述随着电力系统容量不断增加,大型发电厂高压母线的系统阻抗较小,一旦发生系统非稳定性振荡,其振荡中心很容易进入失步发电机变压器组内部,这将严重威胁失步的发电机和系统的安全运行,所以自20世纪90年代以来,我国大型发电机组均加装发电机失步保护,并有多种不同类型判据的失步保护。
1.失步保护的基本原理失步保护的基本原理主要是通过测量阻抗的轨迹变化情况来检测是否失步。
其主要指标有三点,一是测量阻抗轨迹为自左向右或自右向左依次穿越整定阻抗区域,穿越一次则记录为滑极次数加一;二是每穿越一个区域都大于一定延时,以区别于故障以及区分失步振荡和稳定振荡;三是滑极次数达到一定值时,则动作出口。
失步保护要求在短路故障、系统振荡、电压回路断线等情况下,保护不误动作。
国内失步保护主要采用三阻抗元件失步保护动作特性或双遮挡器失步保护动作特性。
这里仅介绍南瑞RCS985保护的三阻抗元件失步保护动作特性。
1.1国产南瑞RCS985发变组保护:失步保护反应发电机失步振荡引起的异步运行,失步保护阻抗元件计算采用发电机正序电压、正序电流,阻抗轨迹在各种故障下均能正确反映。
1.1.1保护采用三阻抗元件失步继电器动作特性, 如下图。
图1.南瑞三阻抗元件失步保护特性图第一部分是透镜特性,图中①,它把阻抗平面分成透镜内的部分I和透镜外的部分O。
第二部分是遮挡器特性,图中②,它把阻抗平面分成左半部分L和右半部分R 。
两种特性的结合,把阻抗平面分成四个区OL 、IL 、IR 、OR ,阻抗轨迹顺序穿过四个区(OL →IL →IR →OR 或OR →IR →IL →OL ),并在每个区停留时间大于一时限,则保护判为发电机失步振荡。
每顺序穿过一次,保护的滑极计数加1,到达整定次数,保护动作。
第三部分特性是电抗线,图中③,它把动作区一分为二,电抗线以上为I 段(U ),电抗线以下为II 段(D )。
阻抗轨迹顺序穿过四个区时位于电抗线以下,则认为振荡中心位于发变组内,位于电抗线以上,则认为振荡中心位于发变组外,两种情况下滑极次数可分别整定。
发电机失步原因
发电机失步原因
发电机失步是指发电机转速与系统同步转速的差异过大,导致发电机输出电压频率与系统电压频率不一致,从而造成电力系统中的故障。
常见的发电机失步原因有以下几点:
1.感应电动机起动时的暂态过程。
在感应电动机启动时,电动机转子上的电流和电势产生反转磁场,导致转子和发电机之间出现一定的相对速度,从而产生失步现象。
2.负载变化引起的电压波动。
当电力系统中的负载发生变化时,可能会导致电压波动,从而引起发电机的失步。
这种情况下,通常需要通过调整电力系统中的电容器或电感器等元件来解决问题。
3.系统频率异常。
如果电力系统中的频率异常,例如频率偏离了额定值,那么就会导致发电机的失步。
这种情况下,通常需要采取一些措施来调整系统频率,从而使发电机与系统同步。
4.机械故障。
当发电机转子的轴承、齿轮等机械部件出现故障时,也可能导致发电机的失步。
这种情况下,通常需要对发电机进行维修或更换相关部件来解决问题。
总之,发电机失步的原因有很多,需要通过分析具体情况来确定问题所在,并采取相应的措施来解决问题,确保电力系统的稳定运行。
- 1 -。
发变组保护原理与整定(失步失磁)
s s
XJ Group Corporation
二、失磁保护
失磁后机端阻抗变化特性
jX
P3 P2 P1
P1
jX st
P2
R
U s2 2P
XJ Group Corporation
失磁开始到静稳边界之间等有功圆
2 2 Us Us U s j 2 Z jX s jX s e 2P 2P 3I s
E
g s
机端测量阻抗为一圆周,半径为: |
E g 与 E s 同相时,Z
B
Z E g 与 E s 反相时,
A
E (Z Z ) | E 1 E E Z 1 EZ E Z E Z Z E E E 1 E E Z 1 * EZ E Z E Z *Z E E E 1 E
E
0
g
ΔE E E
g
I
s
s
E Z
E
I
zd
XJ Group Corporation
I
fh
180°
g s
360°
540°
720°
I
zd
E E 2E sin Z Z 2
Σ Σ
一、失步保护
振荡过程中电压有效值变化过程
U E
g
g
E
A
U
K
A
发电机暂态稳定
f'
f e a h d c b g
e' e a h d c' c b
电力系统失步解列研究综述
电力 系统 失 步 解 列研 究综 述
蓰、 埋 巳 瑾
( 西安邮电学院 电子 工程 学院, 陕西 西安 70 2 ) 1 1 1
摘 要 : 述 电 力 系统 失 步 解 列研 究现 状 , 求 未来 发 展 方 向 。针 对 被 动 解 列 , 过 分 析 其 配 置 方 法和 装 置 原 理 , 综 寻 通 发
2 1 基 于视 在 阻抗轨 迹 的失步解 列判 据 .
中线路阻抗角不是 9 , 保证基于U o ̄ J 0 为了 。 c l s N失
步 的准确性 , 可对角度进行补偿L 。 1
2 3 基 于视 在 阻抗 角原 理 的失步解 列判 据 .
同样地 , 当系统 振荡时 , 解列装 置 的测量 电压 U 和测量 电流 ,之 间的夹 角 和功 角 之 间存在 一定 的 函数 关 系 。 以 图 1为例 , 与 之 间 的关 系 可 以 仍
步后, 选择 合适 的解列 地点 , 将不 同转 速 的发 电机分 割 在不 同的 电力 孤 岛 中 , 得 同一 个孤 岛 中的 发 电 使 机 之 间保 持相 同转速 。因而 各个 电力 孤岛仍 能独 立
运行, 防止事故 在系统 中的进 一步 扩大 _ ] 1 。 目前实 际 工程 中, 一般 是 在 电力 系 统某 一 典 型
电 。为 了避 免这种 情 况 的 出现 , 对 失 步 的电 力 系 应 统 实施解列 。电力系统 失步 解列是 指 当 电力 系统 失
本 文首先 概述 了 目前 实 际系统 中的被动解 列配
置 方法 , 目前 国内外常 用解列装 置 的原理 , 及 然后介 绍 了主动解 列 的概 念 , 细 阐 述 了主 动 解列 所 取得 详
的进展 。
失步 母线电压过冲
失步母线电压过冲随着电力系统的发展,母线电压过冲问题越来越严重,失步现象也日益普遍,这给电力系统的稳定运行带来了很大的挑战。
本文将从失步和母线电压两个方面探讨电力系统中出现的问题,并提出相应的解决方案。
一、失步现象失步现象是指电机在启动或运行过程中,由于转矩不足或负载突然增加等原因,使得电机转速低于同步速度,导致电机与电网失去同步。
失步现象不仅会影响电机的正常运行,还会引起电力系统的电压波动和电力质量问题。
1、失步的原因失步现象的原因有很多,常见的包括:(1)起动或负载突然增加时,电机的转矩不足,导致电机转速降低,从而失去同步。
(2)电机的励磁系统出现故障,使得电机的磁通量降低,从而导致电机失去同步。
(3)电网电压波动较大,导致电机失去同步。
2、失步对电力系统的影响失步现象对电力系统的影响主要有以下几个方面:(1)电机失去同步后,会引起电机的振动和噪声,影响电机的正常运行。
(2)失步现象会导致电机的功率因数下降,从而影响电力系统的电力质量。
(3)失步现象会引起电力系统的电压波动,从而影响电力系统的稳定运行。
二、母线电压过冲问题母线电压过冲是指电力系统中出现的电压过高现象。
母线电压过冲不仅会对电力设备造成损坏,还会引起电力系统的电力质量问题。
1、母线电压过冲的原因母线电压过冲的原因有很多,常见的包括:(1)电力系统中的瞬变过电压,如雷击等。
(2)电力系统中的谐波电压,如电力电子设备等。
(3)电力系统中的短路和过载等故障。
2、母线电压过冲对电力系统的影响母线电压过冲对电力系统的影响主要有以下几个方面:(1)母线电压过冲会对电力设备造成损坏,如烧毁电路板等。
(2)母线电压过冲会引起电力系统的电力质量问题,如电压不稳定等。
(3)母线电压过冲会影响电力系统的稳定运行,如引起系统失衡等。
三、解决方案针对失步和母线电压过冲问题,我们可以采取以下措施:1、失步问题的解决方案(1)加强电机的维护和保养,及时检查电机的励磁系统和转子,确保电机的正常运行。
- 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)。
z
z
z
Philosophy of Power-Swing Protection
z
Separate the system at locations that provide good balance of load/generation in the resulting system islands Trip only at pre-selected network locations and block tripping at all other locations Trip only under controlled transient recovery voltages or with low current
Degrees
200 0 -200 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Seconds
Relay Elements Prone to Operate During Power Swings
Transient Stability Concepts
VS
1
Line 1
2
VR
3
Line 2
4
z z z z
Prefault state (Both lines in service) Fault state Fault state with breaker 3 open Post-fault state (Line 2 out)
Introduction
z
The aim of this presentation is to explain
The fundamentals of out-of-step (OOS) protection Discuss which relays and relay systems are prone to operate during power swings Share experiences and lessons learnt from the past to avoid making the same mistakes
z
Equipment damage Widespread outages in the power system
Philosophy of Power-Swing Protection
z
Detect both stable and unstable power swings Block tripping of relay elements prone to operate during power swings Differentiate between stable and unstable power swings Separate the system into islands during out-of-step conditions
z
In many cases they prevent further propagation of the disturbance In some cases undesired relay operations have contributed to cascading blackouts
Outline
Out-Of-Step Protection Fundamentals
Demetrios Tziouvaras Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. IEEE PES San Francisco Chapter December 13, 2007
Copyright © SEL 2007
z z z z z
Large voltage variations Large power oscillations Loss of synchronism Zero voltage at the electrical center Frequency excursions
Angular Instability
System faults Line switching Major load switching Loss of large generation Major system disturbances
Stable and Unstable Power Swings Definitions
Need for Out-of-Step Protection
z
Generators operating asynchronously with the rest of the power system cannot regain stability as a result of any excitation or regulator action Asynchronous power system areas must be separated in a controlled fashion to avoid:
Power Flow Two-Machine System
Line 1 VS
1 2
VR
3
Line 2
4
X
VS δ VR
P=
VS ⋅ VR X
sin δ
Effect of Fault Type on Power Transfer
VS
1
Line 1
2
VR
3
Line 2
4
Normal System P Single-Line-Ground Fault Phase-Phase Fault Phase-Phase-Ground Fault Three-Phase Fault δ
Seconds
Angular Instability
V1 and Angle of V1 / I1
Positive-Sequence Voltage Magnitude Per Unit
0.6 0.4 0.2 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
400
Seconds Angle of (V1 / I1)
z z
Out of step (OOS) protection fundamentals Relay performance during OOS conditions
Transmission lines Generators
z
System design and protection improvements Conclusions
Unstable System
P Prefault Post-Fault
Fault
δ
Stable and Unstable Power Swings
Rotor Angle
δ Unstable System δ1 δ0 Stable System
t
Angular Instability
Distinguishing Features
z
A power swing is considered stable if the generators do not slip poles and the system reaches a new state of equilibrium, i.e. an acceptable operating condition An unstable power swing results in a generator or group of generators experiencing pole slipping or loss-ofsynchronism for which some corrective action must be taken.
Introduction
z
Interconnected systems experienced an increased number of large disturbances in the last 15 years Protective relay systems are often involved during major disturbances
Large Voltage Variations
Voltage Magnitude Per unit
1 0 -1 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
Seconds
1.5
Per Unit
1 0.5 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
Seconds
Equal-Area Criterion
VS
1
Line 1
2
VR
P
3
Line 2
4
Prefault
6 0 5 Area 1 3 1 2 4 Area 2
Post-Fault
P0
Fault (one breaker open) Fault
180°
δ
E
What Is a Power Swing?
z
Variation of power flow which occurs when generator rotor angles are advancing or retarding relative to each other in response to:
z
Out-of-step is the same as an unstable power swing.
Power Swings can Cause Undesired Protective Relay Operation