发电机失磁保护实验

实验五 发电机失磁保护

一、实验目的

1. 理解失磁保护的动作原理；

2. 掌握失磁保护的逻辑组态。

二、实验原理

发电机励磁系统故障使励磁降低或全部失磁，从而导致发电机与系统间失步，对机组本身及电力系统的安全造成重大危害。因此大、中型机组要装设失磁保护。对机端有单独断路器，较小容量的机组，失磁保护采用静稳阻抗发信号，异步阻抗出口跳机端断路器的保护方案，直接针对发电机运行情况减少异常运行时对外部系统的影响，保护带TV 断线闭锁。

(1) 失磁静稳阻抗

其定值如下：

a. 静稳边界阻抗主判据

阻抗扇形圆动作判据匹配发电机静稳边界圆，采用0?接线方式(ab .U

、ab .I )，动作特性见图2-2所示，发电机失磁后，机端测量阻抗轨迹由图中第I 象限随时间进入第Ⅳ象限，达

静稳边界附近进入圆内。 静稳边界阻抗判据满足后，至少延时1s ～发失磁信号、压出力或跳闸，延时1s ～的原因是躲开系统振荡。扇形与R 轴的夹角10?～15?为了躲开发电机出口经过渡电阻的相间短路，以及躲开发电机正常进相运行。

需指出，发电机产品说明书中所刊载的xd值是铭牌值，用“xd(铭牌)”符号表示，它是非饱和值，它是发电机制造厂家以机端三相短路但短路电流小于额定电流的情况下试验取得的，误差大，计算定值时应注意。

b. 稳态异步边界阻抗判据

发电机发生凡是能导致失步的失磁后，总是先到达静稳边界，然后转入异步运行，进而稳态异步运行。该判据的动作圆为下抛圆，它匹配发电机的稳态异步边界圆。

保护方案的特点是：全失磁或部分失磁失步，Z1<动作，经t1=1s~延时发失磁信号，尚不跳闸，允许失磁发电机较长时间运行继续向系统输出一定有功，Z2<动作后经长延时t2=1s~300s跳闸。框图中，虽然Z2<经t2延时单独跳闸，但不会发生因整定误差而在正常进相运行时误跳，因Z2<动作圆小，启动电流取0.3A。

t1出口发失磁信号，t2动作后作用于跳闸。

三、实验步骤

1. 装置接线检查无误后，接好控制回路（用导线将端子“合闸断线＋”与端子“合闸断线-”短接，将端子“跳闸断线＋”与端子“跳闸断线-”短接），并将端子“UA＋”与端子“UA-”短接, 将端子“Ia＋”与端子“Ia-”短接，合上三相漏电断路器，使装置上电，启动发电机组使发电机组正常运行，按照电力系统同期并网操作步骤进行并网。

2. 定值的整定：进入WFB-822微机发电机保护装置菜单“定值”→“定值”，输入密码，按确认键后，分别进行“失磁静稳阻抗”，“失磁异步阻抗”，“TV断线”的定值设置，整定完成后，按“确认”按钮，显示“定值固化成功”界面，发电机失磁保护定值清单如下：

失磁静稳阻抗：

静稳阻抗Z1A Z1A

静稳阻抗Z1B Z1B

延时时间 T

失磁异步阻抗：

异步阻抗Z2A Z2A

异步阻抗Z2B Z2B

延时时间 T

TV断线：

接地方式： JDFS 0

闭锁电流定值： I 1.20A

3. 投入保护压板：将发电机失磁保护的硬压板（将端子“开入＋”与端子“失磁压板”短接）和软压板（进入“定值”→“压板”，确认后输入密码，进入→“失磁静稳阻抗”，“失磁异步阻抗”，分别将其保护软压板投入后→按“确认”后显示压板固化成功）投入，其他所有保护的硬压板和软压板均退出。

4. 在实验系统的故障模拟区按失磁故障实验按钮实现同步发电机失磁故障。

5. 记录WFB-822微机发电机保护装置中记录的故障相机端线电压，及机端线电流，可以计算出对应故障阻抗，与整定值对比，并制作相应的表格。