发电机失磁保护实验
浅谈汽轮发电机失磁保护的整定及校验
浅谈汽轮发电机失磁保护的整定及校验作者：***来源：《机电信息》2020年第20期摘要：闡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，定子电流值可能达到2倍的额定电流值，在短时间内引起发电机内部过热。
此外，发电机向系统吸收大量的无功功率，如果系统无功储备不足，差额越大，系统电压水平下降越严重，将严重威胁到系统的安全运行，甚至使系统因电压崩溃而瓦解[1]。
1 失磁保护逻辑云南先锋化工有限公司50 MW发电机失磁保护采用SEL-300G型微机保护装置，用一对带偏移电抗特性的姆欧阻抗圆来检测发电机的失磁故障，其动作特性为负向偏移电抗元件特性。
发电机失磁保护逻辑如图1所示，40XD1为一段失磁保护元件的偏移电抗;40Z1P为一段姆欧阻抗圆的直径;40Z1D为一段失磁保护动作出口元件;40Z1T为一段失磁保护的动作时限;40XD2为二段失磁保护元件的偏移电抗;40Z2P为二段姆欧阻抗圆的直径;40Z2D为二段失磁保护动作出口元件;40Z2T为二段失磁保护的动作时限;40ZTC为力矩控制方程，40ZTC=！60LOP。
2 失磁保护的整定计算SEL-300G型微机保护装置失磁保护的动作特性如图2所示，失磁保护二段阻抗元件的姆欧动作上边界圆与阻抗平面的纵轴交点为负向偏移电抗时，其一段姆欧阻抗圆的直径40Z1P等于-1.0 pu（即发电机额定阻抗），一段失磁保护的偏移阻抗40XD1等于发电机暂态电抗-Xd′/2，二段姆欧阻抗圆的直径40Z2P等于发电机的直轴电抗Xd，二段失磁保护的偏移电抗40XD2等于一段失磁保护的偏移电抗[1]。
Xd′、Xd为标幺值，需折算到二次侧有名值，即：式中：Uj为发电机二次侧额定电压基准值，变比为10.5 kV/100 V;Ij为发电机二次侧额定电流值;Xd′、Xd为发电机铭牌参数（标幺值）;Sj发电机额定视在功率。
发电机失磁保护的原理及调试方法
发电机失磁保护的原理及调试方法摘要:本文概述了60MW发电机失磁保护的原理及保护装置的调试方法。
[关键词]发电机失磁保护原理调试方法前言：东莞中电热电厂I期工程2×180MW机组,汽轮发电机采用无刷交流励磁机系统。
实践表明它容易产生失磁故障。
发电机失磁后，转入异步运行要从系统吸收大量的无功功率，如系统无功储备不足将引起系统电压下降，甚至造成电压崩溃，从而瓦解整个系统。
由于发电机从电网中大量吸收无功功率，影响并限制了发电机送出的有功功率。
失磁后，发电机转入低滑差异步运行，在转子及励磁回路中将产生脉动电流，因而增加了附加损耗，使转子和励磁回路发热。
因此，为了保证发电机安全运行增设了失磁阻抗保护。
该保护以机端视在阻抗反映低励失磁故障，不需引入转子电压（无刷励磁的发电机）。
根据失磁过程中的机端阻抗的变化轨迹，采用阻抗原理的保护作为发电机的低励或失磁故障保护，反映发电机励磁回路的部分失磁（低励）和全部失磁。
1.保护原理:1.1发电机发生低励，失磁故障后，总是先通过静稳边界，然后转入异步运行，进而稳态异步运行。
根据这一原理，失磁保护由两个阻抗圆构成，一个为静稳边界阻抗圆，另一个为稳态异步边界阻抗圆。
失磁保护的阻抗继电器将位于阻抗平面的第三，第四象限，阻抗特性圆圆心在-X轴上，两个圆相切于-Xd。
特性曲线如图：1.2静稳阻抗圆通过+X轴的联系阻抗Xst和-X轴的-Xd，为防止非低励失磁工况下误动作，静稳阻抗圆只取图中实线的区域，消除第一，第二象限的动作区。
静稳阻抗圆动作后，经较长时间t1动作于信号。
1.3稳态异步阻抗圆的大小和位置是发电机的暂态电抗X’d和同步电抗Xd为基准的。
异步阻抗圆动作后，如果此时是单机与系统并列运行，系统无功储备又不足时，将会严重危害系统电压安全，系统电压下降，故此需引入系统三相同时低电压判据，Z2和三相同时低电压经“与”逻辑后，经短延时t3动作停机。
若多机运行，系统无功储备丰富，系统电压受影响不大，电压下降不多时，此时阻抗Z2动作经较长延时t2出口停机。
从保护试验中认识失磁保护
从保护试验中认识失磁保护失磁保护：发电机失磁保护是发电机继电保护的一种。
定义：是指发电机的励磁突然消失或部分消失，当发电机完全失去励磁时，励磁电流将逐渐衰减至零。
由于发电机的感应电势Ed 随着励磁电流的减小而减小，因此，其励磁转矩也将小于原动机的转矩，因此引起转子加速，使发电机的功角δ增大。
当δ超过静态稳定极限角时，发电机与系统失去同步，此时发电机保护装置动作于发电机出口断路器，是发电机脱离电网，防止发电机损坏和保护电网稳定运行，这种保护叫失磁保护。
关于失磁保护，大家可以简单理解成发电机没有励磁后，由发电机转变成电动机，发电机机端测量阻抗，失磁前在阻抗平面R——X坐标第一象限，失磁后测量阻抗的轨迹沿着等有功阻抗圆进入第四象限。
随着失磁的发展，机端测量阻抗的端点落在静稳极限阻抗圆内，转入异步运行状态。
具体失磁过程见附件2.测试对象：3080（V2.0D）发电机保护装置测试仪器：昂立测试仪失磁保护定值定值： Xa 5.77Ω Xb 17.31Ω延时0.4S(1)动作精度实验方法：测试仪加电压UA 57.74V 0° UB 57.74V 240° UC 57.74V 120°，A：保持IA 90°、IB 310°、IC 210°角度不变，增加电流幅值，步长0.5A，记录动作数据(理论值电流从3.33到10为动作区。
Imax=57.74/5.77=10 Imin=57.74/17.31=3.33)B：保持IA、IB、IC 幅值5.774A不变，增加电流角度，步长10度，记录动作值，继续增加角度直至复归，记录复归值。
（理论值IA从60度到120度为动作区）说明：A组值将电流从3.33增加到10，对应阻抗从17.31减小到5.77 从下图中为阻抗值沿JX 负半轴从1点上升到2点，对应失磁保护从开始启动到复归动作。
B组电流幅值保持5.774，对应阻抗Z=UA/IA =57.74/5.774, 即幅值保持10欧姆，增加电流角度，则Z从第一象限向第四象限旋转，如图中黄色线所示，当A相电流角度增加60度，到达3点，与动作圆相切，继续增加进入失磁保护动作区，当增加角度超过120度时，超出4点，出动作区，失磁保护复归。
7.5 发电机的失磁保护
圆周随之由第一象限过渡到第四象限。
第二阶段：临界失步点 对汽轮发电机组，当δ=90°时，发电机处于失去静 态稳定的临界状态，故称为临界失步点。输送到受端的 无功功率为：
2 2 Ed U S US US Q cos 90 X X X
式中，Q为负值，表明临界失步时，发电机自系统 吸收无功功率，且为一常数，故临界失步点也称为等无 功点。此时机端的测量阻抗为：
1、发电机在失磁过程中的机端测量阻抗 发电机从失磁开始到进入稳态异步运行，一般可分 为三个阶段: 第一阶段：失磁后到失步前 在此阶段中，转子电流逐渐减小，发电机的电磁功 率P开始减小，由于原动机所提供的机械功率还来不及减 与U 之间的功率角δ随之 小，于是转子逐渐加速，使 E d S 的减小 增加，P又要回升，这一阶段中，sinδ的增大与 E d 相互补偿，基本上保持了电磁功率P不变。
的减小和δ的增大而迅速 同时，无功功率Q将随着 E d 减小，Q值将由正变为负，即发电机变为吸收感性的无 功功率。
此Hale Waihona Puke 段中，发电机端的测量阻抗为： 2 U U j I X U U U g S Zg S S S jX S S jX S U I I S I S
Xd XS X d X S j 2 Zg j j e 2 2
圆心: (0,
Xd XS ) 2
jX
jX S
Xd XS 半径: 2
一起300MW发电机失磁保护动作原因的分析与处理
一起300MW发电机失磁保护动作原因的分析与处理失磁是发电机运行过程中常见的故障之一，运行中的发电机失磁时，其出口电势会降低，静稳态平衡会被破坏，发电机的安全稳定运行会受到严重威胁。
本文对一起300MW发电机因失磁保护动作而跳闸的事件，进行动作原因分析，列出处理方案，从而确保电网和机组的安全运行。
标签：失磁保护；灭磁开关；大功率继电器；直流系统0 引言某发电厂装机容量为2*300MW，#2发电机正常运行时，发变组保护（A、B柜）失磁保护动作，#2机组跳闸，现场检查发电机确实失磁，发变组失磁保护动作正确，随后进行了故障原因排查和处理。
该厂使用的励磁系统为UNITROL 5000型，是瑞士ABB公司于98年推出的数字式同步发电机静止励磁系统，为UNITROL系列的第五代励磁系统，已投运五年，期间更换通道I主控板（COB）一块，更换冷却风扇三组，无其他存在问题。
1 失磁保护动作情况说明#2机在失磁保护动作后，电气检修人员立即到现场对失磁跳闸原因进行检查，发变组保护装置、励磁系统及其他电气设备无故障情况发生，发电机确实失磁，保护动作正确。
调取了故障录波器故障波形，进一步分析失磁原因，具体波形见图1：通过故障录波器我们可以看出，在发电机失磁t2t3保护动作前1.763秒，励磁电流突然下降，随之励磁电压也随之下降，在失磁保护动作后2.5秒，发电机出口断路器断开。
检查DCS后台记录，在励磁电压和电流降低时，发电机各项指标正常，发电机有功和无功功率也正常，并无异常波动，在发电机保护去断开发电机出口断路器的同时，灭磁开关也同时断开。
通过检查励磁系统故障时的故障记录，发现励磁系统在当时并无报警记录，只有外部跳闸指令记录（A143）。
综合上述故障录波器及DCS后台记录，发现发电机励磁电压、电流和励磁系统正常退励逆变灭磁波形非常类似，励磁退出运行后，造成发电机组失磁，但励磁系统在并网运行期间会闭锁远方退励及其他退励命令。
发电机失磁保护.
发电机失磁微机保护的研究摘要:介绍了现阶段的发电机失磁保护装置、发电机失磁保护的4种主要判据，并针对阻抗Ⅱ段和低电压判据延时较长的不足,提出利用发电机功率变化量作为失磁保护辅助加速判据。
还研究了失磁保护方案存在的问题，针对相应的问题提出微机失磁保护新方案，并对新方案进行了介绍。
关键词:失磁保护；失磁保护判据；功率变化量；辅助加速判据；微机失磁保护新方案。
0 引言中国历年来的发电机失磁故障率都比较高,因而,发电机失磁保护受到广泛重视。
近年来,国内在发电机失励磁分析和试验方面做了很多工作,取得了很大的成绩。
在失磁保护装置方面也已经开发出了多种型号的装置,其性能基本满足了电力系统的要求。
现阶段新型微机失磁保护判据组合及作用结果包括如下四方面的内容：a.失磁保护Ⅰ段:定子阻抗判据、转子电压判据、变励磁转子低电压判据、功率判据和无功反向判据组合。
失磁保护Ⅰ段投入,发电机失磁时,0.5 s降出力；b.失磁保护Ⅱ段:系统低电压判据、定子阻抗判据、转子电压判据、变励磁转子低电压判据和无功反向判据组合。
失磁保护Ⅱ段投入,发电机失磁时, 系统电压低于整定值,延时0.8 s 动作切发变组主断路器、灭磁断路器、厂用电源断路器及励磁系统各断路器；c.失磁保护Ⅲ段:定子阻抗判据、转子电压判据、变励磁转子低电压判据和无功反向判据组合。
失磁保护Ⅲ段保护投入,发电机失磁后,延时1.5 s,动作于“报警”,也可动作于“切换备用励磁”,或者动作于“跳闸”,有3种状态供选择；d.失磁保护Ⅳ段:定子阻抗判据和无功反向判据组合。
失磁保护Ⅳ段为长延时段,只判断定子阻抗判据,在减出力、切换备用励磁无效的情况下,5 min动作于“跳闸”。
1 发电机失磁后的基本物理过程及产生的影响发电机失磁故障是指发电机的励磁突然消失或部分消失。
对于失磁的原因有：转子绕组故障、励磁机故障、自动灭磁开关误跳闸、及回路发生故障等。
当发电机完全失去励磁时，励磁电流将逐渐衰减至零。
发电机后备失磁保护测试用例
1.失磁保护1.1搜索阻抗圆边界测试子项目搜索阻抗圆边界条件失磁的控制字投入（1），软压板投入（1），不投入其他保护和告警。
XA=20，XB=50，负序电压为20V，低压闭锁值为10V，低压启动值为100V，失磁保护延时0S。
将保护动作的无源接点连接至继电保护测试仪的开关量输入端子，通过搜索阻抗边界模块（博电PW30）测试，选取测试点。
编号输入短路电流短路电压故障时间短路阻抗短路阻抗角R X动作时间评估1 故障性质: 三相短路末端阻抗: 35.000Ω末端阻抗角: -90.00°首端阻抗: 50.534Ω首端阻抗角: -57.1°负荷电流: 0.000A负荷功角: 20.0°搜索半径: 20.000Ω1.000A50.000V0.500s50.534Ω-57.1°27.449Ω-42.4Ω0.060s不合格2 故障性质: 三相短路末端阻抗: 35.000Ω末端阻抗角: -90.00°首端阻抗: 30.414Ω首端阻抗角: -55.3°负荷电流: 0.000A负荷功角: 20.0°搜索半径: 20.000Ω1.000A50.000V0.500s30.331Ω-62.1°14.193Ω-26.8Ω0.206s 合格3 故障性质: 三相短路末端阻抗: 35.000Ω末端阻抗角: -90.00°首端阻抗: 20.312Ω首端阻抗角: -60.5°负荷电流: 0.000A负荷功角: 20.0°搜索半径: 20.000Ω1.000A50.000V0.500s22.640Ω-69.4°7.966Ω-21.2Ω0.079s 合格4 故障性质: 三相短路末端阻抗: 35.000Ω末端阻抗角: -90.00°首端阻抗: 15.000Ω首端阻抗角: -90.0°1.000A50.000V0.500s19.795Ω-90.0°0.000Ω-19.8Ω0.044s合格负荷电流: 0.000A 负荷功角: 20.0°搜索半径: 20.000Ω5 故障性质: 三相短路末端阻抗: 35.000Ω末端阻抗角: -90.00°首端阻抗: 20.312Ω首端阻抗角: -119.5°负荷电流: 0.000A负荷功角: 20.0°搜索半径: 20.000Ω1.000A50.000V0.500s23.492Ω-108.2°-7.337Ω-22.3Ω0.108s合格6 故障性质: 三相短路末端阻抗: 35.000Ω末端阻抗角: -90.00°首端阻抗: 30.414Ω首端阻抗角: -124.7°负荷电流: 0.000A负荷功角: 20.0°搜索半径: 20.000Ω1.000A50.000V0.500s30.486Ω-113.9°-12.351Ω-27.9Ω0.091s合格7 故障性质: 三相短路末端阻抗: 35.000Ω末端阻抗角: -90.00°首端阻抗: 40.311Ω首端阻抗角: -119.7°负荷电流: 0.000A负荷功角: 20.0°搜索半径: 20.000Ω1.000A50.000V0.500s37.596Ω-111.4°-13.718Ω-35.0Ω0.073s 合格8 故障性质: 三相短路末端阻抗: 35.000Ω末端阻抗角: -90.00°首端阻抗: 48.218Ω首端阻抗角: -111.1°负荷电流: 0.000A负荷功角: 20.0°搜索半径: 20.000Ω1.000A50.000V0.500s43.596Ω-106.0°-12.017Ω-41.9Ω0.092s 合格9 故障性质: 三相短路末端阻抗: 35.000Ω末端阻抗角: -90.00°首端阻抗: 53.268Ω首端阻抗角: -100.8°负荷电流: 0.000A负荷功角: 20.0°搜索半径: 20.000Ω1.000A50.000V0.500s47.909Ω-98.6°-7.164Ω-47.4Ω0.075s 合格10 故障性质: 三相短路 1.0050.00.5049.2-90.00.0-490.054合格末端阻抗: 35.000Ω末端阻抗角: -90.00°首端阻抗: 55.000Ω首端阻抗角: -90.0°负荷电流: 0.000A负荷功角: 20.0°搜索半径: 20.000Ω0A 00V0s09Ω°00Ω.2Ωs11 故障性质: 三相短路末端阻抗: 35.000Ω末端阻抗角: -90.00°首端阻抗: 53.268Ω首端阻抗角: -79.2°负荷电流: 0.000A负荷功角: 20.0°搜索半径: 20.000Ω1.000A50.000V0.500s48.273Ω-81.3°7.302Ω-47.7Ω0.064s合格12 故障性质: 三相短路末端阻抗: 35.000Ω末端阻抗角: -90.00°首端阻抗: 48.218Ω首端阻抗角: -68.9°负荷电流: 0.000A负荷功角: 20.0°搜索半径: 20.000Ω1.000A50.000V0.500s44.920Ω-72.4°13.582Ω-42.8Ω0.232s合格13 故障性质: 三相短路末端阻抗: 35.000Ω末端阻抗角: -90.00°首端阻抗: 40.311Ω首端阻抗角: -60.3°负荷电流: 0.000A负荷功角: 20.0°搜索半径: 20.000Ω1.000A50.000V0.500s38.537Ω-65.3°16.103Ω-35.0Ω0.126s 合格。
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、整流装臵的误跳开等）、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。
但是勿容臵疑的是，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 ～1.5s 发失磁信号、压出力或跳闸，延时1s ～1.5s 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~1.5s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。
发电机失磁保护误动实际案例分析
时或 ｔ延时发 出信号并作用于出 １（ ３ 如解列灭磁 ） 。
信 号
获得静稳边界阻抗园（ 图中 １ 边界） 或异步边界阻抗 ， 园（ 中 ３边界 ） 或 过 原 点 的 下抛 阻 抗 园 （ 中 ２边 图 ， 图
界 ） 或用 过 原 点 的 两根 切 线 切 去一 部 分 阻抗 以满 足 ， 进相 运行 ， 或用 进相 无 功 切线 切 去 一部 分 阻 抗 以满 足 进相 要求 。
关 键词 ： 电机 ； 发 失磁保 护 ； ｖ断线 ； Ｔ 电压判 据
中图分 类号 ：Ｍ６ Ｔ ２
文献标 识码 ： Ｂ
Ｅｘ ｍｐ ｅ Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｎ ｒ ｔ ｒ Ｆ ｅｄ Ｌｏ ｓＰ ｏ ｅ ｔｏ ａｆ ｎ ｔｏ ａ ｌ ａｙ ｉ ｆＧｅ ｅ ａ ｏ ｉｌ ｓ ｒ ｔ ｃｉｎ Ｍ ｌｕ ｃ ｉ ｎ
保护。
电压（ 或某一相间电压 ）转子直流电压。 、
＜ 电气开关＞２ １．ｏ１ （０２ Ｎ ． ）
９ ７
２ １ １ 阻抗 判据 ．．
时， 经延时 ｔ发 出信号并作用于跳 闸； 。 当发电机 失磁
阻抗 元件满 足 ， 同时 转子 低 电压 也 满 足 时 ， ｔ 或 经 延
在 Ｄ Ｔ０ Ｇ ８ １系列装 置 中 ， 阻抗 判 据 动 作 特 性 见 图 １ 。可 知 ， 根据需 要 整定不 同 的阻抗 园园心 和半径可 以
ｆ
＼～
图 ３ 阻抗型失磁保护框 图
３ 本厂实际误动案例简要介绍
图 １ 失 磁 保 护 阻 抗 园 特性
本 厂采 用 的发 电机 型 号 为 ：Ｆ Ｎ一３０— ２ Ｓ Ｓ －０ ２— Ｂ；
在图 １ 为系统阻抗 ； 为发 电机 同步电 中，。 铂，
失磁保护测试报告050409
发电机阻抗原理失磁保护一、保护原理正常运行时，若用阻抗复平面表示机端测量阻抗，则阻抗的轨迹在第一象限（滞相运行）或第四象限（进相运行）内。
发电机失磁后，机端测量阻抗的轨迹将沿着等有功阻抗园进入异步边界园内。
失磁还可能进一步导致机端电压下降或系统电压下降。
阻抗型失磁保护，通常由阻抗判据（Zg＜）、转子低电压判据（Vfd＜）、机端低电压判据（Ug＜）、系统低电压判据（Un＜）及过功率判据（P＞）构成。
保护输入量有：机端三相电压、发电机三相电流、主变高压侧三相电压（或某一相间电压）、转子直流电压。
逻辑图如图一图一发电机失磁保护阻抗圆原理逻辑图二、一般信息保护动作时只发信，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阻抗原理式失磁保护监视界面，可监视保护定值，发电机计算阻抗值、有功功率、无功功率、发电机机端电压、系统低电压和转子低电压等有关信息。
三、保护定值测试3.1 阻抗边界定值测试同时输入三相对称电流和三相对称电压，保持电流（电压）幅值不变，两者之间的相位角不变，改变电压（电流）幅值，使t1出口灯亮。
(注：Φ：UA 、IA 夹角)3.2 高压侧低电压动作值测试在满足阻抗条件的同时，在高压侧电压输入端子CA 相加电压，改变电压幅值，使t3出口灯亮。
记录数据。
3.3 机端低电压动作值测试在满足阻抗条件的同时，改变机端三相电压幅值，使t4出口灯亮。
记录数据。
3.4 Vf-P 曲线测试转子低电压判据中动作电压与发电机有功有关，故又称V fd -P 判据。
其动作方程为⎪⎩⎪⎨⎧>-⨯⨯<<<fdlfd t fd fd fdl fd fdl fd V V P P K V V V V V )866125（步骤一，输入三相对称电压和三相对称电流，落于阻抗圆内，发电机失磁t1（阻抗判据，无需附加判据）动作，计算当前的有功功率，并根据此时的有功功率计算当前转子低电压门槛；☐步骤二，利用测试仪的时间测试功能，设定故障前状态和故障状态。
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。
发电机失磁保护校验方法
发电机失磁保护校验方法嘿，咱今儿个就来讲讲发电机失磁保护校验方法！这可不是个小事情啊，就好像汽车没了油，那可跑不起来啦！发电机呢，就像是个大力士，给我们源源不断地提供能量。
可要是它失磁了，那可就麻烦喽！就好像大力士突然没了力气，那整个系统都可能会出问题呀！那怎么校验这个失磁保护呢？首先，咱得了解它的原理。
就好比你要了解一个人的脾气性格，才能更好地和他相处嘛。
失磁保护就是要在发电机出现失磁情况时，迅速地做出反应，避免更大的损失。
然后呢，我们可以通过一些专门的仪器和设备来进行校验。
这就像是医生给病人做检查，要用各种工具来确定病人的身体状况。
比如说，可以用电流表、电压表之类的，看看各项参数是不是正常。
再来说说具体的步骤吧。
咱得先把发电机调整到合适的状态，就像运动员比赛前要做好热身一样。
然后，模拟失磁的情况，看看保护装置是不是能及时地响应。
这就好比是一场实战演练，只有经过了考验，才能知道行不行啊！在这个过程中，可得细心再细心，不能有一点儿马虎。
这可不是闹着玩的，万一没校验好，到时候出了问题，那可就糟糕啦！你想想看，如果发电机在关键时刻掉链子，那得造成多大的影响啊！工厂可能会停产，家里可能会停电，那可不是开玩笑的！所以说，这个失磁保护校验太重要啦！而且啊，校验的时候还得注意安全。
这就跟过马路要看红绿灯一样，不能乱来。
要按照规定的操作流程来，不能随心所欲地瞎搞。
还有啊，要定期进行这样的校验。
不能说一次就完事儿了，就像人要定期体检一样，机器也需要经常检查保养。
总之呢，发电机失磁保护校验可不是个简单的事儿，但只要我们认真对待，按照正确的方法去做，就一定能保证发电机的正常运行，让我们的生活和工作都能顺顺利利的！可别小瞧了这事儿，它关系到我们的方方面面呢！大家都要重视起来呀！。
水轮发电机失磁保护判据测试解析
饨蠛 盟 剃 嚣 蚪 牌 失融 矾 抗 删拥ｆ 脚
０ ． ５ 一 １ ５ ０ 。 Ａ
图 １
调 试仪 三 相 电压 设 置 ： Ｕ １ ＝ ０ ． ９ ５ ×Ｉ Ｉ １ Ｉ ×Ｉ ｚ ２ Ｌ０ ｌ 。 ＝
特 性 。阻抗 电压 量 取 发 电机 机 端正 序 电压 ． 电流 量 取 发 电机 机
判据投入 ” 置 Ｏ． “ Ⅱ段 减 出力 判 据 投 入 ” 置 ０． “ 无 功 反 向判 据
端 正序 电流 。 图 中 阴影 部 分 为动 作 区 ． 图 中虚 线 为 无 功反 向动
作 边界
投入” 置 Ｏ ， “ 阻抗 圆特 性 ” 置０ （ 静 稳 圆） ， 其 它段 判 据 全 部 退 出
象 限 ，失 磁 后 测 量 阻抗 的轨 迹 沿 着等 有 功 阻抗 圆进 入 第 四 象 限。 随 着 失磁 的 发展 ， 机 端 测量 阻抗 的 端 点 落在 静 稳 极 限 阻抗
圆 内， 转 入 异 步 运行 状 态。
（ ２ ） 失磁 保 护 阻 抗 判 据 判 据 都 采 用发 电机 机 端 Ｔ Ｖ Ｉ正 序 电压、 发 电机 机 端 正 序 电流 来 计 算 。 见 图 １所 示 ， 机 端测 量 阻 抗进 入直 径在 ｉ Ｘ轴 的异 步圆或 静稳 圆 ， 失磁保 护 阻抗判 据满足 。 （ ３ ） 辅助判据 ： 机 端 正 序 电压 Ｕ １ ＞ ６ Ｖ， 负序 电压 Ｕ ２ ＜ ６ Ｖ， 机 端 电流 大 于 ０ ． １ ｉ ｅ 。所 以 阻抗 判 据 的调 试 三相 对 称 的 正 序 电 压
发电机失磁保护试验方法
发电机失磁保护试验方法
那天，我跟几个老伙计一起去检查发电机。
这发电机那可是工厂的大宝贝啊，要是出了啥问题，整个工厂都得乱套。
我们就想着做个失磁保护试验，看看这玩意儿到底靠不靠谱。
一开始，我们也有点懵，不知道从哪儿下手。
后来，一个经验丰富的老师傅站出来了，他说：“嘿，别慌，咱就跟玩游戏似的，一步一步来。
” 于是，我们就跟着他开始了这场“发电机冒险之旅”。
首先呢，我们得把发电机停下来。
这可不是个简单的事儿，得小心翼翼地操作，就像对待一个熟睡的婴儿，生怕把它给弄醒了。
等发电机停稳了，我们就开始准备各种仪器设备。
这些玩意儿看着就挺复杂，不过老师傅给我们一解释，嘿，还挺简单。
接下来就是关键的一步了，我们要模拟发电机失磁的情况。
这就好比给发电机出了个难题，看看它能不能应对。
我们通过调整一些参数，让发电机好像失去了磁力一样。
这时候，我们都紧张得不行，眼睛死死地盯着各种仪表，就等着看会发生啥情况。
果然，失磁保护装置开始发挥作用了。
它就像一个超级英雄，瞬间跳出来拯救发电机。
各种指示灯闪啊闪，警报声也响了起来。
我们都兴奋得不行，这说明咱的试验成功了。
通过这次试验，我们对发电机的失磁保护有了更深刻的认识。
以后要是真遇到啥问题，咱也心里有底了。
总之呢，发电机失磁保护试验虽然有点复杂，但只要我们认真对待，一步一步来，就一定能做好。
就像生活中的很多事情一样，只要我们有耐心，有方法，就没有解决不了的问题。
嘿嘿，这就是我和发电机的一次奇妙之旅，希望对大家有所帮助哦！。
水轮发电机失磁保护动作行为分析及改进措施
( 失 步时 � 2)无励 磁最 大反应 功率 � U = 9. 7 3 k V� � =4 5 �� X� = 1. 0 0 3� X� = 0. 6 2 5. U2 ( 1 1) 计 算值 � �� P= i n 2 �� P� = 0. 2 6�4 2. 5= 1 1. 0 1 MW. 2 X2 X� 实 测值 � P� = 1 1. 5 MW � Q� =-5 8. 3MVA R� U = 9. 3 7 k V� I= 3 6 1 7 A. 实 测值 与 计 算 值 很 接 近 . 该机的 反应功率是比 较大 的� 占额 定功 率的 2 7. 0 6%. 实 测稳 定后的 最高 铁芯 温度 为 5 最 高铁 芯 压指 温 0 �� 度 为3 最高 铁 芯 压 板 温 度 为 2 进风温度为1 8� � 7� ( 9� � 较 低) � 都大 大低 于允 许温 度 . ( )满负 荷 � 全 失励 时 � 各 电气 参数 的变 化曲 线见 图3� 3 实 测及 计算 值见 表 2. ( )全失 磁 时 � 从 录 波图 上 测 得 失磁 保 护 阻抗 继 电 器 4 的 动作 时 间 � 段 为 2 ( 时 间 元 件 动 作 0. 总 共 2. . 5 6 � 2 �� ) � ( 按 ZB = 1. 从 录波 图上 推算 ) 8 5 � 6 4 � 1 X� 计 值 � . � 段为 3.
2
失磁及失磁保护动作试验
� � � �
目 前, 大中型水轮 发电机的失 磁保护 , 均采用 反应机端 U � � 导纳 ) I 的阻 抗或I U 的导纳构成 的失磁阻抗 (
*
收稿日期 � 2 0 0 5 1 2 0 6 作者简介 � 金宝成 ( , 男, 浙江杭州人 , 教授级高级工程师 , 研究 1 9 3 7-) 向� 电力系统检修 , 运行 .
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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。