发电机失磁保护与欠励保护配合分析
300mw发电机欠励限制器与失磁保护的整定与配合申爱兵
申爱兵 &，赵 民 -，胡兴伟 !
（&+ 沈阳电力高等专科学校，辽宁 沈阳 &&""!/N -+ 黑龙江鹤岗发电有限责任公司，黑龙江 鹤岗 &)J&"0；!+ 华能国 际电力股份有限公司，辽宁 营口 &&)""1）
摘 要：叙述了 !"" #$ 机组发电机欠励限制器与发电机 !% "# 型失磁保护基本原理与各 自整定原则。结合 &’发电机失磁保护误动的经验，通过正确的整定与配合达到使机组能够尽
! 型低励磁失步保护动作曲线如下图 ! 所示。
图 ! #$发电机 %&% ’ ! 型低励磁失步保护动作曲线
从图 ! 可知 %&% ’ ! 型低励磁失步保护动作 曲线是在 " # !) 坐标系统中做出来的，反映了机 组发出一定有功情况下的励磁电压最低极限值。
! 欠励限制器与失磁保护整定曲线 的统一
由于 %&% ’ ! 型低励磁失步保护和欠励限制
度 超 过 Y2Y + % 低 励 磁 失 步 保 护 允 许 值 时 ， 低励磁失步保护容易误动这两个问题，我们采取
Y2Y + % 低 励 磁 失 步 保 护 将 先 于 欠 励 限 制 器 动 如下方法整定 Y2Y + % 型失磁保护定值：即不考
作。这与前述将发电机欠励限制器先起限制作 虑系统电抗，将整定值从 ! " $ 坐标系中下移，
发电机带任何有功负荷在不失步的前提下，很好 地限制励磁电流，又可以在发电机带任何有功负
,-. ’，该继电器动作是正确的。但是从 Y2Y + % 荷下真正失磁或低励可能引起发电机失步的情
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。
发电机失磁保护与低励限制整定配合关系校核
湘潭电厂#3、4发电机失磁保护和低励限制校核第一步，计算以发电机基本阻抗为基准的发电机和系统阻抗标幺值，在P-Q 平面上计算以发电机视在功率为基准的发电机静稳圆坐标和半径的标幺值。
第二步，考虑10~20%的静态稳定储备系数、5~10%的参数误差及一定的可靠系数，即静稳圆坐标和半径的标幺值除以1.2~1.5后得到有裕度的静稳圆。
第三步，计算有裕度的静稳圆与负Q轴和正P轴（P<P n时）或P=P n直线（P>P n 时）相交的坐标来确定低励限制线的两个点，其它点应在圆的上方。
第四步，整定失磁保护阻抗圆，将失磁保护阻抗圆映射到P-Q平面，或将低励限制曲线映射到R-X平面，分别在机端电压为额定及最低允许电压时，根据配合原则校核与失磁保护阻抗圆的配合关系。
4 工程实际整定配合示例600MW机组，参数如下：发电机额度容量Sg：667MVA；主变额定容量St：720MVA；发电机同步电抗Xd：215%；发电机暂态电抗Xd’： 30.1%：变压器电抗Xt：14.3%；系统电抗Xs（100MVA,最小方式）：0.0077；系统电抗Xs（100MVA,最大方式）：0.0162；机端电压Un：20kV；TA变比nTA：25000/5；TV变比nTV：20/0.1。
1 参数有名值计算X t =Xt*Un2*nTA/(St*nTV)=0.143*202*5000/(667*200)=2.14Ω，Xs（小）=Xs*Un2*nTA/(S*nTV)=0.0162*202*5000/(100*200)=1.62Ω，Xs（大）=Xs*Un2*nTA/(S*nTV)=0.0077*202*5000/(100*200)=0.77Ω，X d =Xd*Un2*nTA/(Sg*nTV)=2.15*202*5000/(667*200)=32.23Ω，X d ’=Xd’*Un2*nTA/(Sg*nTV)=0.301*202*5000/(667*200)=4.51Ω，X b =Un2*nTA/(Sg*nTV)=202*5000/(667*200)=15.00Ω(发电机基本阻抗)。
发电机失磁保护与低励磁限制的配合方法
摘 要 ： 定值 在 不 同的 坐标 平 面整 定 ， 而二者之 间存在 一定配合 关 系
，
。
为
了正 确 验 证 二 者 之 间 的 配合 关 系， 提 出 了将 失磁 保 护 阻 抗 定 值 从 Ｒ — 平面映射到 Ｐ — Ｑ平 面 的方 法 并 推 导 出 了通 用标 准 映 射 方 程 ， 在 此基 础 上 给 出 了 两者 的 配 合 与 校 核 方 法 ， 并 给 出 了校 核 实 例 ， 最 后 对 进 相 试 验 中 防 止 失磁 保 护误 动 给 出 了建 议 。 关键词 ： 失磁保护 ； 低 励限制 ； 配合 ； 进相试验 ； 误 动
ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ． Ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｉ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ａ ｎ ｅ ｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ ， ａ ｎ ｄ ｇ ｉ ｖ ｅ ｓ ｒ ６ ｃ ｏ ｍｍｅ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｔ ｏ ｐ ｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｌ ｏ ｓ ｓ —
ｏ ｆ — ｅ ｘ ｃ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍａ ｌ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｌ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｐ ｈ ａ ｓ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ．
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｍ ７ ７ １
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ３ — ９ １ ７ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ｌ － ０ ０ １ １ — ０ ４
Ｍａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ Ｌｏ ｓ ｓ ． ｏ ｆ － ｅ ｘ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｌｏ ｗ Ｅｘ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｌｉ ｍｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ Ｊ ｉ ａ Ｗｅ ｎ — ｓ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ， Ｙ ｕ ｅ Ｌ ｅ ｉ ， Ｃ ｕ ｏ Ｍｕ ， Ｙ ａ ｎ ｇ Ｙ ｏ ｎ ｇ — ｊ ｕ ｎ 。 ， Ｇ ａ ｏ Ｊ ｕ ｎ
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。
发电机失磁保护与励磁系统低励限制的配合计算
ＮＥＳ ５ １ ０ ０励 磁 调 节 器 软 件 功 能 如 图 ３所 示 。
发 电机 励 磁 不 足 反 映在 各 个 电气 参 量 中 ， 主 要 表 现
电气 量 Ｕ 、 Ｉ ， 、 Ｉ 送 人 励 磁 调 节 器 ， 进 行判 断与调 节 ， 从
作者 简介： 陈京 静 （ １ ９ ８ ７ 一） ， 女， 安 徽 马鞍 山人 ， 助理工程师 ， 主 要 从 事 继 电保 护 方 面 的 研 究 工 作 。
发 现低 励 限制是 在 （ Ｐ —Ｑ） 平 面进 行计 算 的 ， 而阻抗 型失磁 保 护是 在 （ Ｒ～ｘ ） 阻抗 圆平 面 进行 分 析 的。为 了验 证两 者
问 的参数 配合 ， 必 须将 两 者归 算 到 同一平 面上 。
Ｖ／ ｝ ｛ Ｚ
２ 研 究 背 景
２ ． １ 发 电 机 失 磁 保 护 简 介 Ｇ６ ０发 电机 管 理 继 电 器 失 磁 保 护 采 用 双 下 抛 圆 特
摘要： 指 出 了发 电机 失磁 保 护 与励 磁 系统低 励 限 制 对 于机 组 的 安 全 稳 定运 行 至 关 重 要 ， 在 进 相 深 度 逐 渐 增 加时， 低 励 限制 能 否在 失磁 保 护 之 前 发 挥 调 控 作 用 ， 保 证 系统 的 静 稳 储 备 ， 是 整 定 计 算 中必 不 可 少 的 一 部
制＝ 制
发 电机 的运 行 状 态 拉 回 正 常 点 ， 机组 的 进 相深 度 越来 越
深， 则 发 电机 失 磁 保 护 动 作 ， 保 证 电力 系统 的安 全 稳 定 ， 因此 ， 低 磁 励 限制 与失 磁 保 护 之 间 就存 在 配合 问 题 。
330 MW机组低励限制与失磁保护配合的模型分析
330 MW机组低励限制与失磁保护配合的模型分析摘要：针对330 MW亚临界空冷燃煤火力发电机组，提出以发电机为基准的参数标幺值计算、励磁调节器低励限制曲线转换为标幺值、静稳圆由阻抗平面转化至 P-Q平面的计算模型，分析失磁保护、低励限制、AVC定值以及进相深度的配合，提出改进优化措施。
结果表明，本模型能较好地用于分析失磁保护、低励限制及进相深度的配合。
被考察的发变组保护与励磁限制间的配合关系是满足要求的。
基于进相深度曲线，可考虑按照20%裕度静稳圆或10%深度进相裕度来整定励磁系统的低励限制曲线。
关键词：燃煤火力发电机组；发变组保护；励磁限制；AVC定值；配合关系；进相深度1引言随着光伏和风力发电等新能源发电比重越来越大，电网与电源侧的协调成为影响电网安全的重要因素[1-4]。
国内外多次大面积停电事故表明，由于部分并网机组励磁系统、厂用系统的涉网保护配置不合理，导致误动跳闸，事故停电范围扩大。
《大型发电机组涉网保护技术规范》要求发电厂根据继电保护整定的计算规定、电网运行情况、主设备技术条件及本规范中对涉网保护的技术要求，结合定期检验，对所辖设备涉网保护定值进行校核[2-4]。
当电网构架、线路参数和短路电流水平发生变化时，应及时校核涉网保护的配置与整定，避免保护发生不正确动作[3-5]。
为了确保励磁系统的稳定，要求励磁系统的限制曲线既要全程在发电机保护设备的保护范围内，又要使限制曲线在安全的前提下尽可能靠近保护曲线[4-6]。
因此，有必要量化分析发变组保护中的失磁保护与励磁限制中的低励限制的配合，进一步提升发电企业的涉网技术。
本研究拟针对燃煤火力发电机组，基于大型发电机组的涉网保护技术规范、计算导则和机组的保护配置、保护定值、励磁系统限制定值和AVC装置的定值，提出以发电机为基准的参数标幺值计算、励磁调节器低励限制曲线转换为标幺值、静稳圆由阻抗平面转化至P-Q平面的计算模型，分析失磁保护、低励磁限制、AVC定值以及进相深度的配合，提出改进优化措施。
糯扎渡水电站水轮发电机失磁保护与欠励限制配合运用-水利水电论文-水利论文
糯扎渡水电站水轮发电机失磁保护与欠励限制配合运用-水利水电论文-水利论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——1 概述糯扎渡水电站是澜沧江上一个特大型水电工程，共装设9 台单机容量为650MW 的水轮发电机组，以500kV 电压等级接入电力系统，在系统中担任调峰、一次调频和事故备用，长距离大功率输电，机组需经常进相运行，为了确保发电机安全运行，欠励限制必须能够防止发电机进入不稳定运行区域，欠励限制和失磁保护要配合完善，欠励限制动作时失磁保护不动作，发电机失磁时失磁保护能可靠动作。
2 欠励限制糯扎渡水电厂励磁系统采用南瑞NES5100 励磁调节器。
发电机励磁不足反映在各个电气参量中，主要表现为：励磁电流低、进相深度大（负无功功率大）和定子电流增大，为保证发电机安全运行，针对反映低励磁的主要电气量有相应的限制手段，在NES5100 调节器中，用P/Q 限制来实现。
2.1 欠励限制原理P/Q 限制器本质上是一个欠励限制器，用于防止发电机进入不稳定运行区域。
发电机实际运行范围比发电机运行安全范围小得多，总留有足够的安全裕度，即实际的无功欠励限制曲线比进相允许曲线低得多。
一般地，无功欠励曲线为直线或折线方式，NES5100 励磁调节器为五点折线，用五个无功功率值对应五个有功功率水平来设定限制曲线。
如图1 所示，图中0ABCDEF 围成的区域为进相允许范围，超出0ABCDEF区域为深度进相，发电机正常运行应避免进入该范围。
无功功率欠励限制原理为：装置实时检测发电机有功功率和无功功率，根据点与直线位置计算公式，判断实际允许点离欠励限制曲线的远近（模值）和内外（符号），当运行点越过欠励限制曲线，装置即以无功功率作为被调节量，调节偏差即为运行点至欠励曲线的距离，从而保证发电机允许点回到安全允许区域。
另外，根据发电机进相运行控制原理，发电机允许进相范围与发电机端电压成一定比例关系，为了保证发电机任何时候都具有足够的安全裕度，欠励限制曲线也按照相似的关系，根据发电机电压进行调整，欠励限制模型如图2所示。
发电机失磁保护与低励限制的配合整定
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１ 失磁 保 护 与 Ａ Ｖ Ｒ低 励 限 制 的配 合
发 电机失 磁 保 护 和 ＡＶ Ｒ存 在一 定 的 配 合 关 系 ，只 有
式 中 ，Ｘｏ 一 一（ Ｘｄ —Ｘ ） ／ ２ ；Ｒ。 ＝（ Ｘｄ ＋ Ｘ。 ） ／ ２ 。静 稳 圆 与 Ｑ轴 相 交 于 （ ０ ， ／ ｘ ） 、（ ０ ， 一 ／ ｘ ） 两 点 ，动 作 区在 圆
关 键 词 失 磁 保 护 ＡＶＲ 低 励 限 制 配 合 整 定
０ 引言
针对发电机低励磁等不正常运行方式 ，大型发 电机变
压器 组 （ 以下简 称 发变 组 ） 的继 电保 护装 置 中均 装 设 失 磁 等 保 护 。发 电机 自动 励 磁 调 节装 置 （ 以下 简 称 Ａ Ｖ Ｒ） 通 过 调
电 调 试技 术
发 电机 失 磁 保 护 与 低 励 限 制 的 配 合 整 定
郑敏 华 ， 贾玉 强
（ 中核 集 团福建福 清核 电有 限公 司 ，福 建 福 清 ３ ５ ０ ３ １ ８ ）
［ 摘要］ 针对发 变组保护在进行整定计算时 易忽略 与 ＡＶ Ｒ的配合 的问题 ，重点介绍发 电机失磁保 护与 ＡＶ Ｒ低励 限制 的配合整定原则和计算方法 ，为 同行提供参 考。
节 、限制 、切换 等方 法对励 磁系统 起到 限制和保 护 的作
用 ，主要 包 括 低 励 磁 限制 和 保 护 、励 磁 过 电 流 限 制 和 保
护 、过励磁限制和保护等。其动作顺序是 ：先进行 限制 ，
使Ａ Ｖ Ｒ恢 复 至正 常 工作 状 态 ； 当限制 器 动作 后 ＡＶ Ｒ仍 不 能恢 复 至 正 常工 况 工 作 时 ，再 由 Ａ Ｖ Ｒ的保护延时动作 ， 作用 于将 Ａ ＶＲ 由工 作 通 道 切换 至备 用 通 道 或 自动 切 至 手 动（ 或再经延时将 Ａ Ｖ Ｒ切至 ５ ０ Ｈｚ 手 动） ；若 仍 不 能 恢 复
发电机失磁保护定值与欠励限制参数的校核方法
东北电力技术
第 ３９ 卷第 １ 期
ＮＯＲＴＨＥＡＳＴ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
３９
发电机失磁保护定值与欠励限制参数的校核方法
李 楠１， 冯 伟２， 王秀霞３
（１． 华电电力科学研究院东北分院， 辽宁 沈阳 １１０１７９； ２． 国网公司东北分部调度中心， 辽宁 沈阳 １１０１８０； ３． 国网新源水电丰满发电厂， 吉林 吉林 １３２１０８）
图 １ 发电机运行容量图
１������ ２ 发电机进相运行励磁调节器主要限制功能 有功功率恒定发电机转入进相运行时， 此时发
电机处于低励磁状态， 内电势降低， 电磁转矩减 小， 功角增大， 发电机静稳定裕度减小， 易失去静 稳定。 同时， 发电机定子端部漏磁也趋于严重， 损 耗增加。 进相运行容量由定子铁芯端部过热、 静态
对于过励限制、 Ｖ ／ Ｈｚ 限制、 定子电流限制等 应分别与发变组励磁回路过负荷保护、 发电机过激 磁保护、 定子回路过负荷保护相配合， 其参数值不 应大于相对应的保护， 防止由于保护先动作， 导致 机组的停机事故， 限制器则起不到应有的限制作 用。 但上述励磁限制参数与发变组保护定值校核计 算较为简单， 为相同单位下数值的比较。 由于发电 机失磁保护定值采用 ＲＸ 坐标系， 欠励限制参数采 用 ＰＱ 坐标系， 两者不在一个坐标系下核算较为复 杂， 因此本文主要针对发电机失磁保护与欠励限制 参数校核进行详细的推导分析。 ２������ １ 欠励限制的整定原则
１ 隐极发电机励磁调节器限制功能的整定 原则
发电机运行容量图表达了发电机在端电压和冷 却介质温度为额定值条件下， 其有功功率和无功功 率的关系。 图 １ 表明发电机在不同的功率因数运行 工况下， 保证发电机长期安全运行的范围。 １������ １ 发电机滞相运行励磁调节器主要限制功能
发电机低励限制和失磁保护的参数配合分析
发 电机低 励 限制 和 失磁 保 护 的 参数 配 合分 析
任 保 瑞
（ 二滩 水力发 电厂 ，四川 攀枝 花 ６ １ ７ ０ ０ ０ ）
［ 摘要］ 分析发 电机低励 限制和 失磁保护的基本原理 ，阐述二滩水 电站失磁 保护和低励 限制的配置 ，通过 引入 几何反 演规律将失磁 保护的异步阻抗 圆由阻抗平面转换 到功率平面，并在 同一平面 内对两者之 间的配合 关 系进 行分
图 ２ 发电机 Ｐ ， Ｑ运 行 曲线 原 理 图
励磁控制系统 的低励 限制 曲线 由 Ｐ ／ Ｑ 限制 曲线 、容 性定子电流 限制 曲线 和最小励 磁 电流 限制 曲线 构成 。其 中，Ｐ ／ Ｑ限制的功能是维持发电机的稳定运行 ，它通过 ５
个有 功 出 力 （ Ｐ一０ 、 Ｐ： ２ ５ 、 Ｐ一 ５ ０ 、Ｐ： ＝ ＝ ７ ５ 、
继 电保 护技 术制 的 配合 分 析
鉴于失磁保护曲线和低励限制曲线的整定值不在同一平
—
欠励 区
Ｐ
、
容性定 子
＼ …
— — — — — — —
…
— — — — — —
…
— — — — — —
～一
— — — — — — — —
／ Ｐ ＝ Ｉ ． １ ３ ０
据 有静 稳 阻 抗 圆和 异步 阻抗 圆两 种 方 式 可供 选 择 ，辅 助 判 据 采 用定 子 电压 低 作 为闭 锁条 件 。 由于发 电机 凸极效 应 影 响程 度 以及 发 电机 在 电力 系 统 中 的位 置 和作 用 的不 同 ， 因此 发 电机 失磁 保 护 的整 定 计 算 也存 在 一定 的 差 异 。 考虑 到 以下 几 点 ：（ １ ） 电站 远 离 负 荷 中心 ，机组 经 常处 于 无功 进 相 运行 状 态 ，系 统 无 功 充 足 ，
发电机低励限制与失磁保护的配合关系核算
发电机低励限制与失磁保护的配合关系核算摘要：以ABB励磁系统低励限制及南瑞继保失磁保护的定值整定为例，根据300MW火电机组发电机进相运行时的动作情况分析励磁系统低励限制与发电机失磁保护之间的关系，确保机组及电力系统安全稳定运行。
关键词：励磁系统；低励限制；进相；失磁保护0引言同步发电机励磁控制系统的任务是维持发电机端电压在给定的水平和控制无功功率的分配。
根据《防止电力生产事故的二十五项重点要求》（国能安全[2014]161号）第11项“防止发电机励磁系统事故”的要求，发电机励磁调节器的低励限制、过励限制等应先于发变组保护中的失磁保护、过激磁保护动作。
以我厂300MW机组为例对励磁调节器的低励限制动作值与发变组失磁保护配合关系进行核算。
1低励或失磁故障对系统及发电机的影响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作不当或由于系统事故造成的。
在一定条件下，将破坏电力系统的稳定运行、威胁发电机的自身安全。
失磁的危害主要表现在以下几个方面：（1）低励或失磁的发电机，从电力系统吸收无功功率，引起电力系统电压下降。
若电压下降幅度太大，将可能会导致电力系统电压崩溃而瓦解。
（2）低励或失磁的发电机进入异步运行之后，由机端观测的发电机等效电抗降低，从电力系统中吸收的无功功率增大。
低励或失磁前带的有功功率越大，转差就越大，等效电抗就越小，所吸收的无功功率就越大。
因此，在重负荷下失磁进入异步运行后，若不采取措施，发电机将因过电流使定子过热。
（3）低励或失磁运行时，定子端部漏磁增强，将使端部和边缘铁芯过热，失磁后，由于出现转差，在发电机转子回路中出现差频电流。
差频电流在转子回路中产生的损耗，如果超出允许值，将使转子过热。
为了避免使发电机和系统因为发电机失磁而受到危害，保证发电机在系统中运行时，既要向系统输送有功功率，而又不破坏静态稳定，因此，励磁调节器及发电机应装设完善可靠的失磁保护，以便及时限制失磁或将失磁发电机与系统解列。
发电机的励磁限制与保护的配合整定
发电机的励磁限制与保护的配合整定§1发电机运行功率圆与限制发电机运行功率圆又称“安全运行极限”或“P、Q图”，下面图1为ABB励磁厂家说明书的发电机功功率图，经常用到的三个限制：1）转子发热限制；2）定子发热限制；3）低励限制。
图1 ABB励磁说明书中的发电机功功率图实际发电机的运行功率极限图下图所示：图2 某600MW 汽轮机组功率图§1.1转子发热限制§1.1.1同步发电机的相量图同步发电机的电动势相量图如图3所示图3 同步发电机的电动势相量图对△oab 的每条边分别乘以U ／X q ，得功率三角形△OAB ，并以O 点为原点，引入直角坐标系，如图3所示。
从图上可看出有以下关系成立：图4 功率三角形1) φ— OA 与纵轴的夹角即为功率因数角； 2）δ— 发电机功角；3) 直角坐标系的第一象限是发电机的迟相(过励)运行区，第二象限是发电机的进相(欠励)运行区。
4) 发电机机端电压U 保持不变，X d 为发电机同步电抗为常数， BA 的长度正比于发电机电势，也正比于励磁电流I fn 。
以B 点为圆心，以BA 为半径作圆弧，此圆弧即为转子发热极限曲线。
对应图1中的“最大励磁电流限制器”。
运行分析：汽轮发电机额定运行时，定子电流I 与励磁电流均为额定值，一般其额定功率因数cos φ为0．85—0.9。
此时，当欲调整发电机的运行参数，降低其功率因数(φ角增大)时，增发无功，励磁电流I 会增加，发电机的运行受到转子发热极限的限制。
为了使转子不过热，则需降低定子电流，使发电机沿曲线AD 运行，定子绕组未得到充分利用。
反之，欲提高其功率因数( 角减小)时，定子电流会超过额定值，发电机的运行受到定子发热极限的限制，即图1中的“欠励、过励侧定子电流限制器”，又称“定子发热限制”。
§1.1.2 ABB 励磁系统最大励磁电流限制器原理B限制器有两个限制值：一个是强励顶值电流限制值，另一个是连续运行允许的过热限制值。
低励、失磁保护
失磁时，Z f 将随着转差率的增大而
jX d c
b
R
c
b
jX d 图51 发电机端测量阻抗在失
磁后的变化轨迹 a b c为 P1 较大时的轨迹；
减小，并位于第四象限内。极限
情况是当 f f 时，S ，R2 趋
近于零，Z f 的数值为最小： S
Zf
j X1
X 2 X ad X 2 X ad
等效电抗降低，由 xd 变为 xd 或 xd ，从电力系统中
吸收的无功功率增加。低励或失磁前带的有功功率 越大，转差就越大，等效电抗就越小，所吸收的无 功功率就越大。在重负荷下失磁后，由于过电流， 将使发电机定子过热。
对于高利用率的直接冷却式大型汽轮发电机，其平 均异步转矩的最大值较小，惯性常数也相对降低， 转子在纵轴和横轴方面，也呈现较明显的不对称。 由于这些原因，在重负荷下失磁后，这种发电机的 转矩、有功功率要发生剧烈的周期性摆动。对于水 轮发电机，由于平均异步转矩最大值更小，以及转 子在纵轴和横轴方面不对称，在重负荷下失磁运行 时，也将出现类似情况。这种情况下，将有很大甚 至超过额定值的电磁转矩周期性地作用到发电机的
•
Zf
U
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发电机进相运行欠励保护若干问题剖析
发电机进相运行欠励保护若干问题剖析摘要：欠励保护应保证静稳极限并留有裕度，且在失磁保护动作前动作，针对目前发电机进相运行中励磁调节器欠励保护存在的问题。
本文对主流厂家的励磁调节器欠励保护整定、电压无功限制、欠励保护与进相深度和失磁保护配合关系进行分析，提出了励磁调节器欠励保护应配置功能和最优整定方法。
关键词：进相运行；励磁调节器；欠励保护；失磁保护1 引言随着电网的不断发展，低谷时电力系统的充电无功日益增大，不少地区暴露出无功过剩，电压偏高，对电能质量和设备安全构成威胁。
吸收电网中多余无功，对提高电能质量和电网安全运行有重要意义。
调相机、SVC、并联电抗器需增加额外投资。
发电机进相运行是利用发电机的固有能力，且动态实现电压调节，较好地满足电压控制的目标，受到国内外广泛推广。
云南电网已广泛开展发电机进相运行试验，可根据电网需要和调度指令进相运行。
但因采用的励磁调节器厂家不同，欠励保护整定方式不一，造成欠励保护动作特性、发电机进相能力、失磁保护不匹配。
本文通过分析主流励磁调节器厂家欠励保护整定原理，发电机进相能力和失磁保护匹配关系，提出了欠励保护应配置功能和最优整定方法。
2 主流励磁调机器欠励保护整定原理分析2.1 HWJT-09C系列微机励磁调节器某电站发电机型号SF15-12/3250，采用HWJT-09C系列微机励磁调节器，欠励保护是一条直线，整定值P0=12000W，Q0＝5840Var，P0为对应视在功率点的有功功率，Q0为对应有功功率为零时的无功功率。
欠励整定原理为式（1）：（1）试验得到的进相深度和欠励限制动作值如下图示，虚线为欠励限制动作曲线，实线为4个不同试验工况下的进相深度。
可看出欠励限制直线与试验要求的各工况的进相深度误差很大，在额定负荷15MW下误差为52%，达到功率因数0.95，试验进相深度为-5Mvar，动作值为-2.4Mvar，要使欠励保护与进相深度更好匹配，需增加P0值，因该励磁装置的P0最大为12000W，要满足额定负荷下进相0.95功率因素则Q0应无穷小，导致低负荷下失磁保护与欠励限制不匹配。
发电机励磁限制与发电机保护配合研究综述
发电机励磁限制与发电机保护配合研究综述摘要：为了保障发电机的正常运行，就必须进行发电机的励磁限制。
本文简要介绍了发电机励磁限制，并对发电机励磁限制与发电机保护配合的要求和思路进行了简要的分析，希望能够提高电力系统和发电机运行的可靠性，减少由于误强励或者误失磁而造成的发电机故障，提高我国电力系统运行的整体稳定性。
关键词：发电机；励磁限制；保护配合1.发电机的励磁限制和发电机的保护配合在电力系统发展的过程中，发电机的单机容量不断提高，电网也会受到发电机计划外解列的冲击，发电机过负荷裕度也在不断缩小，这也说明大型发电机承受过负荷的能力越来越小，这就对发电机保护设备提出更高要求，避免电网故障而造成发电机的连锁解列，使电网故障进一步加剧，甚至引起大规模停电而造成巨大的经济损失。
微机保护方式是现代大型发电机组常用的保护设备，其不仅能够应对发电机的绕组接地、匝间短路、端部短路等常规故障，而且还具有过电压保护、过激磁保护、定子过过电流保护、转子过电流保护、失磁失步保护等功能。
其中除失磁失步与发电机低励磁相关，其余则与发电机过励磁相关。
有两种原因会造成发电机过励磁：第一，由于区外故障而造成励磁系统输出了强励电流，导致励磁电流不能在保护动作之前降低。
第二，励磁系统输出了误强励磁电流。
在发电机的运行过程中，有两种原因会造成励磁系统，发出强力电流或者错误的中断电流：第一，励磁调节器的程序功能不完善，或者具有设计缺陷在发生程序中没有设计的工况下，励磁调节器发生误调节，致使发电机误失磁或误强励事故发生。
第二，励磁主设备出现故障。
其中第一个原因是主要原因，因此要避免发电机由于或误强励或者误失磁而出现的误解列故障，就必须励磁调节软件进行科学的设计。
要保障发电机能够在保护功能动作解列之前回复到正常的运行工况，就必须设计一定的励磁限制功能。
发电机组的励磁调节器具备的限制功能包括发电机空载误强励保护、发电机过激磁限制、发电机定子过电流限制、发电机转子过电流限制、发电机低励失磁限制等等，必须具备以下几个方面的要求才能达到发电机励磁限制发电机保护之间的密切配合。
发电机失磁保护与励磁系统低励限制的配合计算_陈京静
３．１ 发 电 机 低 励 的 处 理 方 法 （１）励磁调节。正常情况下励磁调节器工作于自 动
方式，当发 电 机 低 励 时，从 系 统 吸 收 无 功，转 子 出 现 转 差、定子电流增大、定 子 电 压 降 低、有 功 输 出 下 降，励 磁 调节器检测到电气量的变化符合低励限制的条件时 ，低 励限制器开始动作 ，增 大 励 磁 电 流，如 无 法 将 发 电 机 的 运行状态拉回正常点。
（ ） ０，－ｊＸｄ
＋Ｘ＇ｄ ２
，半
径
为Ｘｄ
－Ｘ＇ｄ ２
。
其
中
，Ｘｃ
为
系
统
等
值阻抗（含主变 电 抗 ），Ｘｄ 为 发 电 机 同 步 电 抗 ，Ｘｄ＇为 发 电机暂态电抗，圆内为阻抗元件的动作区 。当机组与 系
统联系紧密时，宜采 用 异 步 边 界 圆 整 定，不 紧 密 是 采 用
静稳边界圆整定。
性 （带延时，防止系统震荡误动），反 映 不 同 负 荷 失 磁 时 机 端 测 量 阻 抗 ，如 图 １ 所 示 。
采用机端或５００ｋＶ 母线低电 压 构 成 失 磁 第 二 个 动 作条件。失磁后 经 延 时ｔ０ ＝０．５ｓ动 作 于 减 出 力 ，失 磁 后经延 时ｔ３ ＝１．５ｓ、机 端 低 电 压 动 作 延 时ｔ２ ＝ １．５ｓ、 ５００ｋＶ 低电压延时ｔ１＝ １ｓ动作于程序跳闸 。 失 磁 保 护 经发电机 ＰＴ 断线闭锁。
有 功／ＭＷ 无 功／ＭＶＡ
０ －２１０
１８３ －２１０
３６６ －２１０
５５０ －１６０
７３３ －７０
发电机失磁保护动作特性由两个下偏圆组成 ，反映 不 同 负 荷 失 磁 时 机 端 测 量 阻 抗；机 端 或 ５００ｋＶ 母 线 低 电压构成失磁第二个动作 条 件 。 失 磁 后 经 延 时ｔ０ 动 作 于减出力 ，失 磁 后 经 延 时ｔ３、机 端 低 电 压 动 作 延 时ｔ２、 ５００ｋＶ 低电压延时ｔ１ 动作 于 程 序 跳 闸 。 失 磁 保 护 经 发 电机 ＰＴ 断线 闭 锁。 阻 抗 圆 曲 线 如 图 ５ 所 示，其 中，Ｘ１ 为阻抗 元 件 １ 的 圆 心 ，Ｒ１ 为 阻 抗 元 件 １ 的 半 径 ，Ｘ２ 为 阻抗元件２的圆心 ，Ｒ２ 为阻抗元件２的半径 ，Ｚｂ 为发 电 机的基准阻抗 ，Ｘｄ＇为 发 电 机 的 暂 态 电 抗 ，Ｘｄ 为 发 电 机 的同步电抗。
发电机失磁保护和励磁调节器低励限制之间的配合问题_葛元宝
２ 失磁保护和低励限制的整定和配合实例
以下以淮北发电厂 １ 台 ２００ Ｍ Ｗ 机组的低励 限制和失磁保护整定值为实例，阐述校核低励限制 和失磁保护是否满足上述配合要求的具体方法。
（ １）已知条件 ! " 发 电 机 参 数 ：Ｑ ＦＳＮ －２２０－２ 型 ，２２０ Ｍ Ｗ
（２５８．８Ｍ Ｖ Ａ ）， １５．７５ ｋＶ ，Ｘ ｄ＝２２１％ ，Ｘ ’ｄ＝２７．２９％ ， Ｘ ”ｄ＝１５．６３％ 。
管理水平和管理网络的技术水平有了质的飞跃。 强有力的保证。
目前，通信调度日常值班已实现电子化管理， 重要告警信息也将自动通过短信发给主要通信维 护人员，通过 Ｗ Ｅ Ｂ 发布的方式可在任意 １ 台联网 的工作站上浏览告警和性能监控信息。在今年还要
（ 收稿日期：２００６－０６－１２） 参考文献： ［１］ 张晋龙 广东电网通信网络综合网管建设策略［Ｊ］．电力系统通
降低至 ０ 以下→进相→低励→失磁，所以它们之间
的关系满足配合要求，即低励限制先于失磁保护动
作，失磁保护此时不会误动。
（下转 ７２ 页）
第 ２３ 卷 第 ３ 期
７２
Ａ Ｎ Ｈ Ｕ ＩＥ ＬＥ Ｃ ＴＲ ＩＣ ＰＯ Ｗ Ｅ Ｒ
２００６ 年 ９ 月
! "载波电源，主要采集载波机的工作电源。
符合 ＴＭ Ｎ 体系结构，如图 ４ 所示。
控设备使用正负电源， 设备之间利用 Ｖ ．２４ 接口通 数据库、资源之间的交互性，都是应努力探索的工
信，这些对可靠接地都有较高的要求。在工程实施 作。在资源管理系统逐步完善的条件下，电子运行
过程中一开始就按规范做好接地，可避免在调试时 维护系统通过网络管理层的支撑直接面向各类应
少走弯路。
发电机失磁保护与励磁调节器低励保护之间的配合及注意事项_李成
发电机失磁保护与励磁调节器低励保护之间的配合及注意事项李 成（徐州发电厂试验中心）摘要：大中型发电机组，其保护均配有失磁保护，并在励磁调节器中配有低励限制及保护，两者的保护原理有所不同。
本文简述发电机低励或失磁的过程，分析励磁调节器低励限制保护及发电机失磁保护在欠励、低励或失磁过程中的不同动作情况，介绍构成发电机失磁保护与励磁调节器低励限制保护的设计原理，分析两者原理的相同处与不同处，简述发电机失磁保护与励磁低励保护之间的配合，并对调试中遇到的问题进行分析，提出个人看法及注意事项。
关键词：励磁调节器 失磁 低励1概述发电机由欠励、低励直至失磁，在这不同的过程中，均从系统中吸收感性无功功率，引起系统电压的下降。
其中低励或失磁后，发电机失去静稳，由同步运行过渡到异步运行，转子出现转差，定子电流增大，定子电压下降，有功功率下降，无功功率反向并且增大，转子回路出现差频电流；并引起某些电源支路过电流，所有这些电气量的变化，都伴有一定程度的摆动。
在一定的条件下，将威胁发电机本身的安全，破坏电力系统的稳定运行。
为此，1991年颁布的《继电保护和安全自动装置技术规程》及最近国家电力公司颁布的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》均对失磁保护及大型机组安全运行作出了要求。
2两者的原理分析及配合目前，大中型发电机组，其保护均配有失磁保护，并在励磁调节器中配有低励限制及保护，其配合方式通常为：正常励磁调节器以自动方式运行，当励磁电流降低到一定程度，达到低励限制点时，低励限制信号灯亮，限制外回路减磁操作，当励磁电流继续下降，低励限制提供增磁信号，如不起作用，励磁电流下降至低励保护点时，低励保护动作，除继续提供增磁信号外，主柜延时几秒后封脉冲、切从柜。
从柜变为主柜，，如故障不能消除，从复上述过程低励保护动作并发信，延时几秒后切手动（如无从柜，则直接切至手动运行方式），其后期励磁调节器的低励限制及保护自动退出。
如在上述某一过程中，励磁调节器能扭转励磁电流的下降，可认为发电机处于欠励运行状态。
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独立电网发电机失磁与欠励限制整定配合探讨山东魏桥铝电有限公司李现宝周继红【摘要】针对某电厂发电机失磁保护及励磁调节器低励限制保护功能的配合问题，本文根据独立电网不同发展时期的不同情况在励磁低励限制特性及失磁保护定值两方面细致分析、精确调整，保证了电网电压稳定和机组安全运行。
【关键词】发电机组失磁异步运行励磁系统低励限制及保护1.前言发电机保护中设有失磁保护，而励磁系统设有欠励限制及欠励保护，一般要求在动作过程上低励限制要先于失磁保护动作，两者之间存在整定配合问题。
现将某电厂7#发电机失磁保护与欠励限制整定配合问题进行分析。
某电厂7#发电机为南京汽轮机电机有限公司所生产，机组型号为QFW-60-2。
额定参数Pn=60MW Qn=45Mvar，Un=10.5kV,同步电抗为Xd=2.17,电流互感器变比为5000/5A。
励磁系统为无刷励磁配有DVR-2000A数字式励磁调节器且A、B双通道冗余配置。
励磁调节器中配有直线型欠励限制保护。
发电机保护为许继集团WFB-810微机型发变组保护装置，设有根据测量发电机机端阻抗轨迹变化作为判据的失磁保护。
2.事件简要过程2008年10月10日17:30分，#7机有功负荷为47MW，无功由25 Mvar突升至52Mvar，运行人员手动降无功至26 Mvar左右，#7机恢复正常。
19：48分，监盘人员发现#7机无功突升至61 Mvar，电压由10.3kV升至10.9kV，立即降#7机无功，同时倒#7机厂用电至备用段运行，此时#7机无功在40 Mvar至60Mvar之间摆动，19:49分，#7机无功负荷由40Mvar突甩至-15Mvar，同时#7机A通道手动励磁指示灯闪亮后消失，接着#7机励磁屏A通道欠励指示灯亮，“#7机励磁系统CHA故障”光字牌亮，同时警铃响、喇叭叫，发电机出口开关绿灯闪光，“#7机失磁保护动作”光字牌亮，#7机失磁保护动作跳机，异常发生后派人去#7机励磁机就地检查无异常。
3.原因分析#7机从正常运行到失磁保护动作以及事故处理完毕恢复运行，励磁调节装置一直运行在A通道。
3.1.#7机在运行中出现无功增大现象，运行监盘人员发现后，做出手动降无功的处理思路是正确的，另外监控录像中记录的运行人员降无功的操作过程操作正确。
3.2.从故障现象和发电机保护动作报告可以判断发电机失磁保护动作正确。
3.3.失磁跳机后，检修人员对励磁机接线盒进行检查后即并网运行，运行中未发现异常； 10月14日，#7机停机后，对#7发电机励磁回路及相关设备接线进行了检查，未发现有异常现象，因此可以排除装置外部接线松动或回路故障引发的无功突增。
3.4.从故障现象及光字牌可以发现，在励磁装置欠励动作后很短时间（几乎同时），发电机失磁保护就动作，说明励磁装置欠励限制未起作用，机组励磁电流仍继续减少。
3.5.10月10日19时48分，#7机无功突增时，发现#7机励磁屏通道B的脉冲放大板上+A、+B、-A、-B指示灯闪烁，由于在事故前B通道显示屏花屏无法显示采样参数，运行人员在机组跳机后将B通道电源关断。
为了查明通道B电源模块故障是否会影响无功的变化，10月14日早上7点30分，将通道B电源投上，在08点40分时，发现#7机无功由26Mvar突增至34Mvar，同时到#7机励磁屏处检查，发现B通道脉冲放大板上+A、+B、-A、-B指示灯闪烁。
由此判明B通道电源模块故障引起了机组无功波动。
3.6.在进行欠励限制试验时，在通道B电源模块故障情况下，发电机退出失磁保护后，发电机带有功负荷30MW进行手动降无功，当无功降至-10.8Mvar时,欠励动作,但无功没有反向增加；当把通道B电源模块更换后，在通道B工作正常后进行相同试验，发现在欠励动作后无功能够反向增加，此时欠励限制发挥作用。
说明通道B电源模块故障时对通道A的运行有一定的影响。
3.7.为检测#7机失磁保护与欠励限制的配合情况，将#7机有功负荷降至2MW，将#7机失磁保护投入，操作人员缓慢手动降#7机无功功率，在无功功率降至-21.4Mvar时#7机失磁保护动作跳机，而此时励磁机欠励保护未动作。
在#3机上同样进行了低有功负荷情况下的进相运行试验，将有功功率降至5MW，人员缓慢降低无功功率，在无功功率降至-19.6Mvar时励磁机欠励限制保护动作，但几乎同时#3机失磁保护动作跳机。
综合以上现象及试验结果认为#7机励磁机B通道电源模块故障是造成发电机无功大幅波动进而引起跳机的主要原因。
另外双通道冗余的励磁调节器设计的最基本目的是当任一通道故障时不影响另一通道运行，但本次跳机事件却由于备用B通道电源模块的故障引起的。
通过检查发现B通道的电源模块中的一个电容器故障，使CPU的工作电源电压波动从而引起装置多次重新启动，在启动过程中无法与A通道数据同步比较，根据不正常工作状态下采集到的数据进行调节输出从而对机组励磁系统的安全运行产生了致命的影响。
在今后的生产运行中除了定期检测电源模块输出电压偏差在允许值之外还要坚决执行运行3-4年后更换电源模块的反事故措施，以保证装置运行可靠性。
由第3.7条试验现象可以初步判断失磁保护动作正确，但同时也发现欠励限制与失磁保护在低有功负荷段有公共的动作区。
公司生产管理部门及一线人员经过讨论均认为失磁保护欠励限制无论在任何情况下都应配合，减少停机的次数并且建议机组失磁情况下仅发信号不跳闸。
针对这一问题电网管理人员进行了详细的理论分析，由于机组本身未经过进相、失磁运行试验并且本厂的无刷励磁发电机组也无法直接测量发电机各部位尤其是定子端部的温度及转子各部位的参数，更不能确定失磁运行时发电机的运行状态是否良好，再者因为独立电网相比无穷大电网稳定性较差，若事故情况下出现机组失磁，有可能会引起局部系统的电压降落，容易扩大事故，甚至会引起电压崩溃或电气设备的损坏。
经综合分析决定将失磁保护的异步阻抗仍投跳闸且在任何情况下均实现欠励限制先于失磁保护动作。
4.DVR-2000A数字式励磁调节器欠励功能简介DVR-2000A数字式励磁调节器欠励限制按两段整定，如低励限制示意图见图1所示，第一条线为限制线，第二条线为保护线。
在发电机无功功率未进入欠励限制线内，自动控制环起作用，此时无功环节跟踪，计算出的控制量不输出。
当发电机无功功率进入低励限制区时，无功环计算出的控制量输出给可控硅，励磁调节器进入恒无功功率运行，控制无功功率在限制值附近，不会再继续减少，同时发报警信号。
如果励磁调节器在某种工况下进入限制区，而没有被控制住，无功功率继续减少，当无功功率低于保护线时，励磁调节器发报警信号并且切手动方式运行。
低励限制线和保护线为对应的限制线上无功功率的1.25倍。
图1:低励限制示意图 5. WFB-810微机型发变组保护装置失磁保护功能简介发电机发生低励、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-χ轴上，两个圆相切于-χd 。
特性曲线见图1。
静稳阻抗圆通过+χ轴的χst(联系电抗)和-χ轴的-χd ，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内的区域，消除第一、第二象限的动作区。
静稳阻抗园动作后，经较长时间动作于信号、压出力或切换励磁。
严重失磁后，经延时发跳闸指令,失磁保护方案逻辑框图见图3。
图2 阻抗特性曲线 图3 失磁保护方案逻辑框图6. 静稳极极功率圆阻抗与功率平面的结合通常我们进行分析无论失磁保护或低励限制保护均是以静态稳定极限功率圆为基础确定。
但失磁保护是在R-X 平面上进行分析，低励限制是在P-Q 平面上进行计算，为了验证两者之间参数配合，必须将两者归算到同一平面上。
发电机静态稳定功率极限圆其表达式为：其中： P 、Q —发电机有功、无功功率 U —发电机电压 Xe —发电机与系统连接阻抗 Xd —发电机纵轴同步电抗 此圆圆心在Q轴上，圆心的坐标为 半径为 励磁限制器欠励保护按此功率圆整定，而此失磁保护则是按R-X 阻抗圆整定，将 22222112112⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--+Xd Xe Xd Xe Q P U U ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-Xd Xe U 112,02Φ=cos UI P ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+Xd Xe U 1122图中Q a 点为零有功时，允许进相的无功功率值。
Q b 点允许发电机进相运行的最大有功功率。
将功率极限圆改为标准阻抗圆方程：7. 失磁保护与欠励保护配合7.1. 将原来的欠励保护限制原定值A 点（0，-20）B 点（66，0）修改为A 点（0，-20）B 点（85，0）,本次调整是根据机组静稳极限制性曲线中考虑10%静稳余量的情况下进行的,因为南汽DVR-2000中的低励特性为直线型,故对10%余量静稳曲线作切线,相交于A 点（0，-20）B 点（85，0）。
发电机运行PQ 图见图4图4：发电机运行PQ 图7.2. 失磁保护的异步阻抗圆也稍作调整,因为考虑独立电网的特点，电网调度人员在整定失磁保护时针对于异步阻抗的最低点阻抗值乘了一个可靠系数（Kco=1.3）,故最低点的阻抗不再是Xd 而是1.3Xd ，调整异步圆最低点阻抗至Xd ，即将许继WXH-810发电机保护中失磁保护定值中静稳动作阻抗、异步动作阻抗定值由原来的42.5Ω改为32.7Ω。
调整前后的异步阻抗圆的示意图见图522222⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-++Xd Xe Xe Xd X R图5调整前后的异步阻抗圆示意图8.结论针对地方独立电网且供电半径较小的电网,要根据电网的具体情况具体分析,比如文中电网的主力无功电源全部为发电机本身,正常情况下进相运行的可能性几乎为零。
且本次出现的低励与失磁配合“不默契”的情况也仅是在有功功率极少而又严重进相运行的情况下出现的。
再者针对独立电网机组带极少有功负荷严重吸收无功的异步运行工况下还不如尽快将机组解列，保护证电网电压提高电网的电压稳定水平。
技术人员在不影响独立电网安全的前提下也要不断的纵横分析，做到在电网的不同发展时段去适应不同的管理理念。
总之独立电网中各级生产管理部门要根据电网不同的发展时期做出合理的决策，从技术管理和设备管理两方面双管齐下以保证独立电网的安全和稳定运行。
参考资料：1.李基成.现代同步发电机励磁系统设计及应用[M].北京：中国电力出版社，2002.2.王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[M].北京：中国电力出版社,20013.许继WFB-810微机发电机变压器组保护装置技术说明书4.南京汽轮电机集团DVR-2000A数字式励磁控制系统使用维护说明书作者简介：李现宝山东魏桥铝电有限公司电气主任、继电保护技师,长期从事发电厂电气设备安装及电气设备检修维护工作。