发电机励磁系统保护配置及整定分析

发电机励磁系统保护配置及整定分析

徐诗畅

大唐武安发电有限公司 河北 邯郸 056300

摘要：随着科学技术不断发展，我国电力行业也得到很大程度的发展。就发电机失磁故障进行分析，对于一些规定中的发电机失磁故障的特征量和发电机的失磁后危害分析，实施失磁保护整定，并且提出一些阻抗动作边界所映射到的P-Q平面的方法，确定出发电机的失磁故障出现时的功率动作边界。对于失磁保护、低励限制的配合，深入探讨发电机失磁保护和低励限制的整定计算问题，对其实施总结和分析，指导两者的整合计算。结合有关资料的分析得知，发电机整定与配合的指导作用很关键，但是对于没有没有对保护装置配置说明，在实际过程中，我们还需整定现有的保护装置。下面就结合作者经验进行分析和探讨。

关键词：发电机；励磁系统；保护装置

前言：在发电机采用励磁调控只有，可以维持发电机机端的电压对其有关要求进行满足，当发电机励磁功能比较强的时候，还能够在系统故障产生的过程中，尽快的恢复机端的电压，进而保持机组的持续并网运行。另外，应用励磁调控系统可以对其机组无功功率实施调节，对其系统运行过程的稳定性进行提升，所以说励磁调控系统在发电机组中是很关键的。

1 发电机励磁故障的问题分析

1. 1. 设备老化状态，并且存在着无备件的

电子元件器件在进入到老化的状态，在当前现已出现零部件的持续故障问题，存在着设备的老化问题，使得产生了死机、卡件等损坏现象。随着设备的更新换代，厂家早已经不再生存此批次的型号调节器，当前的市场上难以采购的，存在着没有备件的情况。在二零一五的时候，老源的卡件故障有着无备件进行换的情况，造成厂家库存的积压，产生电子元件老化。在无备件、元件更换的时候，就会造成发电机的停机情况、延长停机时间，严重的话会对其公司生产有所影响。

1.2 对于技术缺陷问题的难以解决

CDQ1#发电机的励磁调节装置通常会产生画面死机的情况，在过去一段时间又可能会自动恢复，给维护人员产生较大的不便。核心电源的模板故障概率高，在当前已经出现了几次莫名情况死机的情况，在严重的时候，还会造成发电机的不能正常运行。在二零一六的时候，1#机在运行阶段，励磁调节器画面突然出现了自动化的死机情况，在经过检查后，得知是

1. B通道发出与后台通讯故障现象造成的死机。在7月份的时候，利用1#发电机停机，全面的检查其调节器硬件部分和软件的部分，确定是否是CPU的故障误报警情况。

2 发电机的励磁系统保护配置系统优化

2.1 处理方法

第一，对励磁回路的全面检查和测量。检查灭磁开关的合闸情况是否合格，励磁刀闸是否是合好的，对其电压互感器的一次回路和二次回路是否良好进行检查，测量发电机校正电压的互感器二次电压为1V。第二，检查可控硅的阻值正常应该在几十Ω。若是说电阻为0，就代表已经击穿，在这个时候还需及时更换。第三，起励继电器的故障处理措施。在发电机启动的过程中，若是按时启动3次，不能启动励磁，检查其励磁调节柜微机励磁触屏给定电压是否在90%以上，如果说不进行测量励磁调节柜断路器的常闭点的是否闭合，直流电阻应该是通路的。检查、测量励磁调节柜进行启动励磁继电器的闭合状态是否合格，线圈直流的电阻如果说出现损坏，还需对其及时的更换，若是启动之后电压不合格，还需要采取以上的检查方法进行检查。调整励磁调节器按钮开关设置的位置，采用设置空载建压值的高低。在进行上拨的时候，选择空载建压值是90%Ue，而Ue是发电机额定值电压。在向下拨的时候，选择空载建压值为17%Ue，通常用在机组检修后实施升压的试验。在发电机的开机之前，还需要选择空载建压值为90%Ue，监视励磁调节器状态。在开机之前，对其调节器面板上的运行指示灯进行监视，程序正常运行阶段，每一秒就改变一次亮灯和暗灯的状态。所以说正常的运行过程中，指示灯亮1s暗1s的不停闪动，就表示出程序的运行是正常的。在发电机没有转动的时候，因为机端的残压值是0 。无同步电压信号，那么程序就不能运行，在这个时候正常运行指示灯就不闪动或者是无规律的闪动，并不能代表调节器的故障问题。发电机的的转速在达到了约30%ne以上，正常的运行指示灯就会出现闪动的现象。

2.2 对整体改造的思路分析

第一，制定出装置安装方案，对此次改造的技术资料进行全部的熟悉，认真阅读有关产品的使用说明书。第二，检查线路。将其励磁调节屏至控制屏、灭磁屏等励磁系统的有关设备连线进行查清楚，做好一些标记、电缆的标牌已经脱落的，还需要顺着其电缆方向排查，校线直到摸清楚所有电缆走向、使用的电缆芯数，对其原有电缆的合理利用。第三，对旧柜的拆除，新柜安装。接口线路应该做好标记处理，柜体有明显接地的特点，进而保证其接地铜板与大地网连接的可靠性。第四，接线。在装置就位后，将其所有电缆引到装置柜后，做好电缆的排线接线处理，注意强电和弱电是不能共用一根电缆，走向分开。第五，对校线的调试。在电缆接线完成后，对于终端加入信号或是就调节器发出指令，查看其光子牌、指示灯等是否正确，在完成检查后，对所有的孔洞进行封堵，进而避免老鼠造成的破坏，保证安全。

3 励磁调节装置的低励保护整定的要求

发电机的失磁主要是指发电机的磁极剩磁比较弱，在旋转的时候建立不了励磁电压，失磁的时候发电机没有电压输出。发电机的低励指的是在发电机有励磁电压，只是低电压达到不到要求，这是发电机非正常的运行状态。在低励的情况下，发电机输出的电压比额定电压低一些，发电机低励运行，定、转子间的磁场联系就会逐渐的减弱，使得发电机极易产生静态稳定性的失去。为对静态稳定裕度进行保证，励磁调节系统在进行设计的时候，通常会配置低励限制回路，在发电机有功功率下，无功功率滞相低于某一个值或者是大于某一个值的时候，在励磁调节装置综合放大回路的时候，输出一增加机端的电压调节信号，对其励磁实现增加，实现保护作用的增强。

在发电机励磁电流减小至失磁的过程中，励磁调节装置的低励限制保护还需要开展动作，如果说没有起到限制的作用，还需要将其切换到备用通道。如果说切换到备用通道依旧不能起到限制作用，还需要有失磁保护判断之后进行动作停机。而低励限制的单位应该先于失磁的保护动作，可以满足低励限制和失磁保护的整定配合，低励限制的整定要求。发电机励磁的调节器低励限制单元的限制曲线通常是由圆弧限制曲线、直线限制曲线。这两种的限制曲线的低励限制动作曲线都是依据发电机的不同有功功率静稳定极限和发电机端部的发热条件进行确定的，其原理分析和动作曲线整定计算分析都是在功率平面上进行，以发电机端阻抗圆构成失磁保护，原理的分析和定值的整定计算方向在阻抗平面上进行，所以为实现低励限制和失磁保护，能够满足正确的动作顺序，还需分析其低励限制和失磁保护的关系，将其两者归算到同一个的平面上进行比较，分析整定配合的合理性，将其低励限制和失磁的保护归算在同一个的功率平面上进行配合和整定。

结束语：

总之，发电机组的微机励磁调节器的专业技术含量比较高，所以还要求提升运行人员的专业素质，在励磁调节器产生突发故障的时候，能够对其异常情况进行及时的处理。
参考文献：
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