励磁系统与保护参数整定(2011) [兼容模式].pdf

发电机励磁系统与保护参数整定发电机励磁系统与保护参数整定2目录目录?功能与参数配合意义功能与参数配合意义?功能与参数配合要求功能与参数配合要求?低励限制与失磁保护配合低励限制与失磁保护配合?低励限制与失磁保护配合低励限制与失磁保护配合?过流限制与过负荷保护配合过流限制与过负荷保护配合激制与保护的合激制与保护的合?过过激激磁限磁限制与保护的制与保护的配配合合3功能与参数配合意义功能与参数配合意义防防止止误跳机误跳机，提高机提高机组组与与电电网运行安网运行安全全防误跳机防误跳机提高机与网运行安提高机与网运行安 现行的励磁标准中明确要求励磁各项励磁现行的励磁标准中明确要求励磁各项励磁限制功能与发变组保护过励及失磁保护功限制功能与发变组保护过励及失磁保护功合合行行能配能配合合，以保证发电机在限制区运，以保证发电机在限制区运行行过程过程中中，励磁系统限制功能总是先于发变组保励磁系统限制功能总是先于发变组保中中，励磁系统限制功能总是先于发变组保励磁系统限制功能总是先于发变组保护功能动作，有效防止发变组保护功能在护功能动作，有效防止发变组保护功能在励磁系统限制未动作之前解列发电机，提励磁系统限制未动作之前解列发电机，提高机行靠性高机行靠性保障电行安全保障电行安全高机高机组运组运行行可可靠性靠性，保障电保障电网运网运行安全行安全4功能与参数配合意义功能与参数配合意义 电力行业标准电力行业标准DL/TDL/T 650650规定规定：电力行业标准电力行业标准DL/TDL/T 650650规定规定：4.18 励磁调节装置应具有过励限制、低励磁调节装置应具有过励限制、低励限制、电压励限制、电压/频率比率限制、电力系统频率比率限制、电力系统稳定器稳定器(PSS)等附加功能单元。励磁调节等附加功能单元。励磁调节装置的各项限制和不正常运行时的调节通装置的各项限制和不正常运行时的调节通装置的各项限制和不正常运行时的调节通装置的各项限制和不正常运行时的调节通道切换应与发电机变压器组继电保护协调道切换应与发电机变压器组继电保护协调5功能与参数配合意义功能与参数配合意义扩大机扩大机组组运行范围运行范围，提高提高电电网运行稳定网运行稳定性性扩大机运行范围扩大机运行范围提高网运行稳定提高网运行稳定 为了挖掘机组励磁系统控制对于电力系统为了挖掘机组励磁系统控制对于电力系统稳定贡献的潜力，就必须使励磁系统的限稳定贡献的潜力，就必须使励磁系统的限护备护备制曲线，既要全程在在发电机保制曲线，既要全程在在发电机保护护设设备备保保护范围之内护范围之内，又要使限制曲线在安全的前又要使限制曲线在安全的前护范围之内护范围之内，又要使限制曲线在安全的前又要使限制曲线在安全的前提下尽可能靠近保护曲线，以扩大机组运提下尽可能靠近保护曲线，以扩大机组运行范围和机组运行可靠性，提高电网运行行范围和机组运行可靠性，提高电网运行稳定性稳定性稳定性稳定性。6功能与参数配合要求功能与参数配合要求“紧密紧密”配”配合的具体内容合的具体内容：紧密紧密合的具体内容合的具体内容 限制和保护配置种类相同，励磁限制功限制和保护配置种类相同，励磁限制功能与发变关的保护功能应能与发变关的保护功能应能与发变能与发变组相组相关的保护功能关的保护功能一一对一一对应应；限制和保护动作原理要求相同限制和保护动作原理要求相同，只有动只有动限制和保护动作原理要求相同限制和保护动作原理要求相同，只有动只有动作原理相同，才能实现限制与保护整定作原理相同，才能实现限制与保护整定曲线完美和紧密的配合曲线完美和紧密的配合曲线完美和紧密的配合曲线完美和紧密的配合；限制和保护定值配合限制和保护定值配合，对基于相同电气对基于相同电气限制和保护定值配合限制和保护定值配合，对基于相同电气对基于相同电气量的保护和限制，保护动作的定值必须量的保护和限制，保护动作的定值必须高于励磁限制的定值高于励磁限制的定值高于励磁限制的定值高于励磁限制的定值。7低励限制与失磁保护配合低励限制与失磁保护配合阻抗失磁保护，失磁阻抗是基于发电机额阻抗失磁保护，失磁阻抗是基于发电机额定电压和额定视在功率下，根据发电机暂定电压和额定视在功率下，根据发电机暂态态电电抗抗、同步同步电电抗抗 以及系统以及系统电电抗抗 形成的形成的态抗态抗同步抗同步抗 以及系统抗以及系统抗 形成的形成的阻抗轨迹。阻抗轨迹。22220202)(RxXR+8低励限制与失磁保护配合低励限制与失磁保护配合，20202)(RxXR+QQPUjPQPUjQPUSUZ22222222+=2oPQPUR222+=QQPUX222+=22222002222222RxQQPUPQPU+RxURRxUxQP222022202222+RxRRxxUQPUP0000RxRxUU9低励限制与失磁保护配合低励限制与失磁保护配合，)11(22dsxxU)11(2U+112U220202022020202+RxURRxUxQP)(2sdxx)11(2dsxxUdxU2)11(22sdxxU+dxU2NUU=NUU+RxRRxxUQPUP)1,0(dx2U10低励限制与失磁保护配合低励限制与失磁保护配合低励失稳限制，以发电机静稳阻抗圆为基低励失稳限制，以发电机静稳阻抗圆为基础础，采用具有阻抗特性的功率判据及具有采用具有阻抗特性的功率判据及具有础础，采用具有阻抗特性的功率判据及具有采用具有阻抗特性的功率判据及具有电压特性整定定值的方式，与以阻抗圆为电压特性整定定值的方式，与以阻抗圆为依据的失磁保护依据的失磁保护在定值和动作原理上保在定值和动作原理上保依据的失磁保护依据的失磁保护，在定值和动作原理上保在定值和动作原理上保持高度一致。持高度一致。PUgPgU),(ggPUfQ=limgQ2/QQlimg2/limrtngQQ+gQlimgQ11低励限制与失磁保护配合低励限制与失磁保护配合临界进相试验与低励限制曲线临界进相试验与低励限制曲线临进验数应作为低曲线依临进验数应作为低曲线依进进临临界界进进相试相试验数验数据据应作为低应作为低励限制励限制曲线曲线的的依依据，据，进进相试验时记录发电机进相深度、有功功率及机端相试验时记录发电机进相深度、有功功率及机端电压，根据阻抗特性计算对应于额定电压下的临电压，根据阻抗特性计算对应于额定电压下的临界进相深度曲线界进相深度曲线，在此曲线在此曲线上上预留裕度后预留裕度后，作为作为界进相深度曲线界进相深度曲线在此曲线预留裕度后在此曲线预留裕度后作为作为低励限制整定曲线。低励限制整定曲线。12过电流限制与保护配合过电流限制与保护配合 电力行业标准电力行业标准DL/TDL/T 650650规定规定：电力行业标准电力行业标准DL/TDL/T 650650规定规定：5.3.8 自动电压调自动电压调节节器的过器的过励励限限制单元应具有制单元应具有节励制单元应具有节励制单元应具有与发电机转子绕组发热特性匹配的反时限特与发电机转子绕组发热特性匹配的反时限特性，在达到允许强励时间时限制励磁电流。性，在达到允许强励时间时限制励磁电流。强励电压倍数大于强励电压倍数大于 倍的励磁系统应有顶值倍的励磁系统应有顶值强励电压倍数大于强励电压倍数大于2倍的励磁系统应有顶值倍的励磁系统应有顶值电流瞬时限制功能电流瞬时限制功能电流瞬时限制功能电流瞬时限制功能13过电流限制与保护配合过电流限制与保护配合发电机励磁过电流倍数及定值发电机励磁过电流倍数及定值 GB/T7064规定发电机转子过电流耐受力，以发热常数33.75基准：GB/T7064规定发电机转子过电流耐受力，以发热常数33.75基准：电流倍数电流倍数209%146%125%113%持续时间10秒30秒60秒120秒 励磁系统输出过电流发热常数不宜超过30励磁系统输出过电流发热常数不宜超过30持续时间10秒30秒60秒120秒电流倍数电流倍数209%146%122%113%持续时间8 9秒26 5秒53秒108秒持续时间8.9秒26.5秒53秒108秒14过电流限制与保护配合过电流限制与保护配合过热特性限制器过热特性限制器CTIItIInactn=max22max22*)(*)(CTItIact=max2max2*)1(*)1(15过电流限制与保护配合过电流限制与保护配合基于冷却效应的物理模型基于冷却效应的物理模型If AIfmax冷却加热加热冷却加热冷却冷却加热加热冷却加热冷却Iftherm10 stt sTequiv(10 s)10s16过电流限制与保护配合过电流限制与保护配合转子过电流限制，以等效转子过热热容转子过电流限制，以等效转子过热热容（温度）为基准，采用实时转子过热热（温度）为基准，采用实时转子过热热容计算方法容计算方法，整定值采用整定值采用电电流倍数与持流倍数与持容计算方法容计算方法整定值采用流倍数与持整定值采用流倍数与持续时间，在定值整定、热容计算、动作续时间，在定值整定、热容计算、动作原理上与发变组保护保持原理上与发变组保护保持一一致致原理上与发变组保护保持致原理上与发变组保护保持致。fnI=)(22ffncoolcIIKCfII=)(22fnfhIICfactIfactfrtnIkI*=frtnfactII+fIlimfI2frtnfact17过电流限制与保护配合过电流限制与保护配合发电机实际热容计算发电机实际热容计算加热热容计算（电流大于启动值）加热热容计算（电流大于启动值）2222*)(*)(TIITII=冷却热容计算（电流小于启动值）冷却热容计算（电流小于启动值）maxmax*)(*)(TIITIIfnffnf=max22max22*)(*)(TIIKTIIfnfcoolffn=限制电流限制电流 允许时间允许时间maxfIT 允许时间允许时间 热容基值热容基值maxTIfnI 启动电流启动电流 冷却系数冷却系数factIcoolK18过电流限制与保护配合过电流限制与保护配合定子过电流限制，以等效定子过热热容（定子过电流限制，以等效定子过热热容（温度）为基准，采用实时定子过热热容计温度）为基准，采用实时定子过热热容计算方法算方法，整定值采用整定值采用电电流倍数与持续时间流倍数与持续时间算方法算方法整定值采用流倍数与持续时间整定值采用流倍数与持续时间，在定值整定、热容计算、动作原理上与，在定值整定、热容计算、动作原理上与发变组保护保持发变组保护保持一一致致发变组保护保持致发变组保护保持致。gnI=)(22ggncoolcIIKCgII=)(22gnghIICgactIgactgrtnIkI*=grtngactII+gIlimgI0QlimgI2grtngactg19过电流限制与保护配合过电流限制与保护配合发电机实际热容计算发电机实际热容计算加热热容计算（电流大于启动值）加热热容计算（电流大于启动值）2222*)(*)(TIITII=冷却热容计算（电流小于启动值）冷却热容计算（电流小于启动值）maxmax*)(*)(TIITIIgsetggsetg=max22max22*)(*)(TIIKTIIgsetgcoolggset=限制电流限制电流 允许时间允许时间maxgIT 允许时间允许时间 热容基值热容基值maxTIgnI 启动电流启动电流 冷却系数冷却系数gactIcoolK20励磁系统与保护功能配合励磁系统与保护功能配合最大励磁电流限制，采用瞬时动作方式最大励磁电流限制，采用瞬时动作方式瞬时退出的叠加控制方式，根据发电机瞬时退出的叠加控制方式，根据发电机负载和空载设置不同的定值负载和空载设置不同的定值，快速限制快速限制负载和空载设置不同的定值负载和空载设置不同的定值快速限制快速限制发电机最大励磁电流。发电机最大励磁电流。fCTfIKUU*maxkUBKsTKss+1fUffTfUU*minITopKfeI0fTopI21过激磁限制与保护配合过激磁限制与保护配合 电力行业标准电力行业标准DL/TDL/T 650650规定规定：电力行业标准电力行业标准DL/TDL/T 650650规定规定：5.3.10 自动电压调自动电压调节节器的电压器的电压/频率频率比比率率限限制制节节频率率制频率率制特性应与发电机和主变压器铁芯的过励磁特特性应与发电机和主变压器铁芯的过励磁特性匹配。性匹配。发电机动态过程的励磁调节应不受电压发电机动态过程的励磁调节应不受电压 频率频率发电机动态过程的励磁调节应不受电压发电机动态过程的励磁调节应不受电压/频率频率比率限制单元动作的影响比率限制单元动作的影响。比率限制单元动作的影响比率限制单元动作的影响。22过激磁限制与保护配合过激磁限制与保护配合 发电机过激磁特性发电机过激磁特性23过激磁限制与保护配合过激磁限制与保护配合变压器过激磁特性变压器过激磁特性24过激磁限制与保护配合过激磁限制与保护配合 过激磁限制，以发电机变压器等效过激过激磁限制，以发电机变压器等效过激磁时间为基准，采用多折线反时限动作磁时间为基准，采用多折线反时限动作特性特性，全，全程程（空载及负载空载及负载）实时检测发实时检测发特性特性程程空载及负载空载及负载实时检测发实时检测发电机电压及频率，励磁过激磁限制和发电机电压及频率，励磁过激磁限制和发变组过激磁保护可进行有效配合变组过激磁保护可进行有效配合变组过激磁保护可进行有效配合变组过激磁保护可进行有效配合。6070304050保护限制0102012345678925过激磁限制与保护配合过激磁限制与保护配合伏赫兹过激磁限制动作模型伏赫兹过激磁限制动作模型112=dtTactH过激磁限制动作信号21-221-2actFVH/=动作信号V/FhxpU1 12U*9850FHactFUrset*=maxUref1212Urset*985.0max*985.0Uref谢 谢!