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简要探讨发电机防止消磁的办法

时间:2011-11-16 15:01:00   来源:中国发电机网   添加人:admin

  当一台发电机发生低励或失磁后,由于电压下降,电力系统中的其他发电机在自动调整励磁装置作用下,将增加其无功功率输出,从而使某些发电机、变压器或线路过电流,其后备保护可能因过电流而动作,使故障范围扩大,另外,一台发电机低励或失磁后,由于该发电机()有功功率的摆动,以及系统电压的下降,可能导致相邻的正常运行发电机与系统之间或电力系统的各部分之间失步,使系统产生振荡,甩掉大量负荷,对发电机本身来说,低励或失磁时将出现转差,在发电机转子回路中出现差频电流,如果差频电流在转子回路中产生的损耗超出允许值,转子将过热,流过转子表层的差频电流也可能使转子本体与槽楔、护环的接触面发生严重的局部过热甚至灼伤,低励或失磁的发电机进人异步运行之后,发电机的等效电抗降低,从电力系统中吸收的无功功率增加,失磁前带的有功功率越大,转差就越大,等效电抗越小,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,正因为发电机低励和失磁影响着系统稳定和发电机本体安全。

  不论什么原因造成的低励和失磁,保护装置都应有选择地迅速动作,失磁过程失磁初始阶段失磁一开始,励磁电压怖突然减小,定子电动势,相应减小,定子端电压和定子电流随之逐渐下降,由于机械惯性,滑差和功率变化很小,、的减小和的很少改变,必然使发电机输出有功功率尸和无功功率下降,、失去静穗以前汽轮发电机占卯“持续下降,占持续上升,迅速减小并导致无功功率反向由系统向发电机供给励磁和感性无功功率缓慢增加,由于存在和系统反送无功功率,失磁发电机产生滑差电动势,部分补偿了励磁电压的消失,而且功角不断增大,使有功功率输出尸有回升现象,定子电流也因增加,减小而有所回升,由于原动机功率不能很快改变,的增加使尸一尸减小,发电机转子加速减慢,滑差电动势、尸及又随之减小,这样尸和出现波动,但只要尸没有明显减小,尸也就不会有大的变动,实际上尸将在原有有功功率水平上作上下波动,平均功率基本不变,到达静稳极限点时汽轮发电机占二卯,设对侧无穷大系统母线电压为姚,则有汽轮发电机二。

  占伊期间只仍保持基本不变有小波动,仓反向且不断增大,定子电流明显上升,定子电压明显下降,在此期间,同步功率,式一因二而消失,或剩余励磁并而为某值,当占趋近汾时,同步转矩功率已很小,滑差加速增大,功角也很快加大,反向无功功率将因滑差大、发电机等值电抗小而急剧增加,占此时由式一知占二,有只二,由式知占二毋,有伪二一,发电机完全失步,此后,占,已成负值,同步转矩已非制动性质,它和原动机转矩共同驱使发电机飞速加速旋转,此时平均异步转矩为制动性质,很快使占,开始一个新的旋转周期,发电机输出有功功率,无功功率,定子电流,转子电流和电压均呈现不同程度的振荡,但定子端电压受系统电压的牵制而波动较平稳,陈墉热电有限公司号机失磁故障经过及分析飞习系列失磁保护陈塘热电有限公司号机采用国电南京自自动化公司生产的咫系列数字式发电机变压器组保护装置,其失磁保护采用静稳异步边界圆式失磁保护,正常运行时,用阻抗复平面表示极端测量阻抗,测量阻抗的轨迹在第一象限滞向运行或第四象限进向运行内,发电机失磁后,极端测量阻抗的轨迹将沿着有功阻抗元进人异步边界圆内,通常由阻抗判据、转子低电压判据嵘、机端低电压判据,、系统低电压判据认及过功率判据构成,逻辑框图如图所示信号竺卜坦厂出口图当发电机失磁导致机端低电压动作时,经延时发出信号并作用于出口切换励磁或切换厂用电源等措施当发电机失磁导致机组功率超过整定值时,经延时巧发出信号并作用于出口降出力当发电机失磁并导致系统低电压动作时,经延时日发出信号并作用于跳闸当发电机失磁阻抗元件满足,或同时转子低电压也满足时,经延时或论延时发出信号并作用于出口解列灭磁,针对陈塘热电有限公司机设计的失磁保护逻辑关系如图所示,时限发信号,时限切换厂用电,时限甩负荷、灭磁、启动失灵保护与系统解列,跳闸跳闸母续低电压几免全机端断线转子低电压赶图失磁故障经过在印年月日上午分。

  在做励磁调节器试验时,厂家调试人员误将励磁开关拉开,造成发电机失磁后,发电机对称反时限下限过流保护动作,跳开主变高压侧开关,与系统解列,对于保护装置本身来说,这属于正确动作,失磁保护存在的缺陷及改进方案此保护存在以下缺陷励磁开关偷跳后,失磁保护无法实现在较短的时间内与系统自动解列,若运行人员操作不及时,将对系统和发电机造成很大冲击,改进方案增加机端电压判据,发电机失磁后,励磁电压元件怖动作,阻抗元件动作,此时若系统电压已下降到低于允许值,系统低电压元件动作,经延时,动作于解列灭磁若系统电压并未下降到低于允许值,则不应立即动作于解列灭磁,当机端电压下降到低于允许值,经,切换厂用电源若系统电压和机端电压都未下降到低于允许值,可经,发信号,切换厂用电源,如果确系发电机失磁故障,则经动作于解列灭磁,改进后的保护更加合理、完整,为保证电网的安全运行起到了积极作用,在阐述失磁的危害性及过程的基础上,针对机失磁保护的缺陷提出了改进意见,长刃系列保护装置的失磁保护设计考虑的是普遍性,针对不同容量的机组和现场实际情况需要适当改进,以保证失磁保护正确、迅速动作。