发电机失磁保护调试手册

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文案大全发电机失磁保护介绍

1 概述

同步发电机是根据电磁感应的原理工作的，发电机的转子电流（励磁电流）用于产生电磁场。正常运行工况下，转子电流必须维持在一定的水平上。发电机失磁故障是指励磁系统提供的励磁电流突然全部消失或部分消失。同步发电机失磁后将转入异步运行状态，从原来的发出无功功率转变为吸收无功功率。

对于无功功率容量小的电力系统，大型机组失磁故障首先反映为系统无功功率不足、电压下降，严重时将造成系统的电压崩溃，使一台发电机的失磁故障扩大为系统性事故。在这种情况下，失磁保护必须快速可靠动作，将失磁机组从系统中断开，保证系统的正常运行。

引起发电机失磁的原因大致有：发电机转子绕组故障、励磁系统故障、自动灭磁开关误跳闸及回路发生故障等。

2 发电机失磁过程中机端测量阻抗分析

发电机从失磁开始进入稳态异步运行，一般分为三个阶段：

（1）失磁后到失步前

（2）临界失步点

（3）异步运行阶段

2.1隐极式发电机

以汽轮发电机经联络线与无穷大系统并列运行为例，其等值电路与正常运行时的向量图如图1所示。

实用标准文档 文案大全 图1 发电机与无限大系统并列运行

图中，d E 为发电机的同步电势，f U 为发电机机端相电压，s U 为无穷大系统相电压，I 为发电机定

分析热电部发电机失磁保护误动及拒动的原因,并提出整改措施.

毫子

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科学

热电部发电机失磁保护不能正确动作的原因分析

张金院

(天津津滨石化设备有限公司天津300271)

[擅要]分析热电部发电机失磁保护误动及拒动的原因，并提出整改措施．【关键词]失磁保护误动拒动PT相位cT极性

文献标识码：^文章编号：1671--7597(2∞8)1020037--01中图分类号：TM3

天津石化热电部一期工程有4台25婀发电机，其中#1、#3发电机经双卷变压器接入1IOKV母线，#2、#4发电机经三卷变压器接入1IOKY母线与35KV母线，2005年这4台发电机保护均更新为国电南自有限公司的DGT-801A型微机保护。#1发电机、113线路与1IOKV4母线相连，#2，#3发电机、114线路与IIOIG'5母线相连，IIOKV母线通过113、114两条线路与上古林220KV变电站相连。2008年7月4日23时50分，#3发电机接带20胂有功，12MVAR无功负荷，正常运行中突然跳闸，瓤开关及1IOKV断路器断开，汽轮机及发电机停运。电气主控室光字显示为发电机“失磁保护”动作。1IOKV故障录波器显示114A相电流突变．

一、曩因分析

保运继电保护人员到达现场后，根据当时

自并励系统及其主要特点

① 没有旋转部件。运行可靠性高，调整、维护简单，检修方便。

② 自并励方式取消了励磁机，缩短了的汽轮机?发电机轴系长度可提高机组轴系的稳

定性、提高机组安全运行的水平。

③ 因励磁调节直接在转子回路中，没有主励磁机时滞环节，属快速响应励磁系统，技

术指标高，响应快，性能参数好。

自并励方式的缺点

① 整流装置电源电压取自发电机端，系统故障时，随着机端电压下降，影响励磁系统

的强励能力。

② 有碳刷增加了维护量。

③ 发电机近端短路时，因机端电压突然降低很多时可能不满足强励要求，强励减弱时，

短路电流迅速衰减，而造成出口带时限继电器拒动，使故障扩大，须加有记忆功能继电器。

④ 起励时，发电机剩磁不足以提供可控硅的导通电压，发电机不能自励，需要另外设

置起励电源。

⑤ 励磁变压器的二次电压按满足强励要求设计，励磁变压器二次电流按满足额定励磁

电流设计。

⑥ 励磁变提供测温、轻瓦斯、重瓦斯及压力释放装置。

⑦ 高压侧每相提供3组套管CT，两组用于保护（过流、过负荷、差动），一组用于测

量（电压、电流）。低压侧每相也提供三组CT，两组用于保护，一组用于测量。

起励单元

? 对于自并激励磁系统，由于励磁能源取自发电机机端，当机组起动后，转

1绪论

随着我国电力工业的发展，对发电机安全稳定运行提出了更高的要求，励磁系统性能的优劣是机组安全运行的关键之一。当发电机内部故障或停机时，继电保护装置能快速把发电机与系统断开。但电机的惯性使转子转速不能突变，储藏在励磁绕组中的磁场能也不能迅速消失，励磁电流突变势必在转子绕组两端引起相当大的暂态过电压，这将造成电机内部绝缘损坏等问题。因此，发电机出现故障停机时必须把转子励磁绕组的磁场能尽快地减弱到可能小的程度，这就是所说的灭磁。灭磁的关键是：断流和消磁。相应的灭磁保护装置主要包括两大部分，一是磁场断路器或灭磁开关，二是吸能限压元件，即灭磁电阻。灭磁开关起断流和部分消磁的作用；灭磁电阻起消磁耗能的作用。所论述的灭磁方式、设计灭磁方案都是围绕断流和消磁来展开。目前常用的磁场断路器及非线性电阻灭磁系统，在某些电站的实际运行中曾发生灭磁失败致烧毁励磁系统设备事故，暴露了灭磁系统在参数设计及设备选择上存在的一些问题，包括磁场断路器的性能参数要求及其选择计算方法、灭磁电阻容量要求及其选择计算方法、对灭磁时间的要求、发电机应考虑的严重灭磁工况等。本文试图对这些问题进行分析，并以这些依据设计出合理的灭磁方案。

2 灭磁方式及原理

2.1灭磁方式

灭磁系统从

发电机主保护设计

发电机是电力系统最重要的设备之一，发电机的安全运行对保证电力系统的稳定运行和电能质量起着决定性的作用。因此必须针对发电机可能发生的各种不同的故障和不正常的运行状态配装完善的继电保护装置。

5.1发电机故障、不正常运行状态及其保护方式 5.1.1发电机的故障类型和不正常运行状态

发电机的故障类型主要有： （1） 定子绕组相间短路。 （2） 定子绕组匝间短路。 （3） 定子绕组单相接地。 （4） 励磁回路一点或两点接地。

发电机的不正常运行状态主要有： （1） 励磁电流急剧下降或消失。 （2） 外部短路引起定子绕组过电流。

（3） 负荷超过发电机额定容量而引起的过负荷。 （4） 转子表层过热。

（5） 定子绕组过电压。

5.1.2发电机的保护类型

针对上述故障类型和异常运行状态，按规程规定，发电机应装设以下继电保护装置：

（1） 纵联差动保护。对于1MW以上的发电机的定子绕组及其引出线的相间

短路，应装设纵联差动保护。

（2） 定子绕组接地保护。对于直接接于母线的发电机定子绕组单相接地故障，

当单相接

RCS-985G 发电机成套保护装置校验规程

G1. 试验仪器

G1.1 微机继电保护试验仪或其他继电保护试验仪器；

G1.2 南瑞继保电气公司专用微机保护试验仪HELP-90A。

G2. 试验注意事项

G2.1 试验前应检查屏柜及装置在运输过程中是否有明显的损伤或螺丝松动；

G2.2 试验中，一般不要插拨装置插件, 不触摸插件电路, 需插拨时, 必须关闭电源； G2.3 使用的试验仪器必须与屏柜可靠接地；

G2.4 本调试大纲试验内容如与说明书内容不符，则以技术说明书为准。

G3. 保护装置的准备

G3.1 试验前详细阅读《RCS-985发电机变压器保护装置说明书》及本调试大纲。 G3.2 直流电源上电试验

1）对照装置或屏柜直流电压极性、等级，装置或屏柜的接地端子可靠接地； 2）加上直流电压，合装置电源开关和非电量电源开关； 3）延时几秒钟，装置“运行”绿灯亮，“报警”黄灯灭，“跳闸”红灯灭(如亮可复归)，液晶显示屏幕显示主接线状态。

G3.3 按使用说明书所述方法进入保护菜单，熟悉装置的采样值显示、报告显示、报告打印、整定值输入、时钟整定等方法

G4. RCS-985G开入接点检查

依次投入和退出屏上相应压

何为发电机励磁和自动灭磁开关（灭磁讲座之一）

前言

励磁陈小明溯江而上开博一年多，得到了许多朋友的厚爱和支持，特别是得到了励磁界朋友的肯定，本人既高兴又惶恐，一直想写一些励磁技术培训博客感谢大家。

在励磁网上的论坛里，发现发电机灭磁技术，特别是自动灭磁开关的技术问题很热门，故决定在这个辞旧迎新的日子里，首先开始灭磁技术讲座，阐述我个人对灭磁技术的理解，希望大家喜欢，希望大家评论和留言，或给我发邮件，互相学习和交流，共同进步。

2009年12月21日，我带着这个想法征求葛洲坝电厂黄大可老师的意见，他很支持，并且给了我一本他自己翻印的书，有了他的支持，更加增添了我的决心和信心，尽管我们在很多技术问题上看法不尽相同，但是对于传播励磁知识，都有一个火热的心。

何为发电机励磁和自动灭磁开关？

由发电机、变压器和输电设备构成的电力系统，只向广大用户提供一种产品，那就是电。衡量这种产品的质量指标主要有两个，一个是频率，一个是电压。保证频率的稳定需要发电机调速器，保证电压的稳定需要发电机励磁装置。 从结构上讲，发电机分为静止的定子和旋转的转子，励磁装置向转子提供可以调节的直流电流产生旋转磁场，旋转磁场切割定子线

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） 2） 3）

转子发热限制； 定子发热限制； 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：

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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

Eq jIxq δ φ I U

图3 同步发电机的电动势相量图

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对△oab的每条边分别乘以U／Xq，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：

P EqU/xq UI δ φ I U2/xq O A B

Q

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，Xd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

何为发电机励磁和自动灭磁开关（灭磁讲座之一）

前言

励磁陈小明溯江而上开博一年多，得到了许多朋友的厚爱和支持，特别是得到了励磁界朋友的肯定，本人既高兴又惶恐，一直想写一些励磁技术培训博客感谢大家。

在励磁网上的论坛里，发现发电机灭磁技术，特别是自动灭磁开关的技术问题很热门，故决定在这个辞旧迎新的日子里，首先开始灭磁技术讲座，阐述我个人对灭磁技术的理解，希望大家喜欢，希望大家评论和留言，或给我发邮件，互相学习和交流，共同进步。

2009年12月21日，我带着这个想法征求葛洲坝电厂黄大可老师的意见，他很支持，并且给了我一本他自己翻印的书，有了他的支持，更加增添了我的决心和信心，尽管我们在很多技术问题上看法不尽相同，但是对于传播励磁知识，都有一个火热的心。

何为发电机励磁和自动灭磁开关？

由发电机、变压器和输电设备构成的电力系统，只向广大用户提供一种产品，那就是电。衡量这种产品的质量指标主要有两个，一个是频率，一个是电压。保证频率的稳定需要发电机调速器，保证电压的稳定需要发电机励磁装置。 从结构上讲，发电机分为静止的定子和旋转的转子，励磁装置向转子提供可以调节的直流电流产生旋转磁场，旋转磁场切割定子线

专业： 电气工程及其自动化 姓名：

实验报告

学号： 日期： 地点：教2-105

课程名称： 电力系统分析综合实验 指导老师： 成绩：__________________

实验名称： 同步发电机励磁控制实验 实验类型：________________同组学生姓名：__________

一、实验目的

1.加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务； 2.了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点；

3.熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动； 4.了解微机励磁调节器的基本控制方式； 5.掌握励磁调节器的基本使用方法；

6.了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响。

二、原理与说明

同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。

图1 励磁控制系统示意图

实验用的励磁控制系统示意图如图l所示。可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。当三相全控

1

桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励