1.励磁系统限制器与发变组保护配合问题介绍

1、励磁系统限制器与发变组保护的配合问题过激磁保护过激励保护作为发电机及主变压器由于过激磁而导致硅钢片烧损或金属部分严重过热的保护。该保护由定时限和反时限构成，采用U/F原理，定时限部分至少分两段以便和过激磁特性近似相匹配，经延时发信号或减励磁。反时限部分按发电机过励磁能力或主变压器过励磁能力动作于全停1。对应励磁系统中的过激磁限制（V/Hz）发电机定子过负荷保护作为发电机过负荷引起的发电机定子绕组过电流故障保护。该保护由定时限与反时限两部分构成，定时限部分动作电流按发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回的条件整定，经延时动作于信号及减出力。反时限部分动作特性按发电机定子绕组过负荷的能力整定，动作于

2、全停1。保护还能反应发电机定子绕组的热积累过程。该保护不考虑在灵敏系数和时限方面与其它相间短路保护相配合。发电机过负荷的允许值和允许时间由制造厂提供。(见下表)发电机定子过电流允许时间（每年不超过2次）过电流值（%）116130154226允许时间（s）120603010对应励磁系统中的定子过流限制器SCL。励磁绕组过负荷保护装置由定时限和反时限两部分组成，定时限部分动作电流按正常运行最大励磁电流下能可靠返回的条件整定，带时限动作于减励磁。反时限部分，动作特性按发电机励磁绕组的过负荷能力确定，保护装置应能反应电流变化时励磁绕组的热积累过程。要求反时限部分动作于程序跳闸。发电机过负荷的允许值和允

3、许时间由制造厂提供。(见下表)发电机转子过电压允许时间（每年不超过2次）过电压值（%）112125146208允许时间（s）120603010对应励磁系统限制器强励限制（OEL）、瞬时顶值电流限制。强励：强励就是强行励磁的简称，在机端母线上装设正序电压互感器检测机电端电压，当发电机故障时发电机电压降到其整定值后动作输出强励。帮助恢复机端电压。在早期的直流励磁机中采用短接部分励磁机励磁绕组中的分压电阻，现代的静止励磁系统中采用晶闸管整流桥触发脉冲移相到最小值实现。强励的作用是：提高发电机过流保护的可靠性。当发电机短路，特别是机端短路时，因机端电压的迅速下降，使短路电流快速衰减，短路点离机端越近，

4、衰减越快越大，可能使发电机过流保护的电流继电器不会动作，从而失去保护的作用。还可能会使邻近机组，以及系统向保护点提供短路电流而使与系统连网的开关断开，邻近机组解列。当有强励时，电压降到整定值后强励动作帮助发电机恢复机端电压。使短路电流不至于衰减得太快，能使电流继电器动作于发电机两跳一停。目前对于强励的要求一般为大于两倍Ue，时间为10s。励磁变过电流保护作为励磁变差动保护的后备保护。励磁变高压侧过电流经延时动作于程序跳闸。对应励磁系统限制器强励限制（OEL）、瞬时顶值电流限制。发电机定子过电压保护发电机定子过电压保护作为发电机定子绕组的异常过电压保护。经延时动作于全停1。对应励磁系统中的过压限

5、制器。6 发电机失磁保护发电机失磁是常见的故障形式。造成失磁的原因，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。 失磁的危害主要表现在以下几个方面： 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。 对于大型发电机组，在失磁后系统将要向其输送大量的无功电流，这将可能会引起电力系统的震荡。 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。特别是直接冷却高利用率的大型机组，其热容量的裕度相对降低，转子更易过热。而流过转子

6、表层的差频电流，还可能在转子本体与槽楔、护环的接触面上发生严重的局部过热。 失磁的发电机进入异步运行之后，从电力系统中吸收的无功功率增大。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。 失磁运行时，定子端部漏磁增强，将使端部和边缘铁芯过热，实际上，这一情况通常是限制发电机失磁异步运行能力的主要条件。在生产实际中，发电机是不允许无励磁运行的，失磁后失磁保护会在0.53s内跳开发电机。对应励磁系统限制器低励限制（UEL）。发电机励磁回路一点接地保护发电机正常运行时，励磁回路对地之间有一定的绝

7、缘电阻和分布电容。它们的大小与发电机转子的结构、冷却方式等因素有关。当转子绝缘损坏时，就可能引起励磁回路接地故障。常见的是一点接地故障，如不及时处理，还可能接着发生两点接地故障。励磁回路的一点接地故障，由于构不成电流通路，对发电机不会构成直接的危害。但在发生一点接地后，励磁回路对地电压将有所增高，很有可能接着发生第二点接地故障点。发电机励磁回路两点接地的危害表现为：（1）转子绕组的一部分被短路，另一部分绕组的电流增加，这就破坏了发电机气隙磁场的对称性，引起发电机的剧烈振动，同时无功出力降低。（2）转子电流通过转子本体，如果转子电流比较大，就可能烧损转子，还可能造成转子和汽轮机叶片等部件被磁化。（3）由于