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50MW发电机失磁保护误动因素及防范

文章出处:未知作者:admin人气:发表时间:2018-01-04 09:59【

发电机失磁后,将过渡到异步运行,转子出现转差,定子电流增大,定子电压下降,有功功率下降,无功功率反向并且增大;在转子回路中出现差频电流;电力系统的电压下降及某些电源支路过电流。
所有这些电气量的变化,都伴有一定程度的摆动,而且这些电气量的变化,在一定条件下,将破坏电力系统的稳定运行,威胁发电机本身的安全。
(1)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发生的损耗,如果超出允许值,将使转子过热。流过转子表层的差频电流,还可能使转子本体与槽锲、护环的接触面上发生局部过热甚至灼伤。
(2)失磁的发电机进入异步运行之后,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,在重负荷下失磁后,将使发电机定子过热。
(3)发电机失磁时,定子端部漏磁增强,将使端部的部件和边段铁芯过热。
(4)发电机受交变的异步电磁力矩的冲击而发生振动,转差率越大,振动也越厉害。
(1)失磁的发电机,从电力系统中吸收无功功率,引起电力系统的电压下降,如果电力系统中的无功功率储备不足,将使电力系统中的邻近的某些点的电压低于允许值,破坏了负荷与个电源间的稳定运行,甚至使电力系统因电压崩溃而瓦解。
(2)当一台发电机发生失磁后,由于电压下降,电力系统中的其他发电机,在自动调整励磁的作用下,将增加其无功功率的输出,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动作,使故障范围扩大。
(3)一台发电机失磁后,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,或电力系统各部分之间失步,使电力系统发生振荡,甩掉大量负荷。
由此可见,为保证电力系统和发电机的安全,必须装设失磁保护,以便及时发现失磁故障并采取必要措施。
机端两相经过过渡电阻短路。只要Rf足够大,机端测量阻抗就会进入第四象限,进入阻抗圆动作区。防止误动的措施:短延时,使发电机短路主保护先动作;可以增设负序电流或负序电压来区分失磁和不对称短路;利用短路时励磁电压增加而失磁时励磁电压下降的特征,也可增设励磁低电压元件。
升压变压器高压侧单相接地短路。由于接地短路过渡电阻较大,存在误动的可能性,防止措施:延时、负序电压或电流闭锁、增设励磁电压辅助判据。
系统振荡。在单机对无穷大系统的等值系统中,发-变组以外的系统联系电抗一般较小,系统发生振荡时,振荡中心往往发生在升压变压器内或者进入发电机内部,装在机端的失磁保护很可能误动。防误动的方法是异步圆边界整定,增加延时或增加励磁电压闭锁元件。
长线充电。其引起失磁过程如前文分析,防止误动的方法是:按异步圆整定,采用定值随有功功率改变的变励磁电压闭锁。
电压回路断线。不论是一次还是二次回路断线,机端阻抗都有可能像第四象限移动,保护会误动,通常需增设电压回路断线闭锁元件。