发电机低励失磁保护介绍PPT课件.ppt

? 等有功阻抗圆 ? ? ? ? 失磁后机端测量阻 抗的变化轨迹 发电机低励失磁保护介绍 焦利霞 主要内容 发电机的工作原理与结构 发电机的励磁系统 发电机失磁及其影响 失磁后的物理现象 失磁保护定子判据介绍 发电机的工作原理与结构 发电机的结构 以汽轮发电机为例 定子 转子 发电机的结构示意图 定子铁心 定子铁心和线圈 转子结构示意图 定子和转子的相对位置图 发电机的结构图 国产200MW汽轮发电机定子 定子绕组线圈 10000KW水轮机的转子 励磁绕组 600MW的汽轮发电机 300MW的汽轮发电机 立式水轮发电机 卧式水轮发电机 ? 电 磁 电 发电机的励磁系统 励磁系统的构成 同步发电机的励磁系统励磁系统一般由两部分构成： 第一部分是励磁功率单元：给励磁绕组提供励磁电流，以建立直流磁场； 第二部分是励磁控制部分：又称励磁调节器，包括励磁调节器、强行励磁、强行减磁和灭磁等；其根据发电机的运行状态自动调节功率单元输出的励磁电流，以满足发电机的运行要求。励磁功率单元和发电机构成的一个反馈控制系统。 发电机励磁系统的任务 电压控制：在发电机正常运行情况下，维持发电机机端或升压变压器的高压侧电压在给定水平。 无功功率的分配：调节发电机输出的无功功率，保证并列运行的发电机之间合理的无功分配。 提高同步发电机并列运行的稳定性： 可有效地提高电力系统的静态稳定性，并在一定程度上改善暂态稳定性，但可能引入负阻尼，引发低频振荡。 提高继电保护动作的灵敏性：系统处于低负荷运行并发生短路故障，强励可增大短路电流，继而提高了继电保护的灵敏度。 快速灭磁：可降低故障对发电机或升压变压器造成的损害。 改善电力系统的运行条件：维持机端电压在给定水平，继而保证了系统的电压水平。 发电机的励磁方式 1. 直流励磁机励磁系统 采用并励的直流发电机作为励磁机来供给励磁电流。 2. 交流励磁机励磁系统 分自励式励磁系统和他励式励磁系统。 3. 静止励磁系统 静止励磁系统取消了励磁机，采用变压器作为交流励磁电源，励磁变压器接在发电机出口或厂用母线上 发电机失磁及其影响 发电机失去直流励磁，称为失磁。发电机失磁后，经过同步振荡进入异步运行状态，发电机在异步运行状态下，以低滑差s与电网并列运行，从系统吸取无功功率建立磁场，并向系统输入一定的有功功率，是一种特殊的运行方式。 引起发电机失磁的原因有转子绕组故障、励磁机故障、自动灭磁开关误跳闸、半导体励磁系统中某些元件损坏或回路发生故障依旧误操作等。 失磁对电力系统和发电机的影响 1. 需从电力系统中吸收很大的无功功率以建立发电机的磁场。 2. 电力系统容量较小或无功储备不足时，引起电力系统电压下降。 3. 在转子及励磁回路中将产生差频电流，其在转子回路中产生的损耗若超出允许值，则将使转子过热。 4. 对于直接冷却的大型汽轮发电机，可能引起机组振动，直接威胁着机组的安全。 5. 低励磁或失磁运行时定子端部漏磁增加，将使端部铁心过热。 失磁后的物理现象 ? U I P δ t 0 90o 180o U、I、P、δ的变化图 t Q 0 180o 无功的变化图 90o ? 发电机失磁后的电量变化 励磁电压、电流减小 发电机机端电压降低 定子电流增大并出现波动 发电机输出一定的有功功率，且做周期性波动 从输出无功功率变为吸收无功功率 转子回路感应出滑差频率的交流电流和交流电动势 转子电流周期性波动，电流数值较失磁前小 失磁保护定子判据介绍 失磁保护的判据： 定子判据：靜稳边界圆特性和异步阻抗圆特性 转子判据：以励磁电压做判据 逆无功判据：失磁后机端输出无功由正变为负 低电压判据：电压取高压母线或机端线电压 ? * * * * * * * * *