励磁调节器限制功能与发电机保护配合分析的计算案例.doc

励磁调节器限制功能与发电机保护配合分析的算例 算例（1）欠励限制器与发电机失磁保护定值的配合分析 欠励限制器用于防止发电机进入不稳定运行区域，防止发电机定子端部铁芯过热。SAVR-2000励磁调节器欠励P/Q曲线为两点直线型，欠励限制曲线应该按照进相试验结果进行整定。 a．欠励限制曲线与进相试验能力配合关系分析 以#3机为例，#3机励磁调节器欠励限制2点直线定值为： P1=0MW? ? Q1= -80Mvar； P2=600MW? Q2= 0Mva 而#3发电机进相试验结果为： P1=300MW? Q1= -40Mvar；P2=400MW? Q2= -30Mvar? ? ? P3=600MW? Q3= 0Mvar 图4-1? 欠励限制曲线与进相能力曲线配合关系 由图4-1可以看出，欠励限制曲线是根据发电机进相能力整定的。 b．发电机失磁保护与欠励限制器的配合关系分析 #3机发变组保护为国电南自DGT801发变组保护装置，发电机失磁保护采用异步边界阻抗圆动作判据，失磁发电机的机端阻抗最终轨迹一定进入图4-2的异步边界阻抗圆，按照DL/T 684-2012 《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》，#3机发电机失磁保护异步边界阻抗圆的整定值（二次值）应分别为： 式中： 、 ——发电机暂态电抗（不饱和值）和同步电抗（不饱和值），标幺值； 、 ――发电机额定电压（kV）和额定视在功率（MVA）； 、 ――电流互感器TA变比和电压互感器TV变比。 图4-2? 阻抗动作特性 国电南自DGT801发变组保护装置的异步边界阻抗圆定值需要分别整定（异步圆）阻抗圆圆心和阻抗圆半径，其定值应分别整定为： 圆心? 半径? ； 要比较失磁保护异步边界阻抗圆和欠励限制曲线的配合关系，可以将异步边界阻抗圆按如下面公式映射到P-Q平面，如图4-3所示。 进一步推导得出： 可见，异步边界阻抗圆映射到P-Q平面后，变成了以（0， ）为圆心， 以 为半径的圆，且该圆上方与Q的交点为（0， ），在发电机进相运行时，随着发电机机端电压的降低，异步边界阻抗圆在P-Q平面的映射也如图4-4所示向P轴偏移。从图4-4很显然可以看出，只要异步边界阻抗圆与Q的交点（0， ）不与欠励限制曲线的（P1=0MW，Q1=-80Mvar）点相交，即表明失磁保护与欠励限制之间配合关系正确。 根据DL/T 1164-2012《汽轮发电机运行导则》要求，发电机机端电压不应低于额定电压的90%。目前励磁调节器“负载定子电压给定最小值”的整定值符合该要求，其定值为18kV。取机端电压U=18kV时，求得异步边界阻抗圆与Q的交点为： P=0MW，Q= 可见，即使在机端电压最低至18kV时异步边界阻抗圆与Q轴交点（0MW，-237.927Mvar）也在欠励限制曲线与Q轴交点（0MW，-80Mvar）的下方，异步边界阻抗圆不会与欠励限制曲线相交，失磁保护与欠励限制之间配合关系正确。 图4-3 静稳极限阻抗圆和异步边界阻抗圆在P-Q平面上的映射 图4-4 机端电压对异步边界阻抗圆的影响 算例（2）强励反时限限制与发电机励磁绕组过负荷保护的配合分析 a．NES5100励磁调节器强励反时限限制特性按如下公式计算： 其中 按励磁调节器定值单， ， ， 可得强励反时限限制特性计算公式为： b．发电机转子绕组过负荷保护特性按如下公式计算： 其中：K为转子绕组过负荷常数； 为发电机转子电流标幺值（以转子额定电流为基准）， 为散热效应系数。PRS-785A2发电机转子绕组过负荷保护定值如表4.2。 表4.2? PRS-785A2发电机转子绕组过负荷保护定值 序号 定值名称 定值范围 整定步长 整定值 1 定时限报警段电流定值 0.10-10.00A（kA） 0.01A（kA） 4.14A 2 定时限报警段延时t1 0.10-10.00S 0.01S 9S 3 定时限跳闸段电流定值 0.10-100.00A 0.01A（kA） （最大值）退出 4 定时限跳闸段延时t2 0.00-10.00S 0.01S （最大值）退出 5 定时限跳闸段跳闸控制字 0000-FFFFH 1 0000 6 反时限电流启动值 0.10-10.00A（kA） 0.01A（kA） 4.14A 7 反时限电流上限值 0.1-100.0A（kA） 0.01A（kA） 8.25A 8 反时限延时下限t3（最短延时） 0.1-10.0S 0.01S 10S 9 反时限延时上限t4（最长延时） 10.0-1000.0S 0.1S 142.8S 10 散热效应系数α 0.00-0.10 0.01 0.02 11 转子额定电流（标幺值基准） 0.10A-10.0A（kA） 0.01A（kA） 3.75 12 转子绕组过负荷常数K 1.0-100.0 0