[摘 要]大多數(shù)電廠進行發(fā)變組保護計算時，關于勵磁系統(tǒng)限制器與發(fā)變組保護定值的配合非常容易忽略，致使勵磁系統(tǒng)一旦發(fā)生異?，F(xiàn)象，發(fā)變組保護立即作出停機動作。為了避免這樣現(xiàn)象的發(fā)生，有效將勵磁系統(tǒng)限制器與發(fā)變組保護定值實施配合至關重要。文章主要分析了勵磁系統(tǒng)，發(fā)變組織定值的設置，以及勵磁系統(tǒng)限制器與發(fā)變組保護定值的配合。

[關鍵詞]勵磁系統(tǒng) 發(fā)變組 保護定值

中圖分類號：U695 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）07-0329-01

1.勵磁系統(tǒng)介紹

在正常運行的電力系統(tǒng)或者事故狀況下，發(fā)電機具備的勵磁系統(tǒng)限制器發(fā)揮了非常關鍵的作用。一般情況下所說的勵磁自并勵系統(tǒng)具體是指電源的整流裝置來自于端部發(fā)電機的勵磁靜止系統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)限制器的重要作用就是控制來自發(fā)電機出口的電壓、分配控制無功功率、提升并列運行的發(fā)電機具備的穩(wěn)定性等。勵磁系統(tǒng)因為快速響應、簡單結(jié)構、較高的可靠性以及便捷的維護運行，受到了各個方面的廣泛關注。勵磁系統(tǒng)靜態(tài)功能有效提升了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，特別是采用拳王自并勵磁系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性明顯高于常規(guī)性的勵磁當出現(xiàn)三相短路時，處理距離故障位置較近的勵磁系統(tǒng)會受到降落電壓影響，其余位于機組端具有較高的電壓數(shù)值，同時快速調(diào)節(jié)暫態(tài)穩(wěn)定性。

2 發(fā)變組織定值的設置

2.1 設置零序補償

電力變壓器具備的接線組會造成相位出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，例如一個接線普通的變壓器，其扭轉(zhuǎn)的角度是30°，在繼電器傳統(tǒng)接線上，需連接星測繞組，用來對變壓器產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)角度實施補償，進一步恢復繼電器正常工作。與此同時三角形接線還能夠令電流零序在接線中出環(huán)流致使不會流出去，對于零序分量產(chǎn)生的影響能夠直接消除。

2.2 設置制動模式

變動器設置的差動保護是為了能夠盡可能避免合閘空載勵磁涌流產(chǎn)生的影響，使用的原理是二次諧波的制動模式。設置定值選項中其中一項是制動比例模式，該設置包含了三個選項，分別是平均值、3取2、每相。平均值是二次諧波三相平均值含量超出設定數(shù)值也就是三相閉鎖差動輸出；3取2是指勵磁涌流三相中僅有二次諧波的兩相含量超出了設定數(shù)值也就是輸出三相閉鎖差動；每相的涵義是指二次諧波每相獨立閉鎖各自相。

3. 勵磁系統(tǒng)限制器與發(fā)變組保護定值的配合

目前大多數(shù)電廠進行發(fā)變組保護計算時，關于勵磁系統(tǒng)限制器與發(fā)變組保護定值的配合非常容易忽略，致使勵磁系統(tǒng)一旦發(fā)生異?，F(xiàn)象，發(fā)變組保護立即作出停機動作。為了防止類似情況出現(xiàn)，下面將討論勵磁系統(tǒng)限制器與發(fā)變組保護定值的配合相關問題。

3.1 發(fā)電機失磁保護與勵磁系統(tǒng)限制器定值配合

發(fā)電機失磁保護與勵磁系統(tǒng)限制器之間存在著配合聯(lián)系，兩者定值只有正確配合，才能避免失磁保護出現(xiàn)誤動作?？墒菍嶋H的操作情況是：因為在整定情況下沒有對兩者的配合進行充分考慮或者出現(xiàn)了不合理配合，造成了發(fā)生失磁保護誤動情況，尤其是機組帶在負荷較輕工作時，假如勵磁系統(tǒng)限制器出現(xiàn)過度保守的低勵整定限制，這樣就造成發(fā)電機發(fā)揮進相能力，極有可能引起失磁保護誤動。

3.1.1 發(fā)電機失磁保護與勵磁系統(tǒng)限制器配合原則

失磁保護是按照測量機端阻抗發(fā)生動作，發(fā)電機出現(xiàn)矢磁現(xiàn)象之后測量機端阻抗必定進入異步圓。動作發(fā)生形式表現(xiàn)為廠用電切換、減出力等。低勵限制發(fā)揮的作用是勵磁電流降低至限制數(shù)值時增加或降低限制勵磁電流處的勵磁電流，使得運行的機組不會超過靜穩(wěn)處的極限。其互相間配合的原則是：發(fā)電機從開始的矢磁直到最后出現(xiàn)失穩(wěn)，測量機端的功率和阻抗都應當首先進入限制低勵區(qū)、之后進入保護低勵區(qū)，最終得到矢磁的保護圓。

3.1.2 發(fā)電機失磁保護與勵磁系統(tǒng)限制器整定

按照發(fā)電機試驗進相數(shù)據(jù)獲得一條曲線，按照低勵發(fā)電機限制數(shù)據(jù)獲得另一條曲線。平移向下低勵曲線限制的一個定值，大概是百分之十的額定發(fā)電機無功。對于發(fā)電機的基準基本阻抗和阻抗系統(tǒng)幺值進行計算，在平面上計算以功率為基準的發(fā)電機靜穩(wěn)圓半徑坐標?？紤]到穩(wěn)定的靜態(tài)系數(shù)儲備在10%～20%之間，參數(shù)誤差是5%～10%以及可靠的系數(shù)標準，能夠獲得矢磁發(fā)電機的邊界靜穩(wěn)圓曲線。發(fā)電機降低勵磁之后，低勵限制要比矢磁低勵保護動作低。3.2 發(fā)電機繞組轉(zhuǎn)子保護過電流配合勵磁系統(tǒng)限制器過電流

目前發(fā)電機組的大型現(xiàn)代化繼電保護裝備與勵磁系統(tǒng)中都設置了繞組轉(zhuǎn)子發(fā)電機過電流保護。發(fā)變組保護設備的繞組轉(zhuǎn)子過電流保護通常在停機上作用，勵磁系統(tǒng)包含了限制與保護勵磁過電流兩項功能。勵磁過電流操作具有相似的特點，可是在實施計算整定時應充分考慮其間的配合。計算根據(jù)是發(fā)熱允許時間數(shù)值以及限過反時電流上限保護操作。在計算整定過程中的發(fā)電機過電流轉(zhuǎn)子保護，發(fā)熱允許時間常數(shù)以及電流保護反時限過動作數(shù)值，計算根據(jù)是通過制造發(fā)電機廠供給的允許勵磁強行通過時間共同決定的。配合遵守的原則，計算整定電流保護的發(fā)電機轉(zhuǎn)子時，必須配合發(fā)電機繞組轉(zhuǎn)子允許通過的電流特征曲線以及過電流勵磁限制保護實施計算。允許發(fā)電機發(fā)熱的時間常數(shù)將大于或是等于轉(zhuǎn)子發(fā)電機保護過電流的發(fā)熱時間整定數(shù)值，并且大于發(fā)電機勵磁系統(tǒng)限制勵磁過保護電流發(fā)熱整數(shù)時間常定值。轉(zhuǎn)子發(fā)電機保護過電流動作下限整定電流數(shù)值大于勵磁系統(tǒng)保護過電流動作下限的整定電流數(shù)值并且等于勵磁系統(tǒng)對于限制電流動作下限的整定電流數(shù)值。轉(zhuǎn)子發(fā)電機的上限保護電流動作整定時間數(shù)值將大于勵磁系統(tǒng)的保護上限電流保護整定時間數(shù)值。

3.2 發(fā)變組過勵磁保護配合勵磁系統(tǒng)限制過勵

發(fā)電機中的保護過勵磁同勵磁系統(tǒng)中的限制過勵磁進行有效的配合，當發(fā)電機出現(xiàn)過勵磁時，勵磁系統(tǒng)限制器應在發(fā)電機出現(xiàn)過勵磁保護操作之前動作，也就是過勵磁出現(xiàn)的限制倍數(shù)應比限過勵磁反時保護最低設置數(shù)值小，例如反時發(fā)電機限過勵磁最低保護數(shù)值是1.07，則勵磁系統(tǒng)限制器的數(shù)值應選擇1.06。遵循一定的配合原則，假如制造發(fā)電機廠已經(jīng)提供了允許發(fā)電機通過的特性勵磁曲線，則可以知道勵磁保護特點以及限制過勵磁時間動作表進行配合算例。

4. 結(jié)語

綜合分析，作為發(fā)電機系統(tǒng)中最為關鍵的兩個重要部分，勵磁系統(tǒng)和發(fā)變組織存在著非常緊密的聯(lián)系，工作人員將二者進行配合時，應當對于兩者之間存在的關系進行充分的考慮，以便能夠保證準確運行。計算發(fā)變組保護定值需要經(jīng)過一個非常復雜繁瑣的整定過程，必須要求參與計算的工作人員對各種工況運行情況以及相互之間的關系配合進行充分考慮，特別是配合勵磁系統(tǒng)限制器。本文以勵磁系統(tǒng)和發(fā)變組織定值的設置作為理論研究基礎，重點分析了勵磁系統(tǒng)限制器與發(fā)變組保護定值的配合，其中包含了發(fā)電機失磁保護與勵磁系統(tǒng)限制器定值配合、發(fā)電機繞組轉(zhuǎn)子保護過電流配合勵磁系統(tǒng)限制器過電流、發(fā)變組過勵磁保護配合勵磁系統(tǒng)限制過勵。希望能夠為計算人員提供寶貴的經(jīng)驗啟示。

作者簡介：

李青海，男，電力工程師，黃河水電公司班多發(fā)電分公司員工，多年從事水電運行及水電站遠方集控工作。

參考文獻：

[1] 許正亞，電力系統(tǒng)安全自動裝置[M].北京：中國水利水電出版社，2009.

[2] GB/T14285-2006，繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程[S].