从保护试验中认识失磁保护
失磁保护：发电机失磁保护是发电机继电保护的一种。
定义：是指发电机的励磁突然消失或部分消失，当发电机完全失去励磁时，励磁电流
将逐渐衰减至零。由于发电机的感应电势Ed 随着励磁电流的减小而减小，因此，其励磁转
矩也将小于原动机的转矩，因此引起转子加速，使发电机的功角δ增大。当δ超过静态稳
定极限角时，发电机与系统失去同步，此时发电机保护装置动作于发电机出口断路器，是发
电机脱离电网，防止发电机损坏和保护电网稳定运行，这种保护叫失磁保护。
关于失磁保护，大家可以简单理解成发电机没有励磁后，由发电机转变成电动机，发电机
机端测量阻抗，失磁前在阻抗平面R——X坐标第一象限，失磁后测量阻抗的轨迹沿着等有
功阻抗圆进入第四象限。随着失磁的发展，机端测量阻抗的端点落在静稳极限阻抗圆内，
转入异步运行状态。具体失磁过程见附件2.
测试对象：3080（V2.0D）发电机保护装置
测试仪器：昂立测试仪
失磁保护定值定值： Xa 5.77Ω Xb 17.31Ω延时0.4S
(1)动作精度
实验方法：测试仪加电压UA 57.74V 0° UB 57.74V 240° UC 57.74V 120°，
A：保持IA 90°、IB 310°、IC 210°角度不变，增加电流幅值，步长0.5A，记录动作数
据
(理论值电流从3.33到10为动作区。Imax=57.74/5.77=10 Imin=57.74/17.31=3.33)
B：保持IA、IB、IC 幅值5.774A不变，增加电流角度，步长10度，记录动作值，继续增
加角度
直至复归，记录复归值。（理论值IA从60度到120度为动作区）
说明：
A组值将电流从3.33增加到10，对应阻抗从17.31减小到5.77 从下图中为阻抗值沿JX 负半轴从1点上升到2点，对应失磁保护从开始启动到复归动作。
B组电流幅值保持5.774，对应阻抗Z=UA/IA =57.74/5.774, 即幅值保持10欧姆，增加电流角度，则Z从第一象限向第四象限旋转，如图中黄色线所示，当A相电流角度增加60度，到达3点，与动作圆相切，继续增加进入失磁保护动作区，当增加角度超过120度时，超出4点，出动作区，失磁保护复归。
附件1：保护装置失磁保护逻辑图
采用异步边界阻抗圆，由电抗Xa与电抗Xb确定其动作区（圆内），如下图：
为防止PT断线时失磁保护的误动，增加了电压闭锁条件：当U2>0.2Un（相电压）或U1<0.2Un（线电压）时闭锁保护。
注：电流方向以流出发电机为正。
附件2：发电机失磁保护
一、什么是发电机的失磁及失磁的原因
发电机正常运行过程中，励磁突然全部或者部分消失，称为发电机失磁。
发电机运行过程中突然失磁，主要是由于励磁回路断路所引起。一般励磁回路的断路，是由于灭磁开关受振动而跳闸、磁场变阻器接触不良、励磁机磁场线圈断线、整流子严重冒火以及自动电压调整器故障等原因所引起。
二、发电机失磁的电气特征和机端测量阻抗（等有功阻抗圆、静稳极限阻抗圆和异步边界
阻抗圆）特征
1、发电机失磁的电气特征
发电机失磁过程的特点：
（1）发电机正常运行，向系统送出无功功率，失磁后将从系统吸取大量的无功功率，使机端电压下降。当系统缺少无功功率时，严重时可能使电压降到不允许的数值，
以致破坏系统稳定。
（2）发电机电流增大，失磁前送有功功率愈多，失磁后电流增大愈多。
（3）发电机有功功率方向不变，继续向系统送有功功率。
（4）发电机机端测量阻抗，失磁前在阻抗平面R——X坐标第一象限，失磁后测量阻抗的轨迹沿着等有功阻抗圆进入第四象限。随着失磁的发展，机端测量阻抗的端
点落在静稳极限阻抗圆内，转入异步运行状态。
2、发电机失磁的机端测量阻抗
发电机从失磁开始到进入稳定的异步运行，一般可分为三个阶段：
（1）发电机从失磁到失步前：发电机失磁开始到失步前的阶段，发电机送出的功率基本保持不变，而无功功率在这段时间内由正值变为负值。发电机端的测量阻
抗为
Z=Us2/2P+jXs+ Us2/2P*ej2￠
￠=tg-1Q/P
式中P——失磁发电机送至无限大系统的有功功率；
Q——失磁发电机送至无限大系统的无功功率；
Xs——系统电抗，包括变压器和线路的电抗。
P、Us、Xs为常数，不随时间变化，而Q随时间变化，则φ也随时间变化，故在机端阻抗平面上是一个圆方程，称为等有功圆，圆心和半径分别为
[Us2/2P，Xs]，Us2/2P
（2）静稳极限点：设发电机的Ed与系统Us的夹角为δ。当δ被加速拉大到90°时，发电机处于失去静态稳定的临界点。汽轮发电机殿的测量阻抗为
Z=-j(Xd-Xs)/2+j(Xd+Xs)*ej2￠/2
式中Xd——发电机纵轴同步电抗。
在机端阻抗平面上是一个圆方程，称为静稳极限阻抗圆，其圆周表示不同有功功率P 在静稳极限点的机端测量阻抗的轨迹，圆内为失步区。其圆心和半径分别为
[0，-j(Xd-Xs)/2]，(Xd+Xs)/2
（3）失步后的异步运行阶段：异步运行时机端测量阻抗与转差率s有关，当转差率s 由–∞→+∞变化时，机端测量阻抗变化的轨迹一定在下述阻抗圆内，其圆心和
半径分别为
[0，-j(Xd-Xdˊ)/2]，(Xd+ Xdˊ)/2
式中Xdˊ——发电机纵轴暂态电抗。
该圆称为异步边界阻抗圆
对于发电机——变压器组，当发电机失磁后自系统吸取大量无功功率，在联系电抗Xs 上有较大的电压降落，致使发电机电压及主变压器高压侧电压下降。根据分析，若保持变压器高压侧电压为恒定，改变有功功率和无功功率，则机端测量阻抗的轨迹是一个圆，称为等电压圆，圆心和半径分别为
{ 0，[Xt-K2(Xt+Xs)]/ }，K /(1- K2)√Xs2-(1- K 2) Xt2
式中Xt——变压器电抗；
Xs——变压器高压侧与无限大等值发电机之间的电抗；
K——变压器高压侧电压与无限大系统端电压（额定电压）之比，即高压侧电压标幺值。
汽轮发电机的阻抗特性，如图：
1——P=0.7Pn 等有功阻抗圆；２——静稳极限阻抗圆；
３——稳态异步边界阻抗圆；４——Ｋ＝０.８等电压圆。
三、发电机失磁对系统和发电机本身的影响及汽轮发电机失磁运行的条件
1、发电机失磁对系统的主要影响：
（1）发电机失磁后，不但不能向系统送出无功功率，而且还要从系统中吸取无功功率，将造成系统电压下降。
（2）为了供给失磁发电机无功功率，可能造成系统中其他发电机过流。
2、发电机失磁对发电机本身的影响：
（1）发电机失磁后，转子和定子磁场间出现了速度差，则在转子回路中感应出转差频率的电流，引起转子局部过热。
（2）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，振动越厉害。
3、汽轮机允许失磁运行的条件：
（1）系统有足够供给发电机失磁运行的无功功率，以不致造成系统电压严重下降为限。
（2）降低发电机有功功率的输出，使之能在很小的转差率下。在允许的一段时间内异步运行，即发电机应在较少的有功功率下失磁运行，使之不致造成危害发电机转
子的发热与振动。
四、发电机失磁后，各指示表计所出现的现象
（1）转子励磁电流突然变为零或接近于零；
（2）励磁电压接近于零，且有转差率的摆动；
（3）发电机电压和母线电压比原来降低；
（4）定子电流表指示升高；
（5）功率因数表指示进相；
（6）无功功率表指示负值；
（7）各表计的指针都在摆动，其摆动频率为转差率的一倍。
五、发电机失磁以后的处理方法
发电机失去励磁以后，将从系统吸取大量的无功功率，发电机的转速将高于同步转速，定子电流所产生的旋转磁场将在转子表面感应出频率等于转差率的交流感应电势，使转子表面产生电流而发热，造成转子表面损耗。
转子为整体式的某些发电机，转子表面损耗不大，失磁后还有可能带70~80%的有功负荷。一般当发电机失磁后，如果能满足系列条件，即定子电流摆动的平均值不超过额定值，转子表面损耗不超过正常励磁损耗以及系统能够供给足够的无功功率，使发电机的母线电压在失磁后不低于额定电压的90%时，可允许发电机带一定数量的有功负荷无励磁运行30分钟，但所带有功负荷的最大值必须由试验确定。
对于允许无励磁运行的发电机，当发电机失磁以后，应立即减小发电机的负荷，使定子电流的平均值降低到允许值以下，然后检查灭磁开关是否掉闸，如果掉闸应立即合上。如果此时失磁现象还未消失，应将自动调节励磁装置停用，并调节磁场变阻器增加励磁电流。若还未恢复励磁，可试用备用励磁机供给励磁。如果经这些操作以后，仍不能消除失磁，则说明发电机转子已出现故障，必须在30分钟以内停机处理。
六、参考资料
（1）《电气主设备继电保护原理与应用》（王维俭）；了解发电机、变压器、电动机、电容器等的保护配置、保护原理及相关整定计算。
（2）《电力系统继电保护实用技术问答》（国家电力调度通信中心）；了解电力系统继电保护的基础知识、基本原理、有关规程、反错规定等。
（3）《实用电工技术问答》（内蒙古人民出版社）；了解电力系统基础知识、基本原理及如何处理现场问题等。
（4）参考其他有关电厂发电运行的资料。
发电机失磁跳闸原因分析及防止对策(2021年) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0220
发电机失磁跳闸原因分析及防止对策 (2021年) 〔摘要〕叙述了大武口发电厂相继投入运行的JLQ-500-3000型交流励磁机(主励磁机)、YJL-100-3000交流永磁机(付励磁机)和GLT-S型励磁调节器，在运行期间，其发电机低励磁失磁保护先后动作跳闸了11次，严重危及西北电网及宁夏电网的稳定运行的情况，分析了失磁保护动作的原因，制定了相应的防止对策。 1发电机失磁跳闸的典型事例 (1)1987年9月14日19:23，发现3号机主励磁机炭刷冒火，电气运行值班人员在处理过程中，由于维护经验不足，调整电刷弹簧压力时将正、负极同时提起，使运行中的发电机励磁电流中断，造成失磁保护动作，3号机出口208开关跳闸。 (2)1987年11月28日，全厂2，3，4号机组运行，1号机组停
运，总负荷280MW，4号机组带80MW负荷运行。8:15，4号机励磁系统各表计指示摆动，随之出现“励磁异常”、“强励限制”、“保护动作”等光字。4号机210开关跳闸，励磁调节B柜DZB开关联动，经查低励失步保护动作，励磁回路未发现异常情况。8:21，将4号机并入系统，当负荷加至80MW时，4号机再次出现上述现象，210开关跳闸。经分析认为励磁调节器有隐蔽性故障，故启动备用励磁机运行。4号机励磁调节柜停运后，经检查发现A柜综合放大器和电压反馈的R15电阻、C3滤波电容焊点孔位偏移，接头开焊脱落引起反馈电压波形畸变，导致励磁运行参数摆动，造成瞬间失磁。 (3)1989年6月29日，1，2，3，4号发电机运行，全厂总出力395MW。9:20，1号机无功负荷由65Mvar降至0，并出现“强励动作”、“强励限制”、“过负荷”光字，2号机出现“强励动作”、“强励限制”、“过负荷”、“失磁应减载”光字，调整1号机无功负荷把手加不上，急将调节器由“自动”倒为“手动”方式，将无功负荷增加到40Mvar，同时调整2号机无功负荷，使两台机组各参数趋于稳定。经查1号机有“低励失磁”动作信号，由于值班人员精心监盘，反应敏捷，
发电机失磁危害及处理方法 [摘要]分析了发电机失磁的原因及对电力系统和发电机本身的危害，提出了切实可行的处理方法及预防措施。 【关键词】发电机；失磁保护；判据 1、发电机失磁的原因 引起发电机失去励磁的原因很多，一般在同轴励磁系统中，常由于励磁回路断线（转子回路断线、励线机电枢回路断线励磁机励磁绕组断线等）、自动灭磁开关误碰或误掉闸、磁场变阻器接头接触不良等而使励磁回路开路，以及转子回路短路和励磁机与原动机在连接对轮处的机械脱开等原因造成失磁。大容量发电机半导体静止励磁系统中，常由于晶闸管整流元件损坏、晶体管励磁调节器故障等原因引起发电机失磁。 2、发电机失磁对发电机本身影响 （1）发电机失去励磁后，由送出无功功率变为吸收无功功率，且滑差越大，发电机的等效电抗越小，吸收的无功功率越大，致使失磁发电机的定子绕组过电流。（2）转子的转速和定子绕组合成的旋转磁场的转速出现转差后，转子表面（包括本体、槽楔、护环等）将感应出滑差频率电流，造成转子局部过热，这对发电机的危害最大。（3）异步运行时，其转矩发生周期性变化，使定、转子及其基础不断受到异常的机械力矩的冲击，机组振动加剧，威胁发电机的安全运行。（4）当失磁适度严重时，如果有关保护不及时动作，发电机及汽轮机转子将马上超速，后果不堪设想。 3、发电机失磁对电力系统影响 （1）当一台发电机发生失磁后，由于电压下降，电力系统中的其它发电机，在自动调整励磁装置的作用下，将增加其无功输出，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流而误动，使事故波及范围扩大。 （2）低励和失磁的发电机，从系统中吸收无功功率，引起电力系统的电压降低，如果电力系统中无功功率储备不足，将使电力系统中邻近的某些点的电压低于允许值，破坏了负荷与各电源间的稳定运行，甚至使电力系统电压崩溃而瓦解。 （3）一台发电机失磁后，由于该发电机有功功率的摇摆，以及系统电压的下降，将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，使系统发生振荡。 （4）发电机的额定容量越大，在低励磁和失磁时，引起无功功率缺额越大，电力系统的容量越小，则补偿这一无功功率缺额的能力越小。因此，发电机的单机容量与电力系统总容量之比越大时，对电力系统的不利影响就越严重。 4、发电机失磁保护原理 （1）低电压判据 为了避免发电机失磁导致系统电压崩溃同时对厂用电的安全构成了威胁，因此设置了低电压判据。 一般电压取自主变高压母线三相电压，也可选择发电机机端三相电压。三相同时低电压判据：UppPzd 失磁导致发电机失步后，发电机输出功率在一定范围内波动，P取一个振荡周期内的平均值。
发电机失磁保护介绍 1 概述 同步发电机是根据电磁感应的原理工作的，发电机的转子电流（励磁电流）用于产生电磁场。正常运行工况下，转子电流必须维持在一定的水平上。发电机失磁故障是指励磁系统提供的励磁电流突然全部消失或部分消失。同步发电机失磁后将转入异步运行状态，从原来的发出无功功率转变为吸收无功功率。 对于无功功率容量小的电力系统，大型机组失磁故障首先反映为系统无功功率不足、电压下降，严重时将造成系统的电压崩溃，使一台发电机的失磁故障扩大为系统性事故。在这种情况下，失磁保护必须快速可靠动作，将失磁机组从系统中断开，保证系统的正常运行。 引起发电机失磁的原因大致有：发电机转子绕组故障、励磁系统故障、自动灭磁开关无跳闸及回路发生故障等。 2 发电机失磁过程中机端测量阻抗分析 发电机从失磁开始进入稳态异步运行，一般分为三个阶段： （1）失磁后到失步前 （2）临界失步点 （3）异步运行阶段 2.1隐极式发电机 以汽轮发电机经联络线与无穷大系统并列运行为例，其等值电路与正常运行时的向量图如图1所示。
图1 发电机与无限大系统并列运行 图中，d E 为发电机的同步电势，f U 为发电机机端相电压，s U 为无穷大系统相电压，I 为发电机定子电流，d X 为发电机同步电抗，s X 为发电机与系统之间的等值电抗，且有s d X X X +=∑ ，?为受端的功率因数角，δ为d E 与s U 之间的夹角（即功角）。 若规定发电机发出有功功率、无功功率时，表示为jQ P W -=，则 δsin ∑ =X U E P s d （1） ∑∑-=X U X U E Q s s d 2cos δ （2） 功率因数角为 P Q 1tan -=? （3） 在正常运行时，090<δ。090=δ为稳定运行极限，090>δ后发电机失步。 1. 失磁后到失步前 在失磁后到失步前的阶段中，转子电流逐渐减小，Ed 随之减小，随之增大，两者共同的结果维持发电机有功功率P 不变。与此同时，无功功率Q 随着Ed 的减小与的增大迅速减小，按（2）式计算的Q 值由正变负，发电机由发出感性无功转变为吸收感性无功。 此阶段中，发电机机端测量阻抗为 s s s s f f jX I U I jX I U I U Z +=+==& &&&&&& 带入公式jQ P U I s -=??&&，则
发电机失磁后的处理措施 发电机失磁后的象征：发电机定子电流和有功功率在瞬间下降后又迅速上升，而且比值增大，并开始摆动。 （2）发电机失磁后还能发一定的有功功率，并保持送出的有功功率的方向不变，但功率表的指针周期性摆动。 （3）定子电流增大，其电流表指针也周期性摆动。 （4）从送出的无功功率变为吸收无功功率，其指针也周期性的摆动。吸收的无功功率的数量与失磁前的无功功率的数量大约成正比。 （5）转子回路感应出滑差频率的交变电流和交变磁动势，故转子电压表指针也周期性的摆动。 （6）转子电流表指针也周期性的摆动，电流的数值较失磁前的小。 （7）当转子回路开路时，由转子本体表面感应出一定的涡流而构成旋转磁场，也产生一定的异步功率。 处理： （1）失磁保护动作后经自动切换励磁方式、减有功负荷无效而作用于跳闸时，按事故停机处理； （2）若失磁是由于灭磁开关误跳闸引起，应立即重合灭磁开关，重合不成功则马上将发电机解列停机； （3）若失磁是因为励磁调节器AVR故障，应立即将AVR由工作通道切至备用通道，自动方式故障则切换至手动方式运行； （4）发电机失磁后而发电机未跳闸，应在1.5min内将有功负荷减至120MW，失磁后允许运行时间为15min； （5）若失磁引起发电机振荡，应立即将发电机解列停机，待励磁恢复后重新并网。 发电机失磁异步运行时,一般处理原则如下: (1) 对于不允许无励磁运行的发电机应立即从电网解列,以免损坏设备或造成系统事故. (2) 对于允许无励磁运行的发电机应按无励磁运行规定执行以下操作: 1) 迅速降低有功功率到允许值(本厂失磁规定的功率值与表计摆动的平均值相符合), 此时定子电流将在额定电流左右摆动. 2) 手动断开灭磁开关,退出自动电压调节装置和发电机强行励磁装置. 3) 注意其它正常运行的发电机定子电流和无功功率值是否超出规定,必要时按发电机允许过负荷规定执行. 4) 对励磁系统进行迅速而细致的检查，如属工作励磁机的问题,应迅速启动备用励磁几恢复励磁. 5) 注意厂用分支电压水平,必要时可倒至备用电源接带. 6) 在规定无励磁运行的时间内,仍不能使机组恢复励磁,则应将发电机自系统解列. 大容量发电机的失磁对系统影响很大.所以,一般未经过试验确定以前,发电机不允许无励磁运行. 国产300MW发电机组,装设了欠磁保护和失磁保护装置.为了使保护装置字系统发生振荡时不致误动, 将失磁保护时限整定为1S.发电机失磁时,经过0.5S,欠磁保护动作，发电机由自动励磁切换到手动励磁,备用励磁电源投入运行,如果不是发电机励磁回路故障,发电机仍可拉入同步而恢复正常工作. 如果备用励磁投入运行后,发电机的失磁现象仍未消除,那么经过S,失磁保护动作将发电机自系统解列.
一种失磁保护原理 88 第31卷第22期 2019年11月25日Vol. 31 No. 22 Nov. 25, 2019 同步发电机失磁保护的改进方案 林莉1, 牟道槐1, 孙才新1, 马超2, 成涛3 (1. 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室, 重庆市400044) (2. 重庆市电力公司调度通信中心, 重庆市400014; 3. 重庆市电力公司北碚供电局, 重庆市400700) 摘要:在电力系统继电保护中, 同步发电机失磁保护是最为重要的保护之一。励磁故 障涉及发电 机的大干扰稳定性, 也是一个较为复杂并难以解决的问题。目前所用的励磁保护的动作效果并不理想, 尚需进一步改进。分析了目前所用的3种励磁保护判据存在的不足, 指出这些保护判据或基于小干扰稳定性原理而未考虑发电机动态功角特性的严重变形, 或未考虑发电机完全失磁后的测量阻抗与正常励磁下扰动后的测量阻抗具有较大的公共区间, 从而可能使保护误动或拒动。基于对同步发电机失磁后动态行为的仿真分析, 提出了同步发电机失磁保护的改进方案, 通过直接测量功率角判断同步发电机的失磁故障, 提出了其整定条件和计算方法。仿真计算证明该方案能可靠、快速地反映各种励磁故障, 动作稳定且整定灵活、方便。关键词:同步发电机; 励磁系统; 失磁保护; ; 中图分类号:TM614; TM772 0 引言 磁, , 。统计数据表明, 励磁故障约占发电机总故障的60%以上[122]。因此, 更深入地研究发电机励磁故障特征, 提高发电机励磁保护与控制水平, 对保证机组本身和电力系统的安全稳定具有十分重要的学术意义与工程实用价值。 在电力系统继电保护中, 发电机失磁保护是最为重要、复杂的保护。目前, 以定子回路参数特征为判据的失磁保护通常在阻抗平面上实现, 用机端测量阻抗来反映励磁故障仍是当前同步发电机失磁保护的主流, 具体可反映励磁故障后出现的如下3种状态:①发电
从保护试验中认识失磁保护 失磁保护：发电机失磁保护是发电机继电保护的一种。 定义：是指发电机的励磁突然消失或部分消失，当发电机完全失去励磁时，励磁电流 将逐渐衰减至零。由于发电机的感应电势Ed 随着励磁电流的减小而减小，因此，其励磁转 矩也将小于原动机的转矩，因此引起转子加速，使发电机的功角δ增大。当δ超过静态稳 定极限角时，发电机与系统失去同步，此时发电机保护装置动作于发电机出口断路器，是发 电机脱离电网，防止发电机损坏和保护电网稳定运行，这种保护叫失磁保护。 关于失磁保护，大家可以简单理解成发电机没有励磁后，由发电机转变成电动机，发电机 机端测量阻抗，失磁前在阻抗平面R——X坐标第一象限，失磁后测量阻抗的轨迹沿着等有 功阻抗圆进入第四象限。随着失磁的发展，机端测量阻抗的端点落在静稳极限阻抗圆内， 转入异步运行状态。具体失磁过程见附件2. 测试对象：3080（V2.0D）发电机保护装置 测试仪器：昂立测试仪 失磁保护定值定值： Xa 5.77Ω Xb 17.31Ω延时0.4S (1)动作精度 实验方法：测试仪加电压UA 57.74V 0° UB 57.74V 240° UC 57.74V 120°， A：保持IA 90°、IB 310°、IC 210°角度不变，增加电流幅值，步长0.5A，记录动作数 据 (理论值电流从3.33到10为动作区。Imax=57.74/5.77=10 Imin=57.74/17.31=3.33) B：保持IA、IB、IC 幅值5.774A不变，增加电流角度，步长10度，记录动作值，继续增 加角度 直至复归，记录复归值。（理论值IA从60度到120度为动作区）
电弧光保护装置测试报告 一、参数： 变电站：CB-10kv开闭所测试时间:2015.1.20 型号：BPR342ARC 操作电压：DC220V 保护跳闸电流：1.2I e 保护跳闸条件设定：弧光及电流 额定电流I e：5A 出厂日期：2014.10 生产厂家：弘毅电器有限公司 二、测试内容： 上电前： 1．主单元 （1）单元固定安装是否正确、牢固———————□是□否（2）主单元接线是否按图纸接正确无误—————□是□否（3）主单元设置是否按现场要求设置正确————□是□否2．辅助单元 （1）辅助单元安装是否正确、牢固———————□是□否（2）辅助单元地址等设置是否正确，合乎要求——□是□否（3）辅助单元到主单元之间连接是否正确————□是□否（4）辅助单元与传感器之间连接是否正确————□是□否3．通讯电缆 通讯电缆是否有损坏或压伤————————□是□否 上电后:
1．主单元显示是否正常———————————□是□否 2．辅助单元显示是否正常——————————□是□否 3．主单元上显示的辅助单元数量是否正确———□是□否 4．主单元上显示的传感器数量是否正确————□是□否 5．定值整定： （1）主单元保护定值是否按现场要求设置———————□是□否（2）电流达到定值主单元是否能反映出来———————□是□否（3）实际电流值___6_A___主单元显示值___6.01A___ 6．测试传感器： （1）传感器线是否有损伤或压伤———————————□是□否（2）传感器安装是否正确，牢固———————————□是□否 7．模拟弧光： （1）传感器传到辅助单元的地址是否正确———————□是□否（2）传感器传到主单元显示的地址是否正确——————□是□否（3）在6I e下打开弧光发射器，保护动作是否正常———□是□否
低励、失磁保护 应掌握的知识点： 1、什么是失磁？ 2、失磁后，发电机的运行状况如何变化？或者说发电机开始失磁（在未超过静稳极限之前）的现象？ 3、失磁保护有哪些判据？（看说明书，先记住这些判据的名称，原理可以先不看） 4、发电机失磁对系统和发电机本身有什么影响？ 5、发电机失磁后，机端测量阻抗大致如何变化？（先了解） 一、定义 失磁保护，有时候也叫低励保护。但从更加确切的定义上讲，低励：表示发电机的励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流；（发电机要向外送这么多有功，必须要有相应的励磁电流来维持，励磁电流太低，连静稳极限都维持不了的时候，就叫低励。 而失磁：表示发电机完全失去励磁。发电机低励、失磁，是常见的故障形式，特别是大型发电机组，励磁系统的环节比较多。增加了发生低励、失磁的机会。 二、失磁的过程 正常运行时，转子的旋转磁场，与定子绕组中电流产生的交变磁场，两者耦合到一起，同步旋转，转子磁场起推动力的作用，定子绕组中电流产生的交变磁场起制动力的作用，两者大小相等，同步旋转，把原动机的能量，通过磁场传到三相系统中去。 而低励、失磁时，转子中的磁场就减小，最后没有了，相当于转子用来推动定子交变磁场旋转的磁场减小、甚至没有了，相当于将“原动机的能量”转换成“三相交流系统中的电能”的媒介减小、甚至没有了，那么原动机的能量就只能转换成转子的机械能，所以转子的转速要加快。 以下为补充：
励磁与有功、机端电压的关系（纯属个人理解，仅供参考）
有功增加了 在机端电压不变的情况下 定子电流就会增加，定子电流增加的话 就会使机端电压下降， 为了保持机端电压的恒定就会增加励磁电流来稳定电压，励磁电流只调节无功，但无功和有功要满足功率圆。可能会出现在无功一定的情况下有功无法调节。 就是说在有功增加的情况下励磁电流会变大的有功减小的话励磁电流也会相应的减小。 也就是说，增加励磁电流，可以增加发电机输出的无功Q ，也会使发电机的输出电压升高；反之，则相反。而励磁电流与有功P 之间无必然的联系。 差不多吧，有功增加会使发电机产生去磁作用，这个时候发电机电压会降低，发电机会失磁，无功就要相应的增加。 理论上调整有功，无功会跟着变化，增加无功，有功不随着无功变化。 单台发电机对于无穷大系统而言，发电机输出的有功、无功的表达式为如下，式中，各参数的定义与上面补充部分的定义相同。但下式成立的条件是xd=xq （此时xd Σ=xq Σ），即对于隐极发电机，才成立，对于凸极机，不成立。 200sin =cos s s s E U E U U P Q X X X ΣΣΣδ δ- 式中，P 为发电机的有功，E0为发电机的机端电压；Us 为系统电压，X Σ为包括发电机在内的整个系统的电抗，δ为转子磁场与定子绕组的电枢磁场的夹角（也可理解为机端电压与无穷大系统电压之间的夹角）。
发电机失磁微机保护的研究 摘要:介绍了现阶段的发电机失磁保护装置、发电机失磁保护的4种主要判据，并针对阻抗Ⅱ段和低电压判据延时较长的不足,提出利用发电机功率变化量作为失磁保护辅助加速判据。还研究了失磁保护方案存在的问题，针对相应的问题提出微机失磁保护新方案，并对新方案进行了介绍。 关键词:失磁保护；失磁保护判据；功率变化量；辅助加速判据；微机失磁保护新方案。 0 引言 中国历年来的发电机失磁故障率都比较高,因而,发电机失磁保护受到广泛重视。近年来,国内在发电机失励磁分析和试验方面做了很多工作,取得了很大的成绩。在失磁保护装置方面也已经开发出了多种型号的装置,其性能基本满足了电力系统的要求。现阶段新型微机失磁保护判据组合及作用结果包括如下四方面的内容：a.失磁保护Ⅰ段:定子阻抗判据、转子电压判据、变励磁转子低电压判据、功率判据和无功反向判据组合。失磁保护Ⅰ段投入,发电机失磁时,0.5 s降出力； b.失磁保护Ⅱ段:系统低电压判据、定子阻抗判据、转子电压判据、变励磁转子低电压判据和无功反向判据组合。失磁保护Ⅱ段投入,发电机失磁时, 系统电压低于整定值,延时0.8 s 动作切发变组主断路器、灭磁断路器、厂用电源断路器及励磁系统各断路器； c.失磁保护Ⅲ段:定子阻抗判据、转子电压判据、变励磁转子低电压判据和无功反向判据组合。失磁保护Ⅲ段保护投入,发电机失磁后,延时1.5 s,动作于“报警”,也可动作于“切换备用励磁”,或者动作于“跳闸”,有3种状态供选择； d.失磁保护Ⅳ段:定子阻抗判据和无功反向判据组合。失磁保护Ⅳ段为长延时段,只判断定子阻抗判据,在减出力、切换备用励磁无效的情况下,5 min动作于“跳闸”。 1 发电机失磁后的基本物理过程及产生的影响 发电机失磁故障是指发电机的励磁突然消失或部分消失。对于失磁的原因有：转子绕组故障、励磁机故障、自动灭磁开关误跳闸、及回路发生故障等。 当发电机完全失去励磁时，励磁电流将逐渐衰减至零。由于发电机的感应电势Ed 随着励磁电流的减小而减小，因此，其励磁转矩也将小于原动机的转矩，因此引起转子加速，使发电机的功角δ增大。当δ超过静态稳定极限角时，发电机与系统失去同步。发电机失磁后
网络高等教育《电力系统继电保护》实验报告 学习中心：奥鹏学习中心 层次：专科起点本科 专业：电气工程及其自动化 年级： 学号： 学生：
实验一电磁型电流继电器和电压继电器实验 一、实验目的 1. 熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的的实际结构，工 作原理、基本特性； 2. 学习动作电流、动作电压参数的整定方法。 二、实验电路 1．过流继电器实验接线图 过流继电器实验接线图 2.低压继电器实验接线图 低压继电器实验接线图
三、预习题 1.过流继电器线圈采用_串联_接法时，电流动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电流值读出；低压继电器线圈采用__并联 _接法时，电压动作值可由转动刻度盘上的指针所对应的电压值读出。(串联，并联) 2. 动作电流（压），返回电流（压）和返回系数的定义是什么？ 答：1.使继电器返回的最小电压称为返回电压；使继电器动作的最大电压称为动作电压；返回电压与动作电压之比称为返回系数。 2.使继电器动作的最小电流称为动作电流；使继电器返回的最大电流称为返回电流；返回电流与动作电流之比称为返回系数。 四、实验容 1．电流继电器的动作电流和返回电流测试 表一过流继电器实验结果记录表
2．低压继电器的动作电压和返回电压测试 表二低压继电器实验结果记录表 五、实验仪器设备
六、问题与思考 1．电流继电器的返回系数为什么恒小于1？ 答：由于摩擦力矩和剩余力矩的存在，使得返回量小于动作量。根据返回力矩的定义，返回系数恒小于1. 2．返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途？ 答：返回系数是确保保护选择性的重要指标，让不该动作的继电器及时返回，使正常运行的部分系数不被切除。 3. 实验的体会和建议 电流保护的动作电流是按躲开最大负荷电流整定的，一般能保护相邻线路。在下一条相邻线路或其他线路短路时，电流继电器将启动，但当外部故障切除后，母线上的电动机自启动，有比较大的启动电流，此时要求电流继电器必须可靠返回，否则会出现误跳闸。所以过电流保护在整定计算时必须考虑返回系数和自起动系数，以保证在上述情况下，保护能在大的启动电流情况下可靠返回。电流速断的保护的动作电流是按躲开线路末端最大短路电流整定的，一般只能保护线路首端。在下一条相邻线路短路时，电流继电器不启动，当外部故障切除后，不存在大的启动电流情况下可靠返回问题
发电机失磁保护的典型配置方案 1 引言 励磁系统是同步发电机的重要组成部分，对电力系统及发电机的稳定运行有十分重要的影响。由于励磁系统相对较为复杂，主要包括励磁功率单元和励磁控制部分，因而励磁故障的发生率在发电机故障中是较高的。加强失磁保护的研究，找到一个合理而成熟可靠的失磁保护配置方案是十分必要的。 由于失磁保护的判据较多，闭锁方式和出口方式也较多，因此失磁保护的配置目前在所有发电机保护中最复杂，种类也最多。据国内一发电机保护的大型生产厂家统计，2000年中，该厂所供的失磁保护配置方案就有20多种。如此之多的配置方案对于现场运行是十分不利的。不仅业主和设计部门难以作出选择，而且整定、调试、运行、培训都变得复杂。这样，现场运行经验和运行业绩不易取得，无法形成一个典型方案以提高设计、整定效率和运行水平，也不利于保护的成熟和完善。从电网运行中反映，失磁保护的误动率较高。 湖北襄樊电厂4台300MW汽轮发电机组，首次在300MW发电机组上采用国产WFB－100微机保护，经过近3年的现场运行，其失磁保护在试运行期间发生过误动作，在采取一定措施后，未再误动。近年来，失磁保护先后经过数次严重故障的考验和进相运行实验，都正确动作。本文将分析该厂失磁保护方案的特点，并以此为典型方案，以供同行借鉴参考。 2 失磁保护的主判据 目前失磁保护使用最多的主判据主要有三种，分别是 1）转子低电压判据，即通过测量励磁电压U fd 是否小于动作值； 2）机端低阻抗判据Z＜； 3）系统低电压U m ＜。三种判据分别反映转子侧、定子侧和系统侧的电气量。 2．1转子低电压判据U fd 早期的整流型和集成电路型保护，采用定励磁电压判据，表达式为： U fd ＜K·U fd0 ， U fd0 为空载励磁电压，K为小于1的常数。 目前的微机保护，多采用变励磁电压判据U fd （P），即在发电机带有功P的工况下，根据静稳极限所需的最低励磁电压，来判别是否已失磁。正常运行情况下（包括进相），励磁电压不 会低于空载励磁电压。U fd （P）判据十分灵敏，能反映出低励的情况，但整定计算相对复杂。因 为U fd 是转子系统的电气量，多为直流，而功率P是定子系统的电气量，为交流量，两者在一个判据进行比较。如果整定不当很容易导致误动作。 在襄樊电厂1＃机试运行期间就因为该判据整定值偏大而误动2次。经检查并结合进相运行 试验数据进行分析发现，整定值K偏大的主要原因是在整定计算中，发电机空载励磁电压U fd0 、 同步电抗X d ，均采用的是设计值，而设计值与实测值有较大的差别［1］。如襄樊电厂1＃机的设计 值U fd0＝160V，X d ＝1．997（标么值），而实测值U fd0 ＝140V，X d ＝1．68（标么值）。由此造成 发电机在无功功率较小或进相运行时，U fd （P）判据落入动作区而误动。这种情况，在全国其他 地区也屡有发生，人们往往因此害怕用此判据。对于水轮机组，由于X d 与X q 的不同，整定计算 就更繁琐一些［2］。 但是勿容置疑的是，该判据灵敏度最高，动作很快。如果掌握好其整定计算方法，在整定 计算上充分考虑空载励磁电压U fd0和同步电抗X d 等参数的影响，或在试运行期间加以实验调整， 不仅可以避免误动作，而且是一个十分有效的判据。能防止事故扩大而被迫停机，特别适用于
C S L101B线路保护全部定期检验调试报告 1．绝缘试验 以开路电压为1000V的摇表按下表对各回路进行绝缘试验，绝缘电阻应不小于10兆欧。试验结果填入表1。 2．直流稳压电源检查 2.1 经检查，本装置电源的自启动性能良好，失电告警继电器工作正常（）。 2.2各级输出电压值测试结果见表2。 4．经检查，本装置CPU及MMI所使用的软件版本号正确（），记录见附表1。 5．经检查，本装置主网1、主网2及本装置所附带的打印卡、打印电缆线全部完好，打印功能正常（）。 6．开入量检查 6.1 保护压板开入量检查全部正确（），记录于表3。
7．开出传动试验 a. 保护开出传动试验 对CPU1、CPU2、CPU3进行开出传动试验，注意观察灯光信号应指示正确，并在装置端子上用万用表检查相应接点的通断（），试验结果记录于表5 。
b. 重合闸开出传动试验 对CPU4进行开出传动试验（），结果记录于表6。 c. 经检查，起动元件三取二闭锁功能正确（）。
8.1 零漂调整打印结果记录于附表4，要求允许范围为±0.1（）。 8.2 电流、电压刻度调整打印结果记录于附表5，要求误差小于±2%（）。 8.3 经检查，电流、电压回路极性完全正确（）。 9．模拟短路试验 9.1 各保护动作值检验 a.经检查，高频距离保护在0.95倍定值时可靠动作，在1.05倍定值时 可靠不动作（）； b.经检查，高频零序保护在0.95倍定值时可靠不动作，在1.05倍定值 时可靠动作（）； c.经检查，相间、接地距离I段保护在0.95倍定值时可靠动作，在1.05 倍定值时可靠不动作（）； d.经检查，相间、接地距离II段、III段保护在0.95倍定值时可靠动 作，在1.05倍定值时可靠不动作（）； e.经检查，零序I段保护在0.95倍定值时可靠不动作，在1.05倍定值 时可靠动作（）； f. 经检查，零序II段、III段、IV段保护在0.95倍定值时可靠不动 作，在1.05倍定值时可靠动作（）； g. 经检查，保护装置在单相接地短路和两相短路时可靠不动作，在三相
发电机失磁保护的整定计算 作者：佚名发布日期：2008-5-30 17:33:45 (阅631次) 关键词: 保护电机 目前，国内生产及应用的微机型失磁保护的类型主要有两类，一类是机端测量阻抗＋转子低电压型；另一类是发电机逆无功＋定子过电流型。 一、机端测量阻抗＋转子低电压型失磁保护的整定计算 该型失磁保护用于判断发电机失磁或励磁降低到不允许的程度的判据主要有机端测量阻抗元件及转子低电压元件，失磁的危害判别元件只有系统低电压元件。此外，为提高失磁保护动作可靠性（例如，躲系统振荡），还设置有时间元件。 对于该型失磁保护的整定，主要是对机端测量阻抗元件、转子低电压元件、系统低电压元件及时间元件的整定。 1、机端测量阻抗元件的整定
（1）失磁保护阻抗元件动作特性的类别。 截至目前，国内采用的失磁保护阻抗元件在阻抗复平面上动作特性的类型主要有：异步边界阻抗圆、静稳边界阻抗圆及通过坐标原点的下抛阻抗圆。圆内为动作区。 2、动作阻抗圆的选择及整定 理论分析及运行实践表明：发电机失磁后，机端测量阻抗的变化轨迹，与发电机的结构、发电机所带有功功率及系统的联系阻抗均有关。 运行实践表明：按静稳边界构成的动作阻抗圆，在运行中容易误动。目前国内运行的阻抗型失磁保护，多数采用异步边界阻抗圆、下抛阻抗圆。 在确定阻抗元件的整定值时，应首先了解发电机在系统的位置，与系统的联系阻抗及常见的运行工况等。 动作阻抗圆的整定阻抗一般按下式确定： XA=-0.5X’d(或XA=0) XB=-1.2Xd XA、XB分别为异步边界阻抗圆的整定电抗。 Xd为发电机的同步电抗 X’d发电机的暂态电抗 另外，对于与系统联系阻抗较大的大型水轮发电机，动作阻抗圆应适当增大；而对于与系统联系阻抗较小的大型汽轮发电机，动作阻抗圆可适当的减小。对于经常进相运行的发电机，应保证在发电机进相功率较大时（但未失步），机端测量轨迹不会进入动作阻抗圆内。
发电机失磁保护的整定计算 目前，国内生产及应用的微机型失磁保护的类型主要有两类，一类是机端测量阻抗＋转子低电压型；另一类是发电机逆无功＋定子过电流型。 一、机端测量阻抗＋转子低电压型失磁保护的整定计算 该型失磁保护用于判断发电机失磁或励磁降低到不允许的程度的判据主要有机端测量阻抗元件及转子低电压元件，失磁的危害判别元件只有系统低电压元件。此外，为提高失磁保护动作可靠性（例如，躲系统振荡），还设置有时间元件。 对于该型失磁保护的整定，主要是对机端测量阻抗元件、转子低电压元件、系统低电压元件及时间元件的整定。 1、机端测量阻抗元件的整定 （1）失磁保护阻抗元件动作特性的类别。 截至目前，国内采用的失磁保护阻抗元件在阻抗复平面上动作特性的类型主要有：异步边界阻抗圆、静稳边界阻抗圆及通过坐标原点的下抛阻抗圆。圆内为动作区。 2、动作阻抗圆的选择及整定 理论分析及运行实践表明：发电机失磁后，机端测量阻抗的变化轨迹，与发电机的结构、发电机所带有功功率及系统的联系阻抗均有关。 运行实践表明：按静稳边界构成的动作阻抗圆，在运行中容易误动。目前国内运行的阻抗型失磁保护，多数采用异步边界阻抗圆、下抛阻抗圆。 在确定阻抗元件的整定值时，应首先了解发电机在系统的位置，与系统的联系阻抗及常见的运行工况等。 动作阻抗圆的整定阻抗一般按下式确定： XA=-0.5X’d(或XA=0) XB=-1.2Xd XA、XB分别为异步边界阻抗圆的整定电抗。 Xd为发电机的同步电抗 X’d发电机的暂态电抗 另外，对于与系统联系阻抗较大的大型水轮发电机，动作阻抗圆应适当增大；而对于与系统联系阻抗较小的大型汽轮发电机，动作阻抗圆可适当的减小。对于经常进相运行的发电机，应保证在发电机进相功率较大时（但未失步），机端测量轨迹不会进入动作阻抗圆内。 另外，若阻抗元件采用静稳边界阻抗圆，则必须由转子低电压元件进行闭锁。此时，动作阻抗XA、XB可按下式决定 XA=XC XB=-Xd 目前，国内生产及应用的微机型保护装置，阻抗型失磁保护的转子低电压元件多采用其动作电压随发电机有功功率的增大而增大的UL-P元件。 对转子低电压元件的整定，实际上是对Ufd0（最小转子动作电压）及K=tga的整定。此外，对于水轮发电机，还需要决定曲线的拐点（即确定反应功率）。 （1）最小转子动作电压Ufd0的整定。 Ufd0＝（0.8～0.9）Ufdx Ufdx：发电机空载时的动作电压 （2）特性曲线斜率K=tga的整定。 K=(Xall*Ufdx)/S
校验记录 变电站名： 110Kv达西变电站 设备名称：10Kv出线（1012） 工作电压： DC220V 交流电压： 100V 交流电流： 5A 校验类型：全检 调试日期： 2014年5月15日 1．校验条件及工况: 室内，检验工况良好 2．绝缘试验及耐压试验: （1）绝缘试验：用1000V摇表，绝缘电阻≥20MΩ
（2） 耐压试验：按下表要求进行试验，耐压时间1分钟 A 组：交流电压回路 B 组：交流电流回路 C 组：直流电源回路 D 组：开出接点 E 组：开入接点 3． 装置外观检查: （1）装置外观检查及清扫 正常 （2）清扫插件、端子排，紧固背板及端子排接线、检查装置压板、标示、 接地紧固，接线正确 4． 装置上电检查: （1）逆变电源检查（包括110％及80％U N ） （（3）时钟整定: 正确 （4）软件版本:
（5）检查定值输入，固化及打印，软压板设置与面板压板灯相符。正常（6）检查压板插头接触可靠，无松动脱落迹象。无松动 （7）交流回路检查 （
重合闸：重合闸方式：保护启动 重合闸时间： 1S （10）低周减载频率测试 1 2频率时间测试 3滑差定值测试 4低压减载测试
5．回路检查： （1）跳、合闸回路（手跳、合，保护跳、合，遥控跳、合），按相检查，带开关传动保护（检查遥信信号） 检查结果：正确 （2）信号回路 检查结果：正常 6．核对 7．核对定值及压板： 定值单号：定值区：压板： 8．试验结论及说明： 保护动作情况正确、信号正常。保护带开关传动试验正确。 9．实验仪器、仪表使用仪器仪表： 昂立6108G 10．试验人员： 工作负责人： 工作班成员：
Q/BDJA.CX.12-B116 ISA-351G系列保护 校验记录 变电站名：110Kv达西变电站 设备名称：10Kv出线（1012） 工作电压：___ DC220V 交流电压：___ 100V ________ 交流电流：_____ 5A ________ 校验类型：全检 调试日期：2014年5月15日
1. 校验条件及工况： 室内，检验工况良好 2. 绝缘试验及耐压试验： （1）绝缘试验：用1000V摇表，绝缘电阻》20M Q （2）耐压试验：按下表要求进行试验，耐压时间1分钟A组：交流电压回路B组：交流电流回路 C组：直流电源回路 D组：开出接点 E组：开入接点 3. 装置外观检查： （1）装置外观检查及清扫正常 （2）清扫插件、端子排，紧固背板及端子排接线、检查装置压板、标示、接地紧固，接线正确 4. 装置上电检查： （1）逆变电源检查（包括110%及80% U N）
(6) 检查压板插头接触可靠，无松动脱落迹象。 无松动 (7) 交流回路检查 (2) 键盘及面板液晶检查 (3) 时钟整定： (4) 软件版本： 正常 正确 (5) 检查定值输入，固化及打印，软压板设置与面板压板灯相符。 正常
(8) (9)整组试验 重合闸：重合闸方式：保护启动 (10)低周减载频率测试 1 2频率时间测试 3滑差定值测试 4
5. 回路检查： （1）跳、合闸回路（手跳、合，保护跳、合，遥控跳、合），按相检查, 带开关传动保护（检查遥信信号） 检查结果：__________ 正确___________________________________ （2）信号回路 检查结果：__________ 正常___________________________________ 6. 核对CT 7. 核对定值及压板： 定值单号：一定值区：_压板：_ 8. 试验结论及说明： 保护动作情况正确、信号正常。保护带开关传动试验正确 9. 实验仪器、仪表使用仪器仪表： 昂立6108G 10. 试验人员： 工作负责人： 工作班成员：
发电机失磁保护（逆无功原理） 一、保护原理 发电机失磁及励磁降低至不允许程度的主要标志，是逆无功和定子过电流同时出 ）。失磁的危害判据有现。逆无功原理的失磁保护主判据是逆无功（-Q）和定子过电流（I ＞ 系统低电压（Us＜）和机端低电压（Ug＜），用来判别发电机失磁对系统及对厂用电的影响。另外，为减少发电机失磁运行时的危害程度，采用发电机有功功率判据（P＞）。 减有功 图一发电机逆无功原理失磁保护逻辑图 二、一般信息 2. 1 输入TA/TV定义
注：对应的保护压板插入，保护动作时发信并出口跳闸；对应的保护压板拔掉，保护动作时只发信，不出口跳闸。 2.6投入保护 开启液晶屏的背光电源，在人机界面的主画面中观察此保护是否已投入。（注：该保护投入时其运行指示灯是亮的。）如果该保护的运行指示灯是暗的，在“投退保护”的子画面点击投入该保护。
2.7参数监视 点击进入发电机逆无功原理式失磁保护监视界面，可监视保护定值，有功功率、无功功率、发电机机端电压、系统低电压等有关信息。 三、保护动作整定值测试 3.1逆无功定值测试 外加三相电流和三相电压，满足过有功和过负荷条件，通过改变电流和电压的夹角来改变无功达动作值使保护出口。记录数据。 3.2 有功功率定值测试 外加三相电流和三相电压，满足逆无功和过负荷条件，增大电流达有功功率动作值使保护出口。记录数据。 3.3 高压侧低电压定值测试 在满足逆无功和过电流条件的同时，在高压侧电压输入端子CA相加电压，改变电压幅值，使t3出口灯亮。记录数据。 3.4 机端低电压定值测试 在满足逆无功和过电流条件的同时，改变机端三相电压幅值，使t2出口灯亮。记录数据。 3.5 过负荷电流定值测试 在满足逆无功和过有功功率条件的同时，增大电流达过负荷定值使t1出口灯亮。记录数据。 3.6 过电流定值测试 在满足逆无功和机端低电压条件的同时，增大电流达过电流定值使t2出口灯亮。记录
发电机失磁保护的典型配置方案 1引言 励磁系统是同步发电机的重要组成部分，对电力系统及发电机的稳定运行有十分重要的影响。由于励磁系统相对较为复杂，主要包括励磁功率单元和励磁控制部分，因而励磁故障的发生率在发电机故障中是较高的。加强失磁保护的研究，找到一个合理而成熟可靠的失磁保护配置方案是十分必要的。 由于失磁保护的判据较多，闭锁方式和出口方式也较多，因此失磁保护的配置目前在所有发电机保护中最复杂，种类也最多。据国内一发电机保护的大型生产厂家统计，2000年中，该厂所供的失磁保护配置方案就有20多种。如此之多的配置方案对于现场运行是十分不利的。不仅业主和设计部门难以作出选择，而且整定、调试、运行、培训都变得复杂。这样，现场运行经验和运行业绩不易取得，无法形成一个典型方案以提高设计、整定效率和运行水平，也不利于保护的成熟和完善。从电网运行中反映，失磁保护的误动率较高。 湖北襄樊电厂4台300MW汽轮发电机组，首次在300MW发电机组上采用国产WFB －100微机保护，经过近3年的现场运行，其失磁保护在试运行期间发生过误动作，在采取一定措施后，未再误动。近年来，失磁保护先后经过数次严重故障的考验和进相运行实验，都正确动作。本文将分析该厂失磁保护方案的特点，并以此为典型方案，以供同行借鉴参考。 2失磁保护的主判据 目前失磁保护使用最多的主判据主要有三种，分别是1）转子低电压判据，即通过测量励磁电压U fd是否小于动作值；2）机端低阻抗判据Z＜；3）系统低电压U m＜。三种判据分别反映转子侧、定子侧和系统侧的电气量。
2．1转子低电压判据U fd 早期的整流型和集成电路型保护，采用定励磁电压判据，表达式为： U fd＜K·U fd0， U fd0为空载励磁电压，K为小于1的常数。 目前的微机保护，多采用变励磁电压判据U fd（P），即在发电机带有功P的工况下，根据静稳极限所需的最低励磁电压，来判别是否已失磁。正常运行情况下（包括进相），励磁电压不会低于空载励磁电压。U fd（P）判据十分灵敏，能反映出低励的情况，但整定计算相对复杂。因为U fd是转子系统的电气量，多为直流，而功率P是定子系统的电气量，为交流量，两者在一个判据进行比较。如果整定不当很容易导致误动作。在襄樊电厂1＃机试运行期间就因为该判据整定值偏大而误动2次。经检查并结合进相运行试验数据进行分析发现，整定值K偏大的主要原因是在整定计算中，发电机空载励磁电压U fd0、同步电抗X d，均采用的是设计值，而设计值与实测值有较大的差别［1］。如襄樊电厂1＃机的设计值U fd0＝160V，X d＝1．997（标么值），而实测值U fd0＝140V，X d＝1．68（标么值）。由此造成发电机在无功功率较小或进相运行时，U fd（P）判据落入动作区而误动。这种情况，在全国其他地区也屡有发生，人们往往因此害怕用此判据。对于水轮机组，由于X d与X q的不同，整定计算就更繁琐一些［2］。 但是勿容置疑的是，该判据灵敏度最高，动作很快。如果掌握好其整定计算方法，在整定计算上充分考虑空载励磁电压U fd0和同步电抗X d等参数的影响，或在试运行期间加以实验调整，不仅可以避免误动作，而且是一个十分有效的判据。能防止事故扩大而被迫停机，特别适用于励磁调节器工作不稳定的情况。 在机组的进相运行试验时，一台机组在进相深度较深时，励磁调节器2次突然失稳，U （P）判据迅速动作，使励磁2次成功恢复，避免了切机事故。2次现场记录如下： fd
《宁夏电力》2009年第6期 摘要：针对目前发电机失磁保护的配置方案较多、较杂乱的现状，介绍异步阻抗圆＋转子低电压＋母线低电压失磁保护原理及其定值的整定计算方法，以供有关同行参考。关键词：发电机；失磁保护；原理；整定中图分类号：TM772 文献标志码：B 文章编号：1672-3643（2009）06-0045-03 300MW 机组失磁保护原理与整定 董瑞，陈勇 （宁夏大坝发电有限责任公司, 宁夏青铜峡市751607） The loss of excitation protection principle and setting of 300MW Units in Ningxia Daba Power Generation Co.,Ltd. DONG Rui,CHEN Yong (Ningxia Daba Power Generation Co.,Ltd.,Qingtongxia Ningxia 751607,China) Abstract:Aiming at the many and muddle allocation schemes of the loss of excitation protection for the generator,introduces asynchronous impedance circle add rotor low voltage add bus low voltage loss of excitation protection principle and the constant value setting calculation method,provides the reference for the similar situation.Key words:generator;loss of excitation protection;principle;setting 收稿日期：2009-07-01 作者简介：董瑞（1978-），男，工程师，从事发电厂继电保护整定计算工作。 1概述 同步发电机在运行过程中，可能突然全部或部分地失去励磁。引起失磁的原因不外是由于励磁回路开路、短路或励磁机励磁电源消失或转子绕组故障等。发电机发生失磁故障后，将从系统吸收大量无功，失磁前发出多少无功，失磁后进相多少无功，发电机失磁后导致系统电压下降。容量较小的系统中大容量发电机组失磁有可能引起系统电压下降过大而瓦解。发电机失磁有可能引起发电机失步运行，并产生危及发电机安全的机械力矩，在转子回路中出现差频电流，引起附加温升等危害，发电机组在带较大有功负荷失磁时，若失磁保护整定不当，失磁保护不能及时切除机组，有可能造成发电机过电流。由此可见发电机失磁故障严重影响大型机组的安全运行。 目前失磁保护使用最多的是低阻抗原理，低阻抗型失磁保护，通常由阻抗判据（Z g <）、转子低电压判据（U fd <）、机端低电压判据（U g <）、系统低电压判据（U n <）及过功率判据 （P ＞） 等,保护输入量有：机端三相电压、发电机三相电流、主变高压侧三相电压（或某一相间电压）、转子直流电压。使用上述判据进行失磁保护判别的有多种组合方案，宁夏大坝发电有限责任公司失磁保护采用低阻抗原理，其使用阻抗判据（Z g <）、转子低电压判据（U fd <）、系统低电压判据（U n <）三个判据进行组合，实现两段失磁保护不同的出口方式和延时来反映不同程度的失磁故障。本文结合大坝300MW 机组低阻抗原理失磁保护在大坝发电有限责任公司多年来的应用经验，介绍一种两段式低阻抗判据的失磁保护原理和整定计算方法，以供同行借鉴参考。 2失磁保护的主判据及整定计算 2.1转子低电压判据U fd 宁夏大坝发电有限责任公司采用南瑞继保RCS-985微机型发电机保护，失磁保护采用变励磁电压判据U fd （P ）。即在发电机带有功P 的工况下，根据静稳极限所需的最低 45··