发电机失磁保护的整定计算

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=-1.2XdXA、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。

一、发电机失磁保护1、失磁整定原则（1）火电机组失磁保护采用异步阻抗，水电机组采用静稳圆阻抗；（2）水电机组应有纯阻抗判据出口逻辑；（3）若采用电压辅助判据，应采用机端电压判据；（4）不得采用转子电压直接出口逻辑；转子电压判据只能作为辅助判据。

2、相关参数最大运行方式下的系统阻抗（最小运行方式下的系统阻抗（主变阻抗（发电机同步电抗（）发电机暂态电抗不饱和值（）其他：额定空载励磁电压：168V。

3、发电机失磁保护的判据(1)定子判据（异步边界圆）式中:、——分别为发电机暂态电抗和同步电抗标幺值，取不饱和值；、——为发电机额定电压和额定视在功率；、为机端电流互感器TA变比和电压互感器TV变比。

（2）无功反向判据按发电机正常运行允许的进相无功整定。

式中:——可靠系数，取1.1；——发电机正常运行允许的进相无功，取。

（3）转子低电压判据A、转子低电压定值式中:——可靠系数，取0.7；——发电机额定空载励磁电压，为168V，尽量采用实测值。

B、转子低电压判据系数得：＝0.8×（1.7826+0.1318+0.0604）＝1.58式中:——可靠系数，取0.8。

（4）机端低电压判据本判据取发电机机端电压，按不破坏厂用电安全和躲过强励起动电压条件整定。

＝0.87×100＝87（V）以发电机失磁时的机端电压进行校验发电机带额定有功失磁时的机端电压：=(1-5%)-11.2%=0.838式中：——系统等值电势标么值，为1；——系统电压损失，大容量系统<5%，取5%；——主变高压侧分接头处于额定分接头位置时，；——发电机失磁时主变上的电压降，可估算为则失磁时的机端电压此时发电机失磁已危及到厂用电的安全。

（6）减出力判据按发电机失磁时允许的异步功率整定。

取（7）失磁保护异步阻抗圆校验以下均按标量进行计算。

＝2.18；＝30.3等有功圆半径：=10 异步边界圆半径：两圆的圆心距：L1＝＝21.9两圆的半径和：L2＝+＝14.06+10＝24.06由于L1<L2，失磁后机端测量阻抗将落在异步圆内，因此失磁保护能可靠动作。

失磁保护讲义1证明等有功线ststq d q dUDUX X E +==∑∑∑ ()stq qdUXXXD∑-=qq d dE XX ∑∑=∑()∑-+=∑q stqdd dXUXXE δcosϕδcos sin I Xd d ∑=∑ ϕcos I UP st=P UX std d ∑=∑δsin ∑∑=d std XUP δsinδδ2sin 2sin 2stq d qdd dstUXXX X XE UP ∑∑∑-+=2证明静稳边界线为竖撇线 根据静稳边界：jj stq qddj UXXXE δδcos 2cos ∑--=根据下图：)cos cos 1(F UXXXE stq qdd ---=∑δδ令：dj d E E = 得：δcos =F说明下图大的直角三角形的斜边由三段组成。

中间段：dj stq qdd E UX XXE =--=∑δδcos 2cos上下段相等：δcos stq qd UXXX∑-证明δδδδδδδδδcos )cos cos 1cos 1()sin cos (sin cos stq q d st q q d st q q d stq q d UXXXU X XX tg U XXX UX XX ∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑-=+--=----证毕。

3证明等电压圆任意点电压可以通过无穷大系统电压通过补偿间接得到，令该点电压为常数，R I X j U st ='+|| R X XI jXUX Xd d std '=+'∑∑∑||发电机有功δδδδδδ)sin cos )sin cos (st tg tg --stq q d q q d UXXXU X XXE ∑∑∑∑∑∑--=-=δδ2sin 2sin 2stq d qdd dstUXXX X XE UP ∑∑∑-+=)1(发电机失磁静稳边界，令：0=∂∂δP02cos cos 2=-+∑∑∑jstq d qdjd djstU XXX X XE Uδδ)2(解出dj Ejj stq qddj UXXXE δδcos 2cos ∑--= )3(计算凸极功率时，令：0=dj E ，由)3(式得，045=jδ。

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=-1.2XdXA、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。

下面都是没法整定的，已有定值的你先调试，等我出差回来再说。

注意CT 、PT 变比以现场参数为准，仔细校验系统参数，有不符的整理出来发给我。

辛苦！4.9 发电机失磁保护TA 取自发电机机端，变比为15000/5；TV 分别取自发电机机端，变比为 ； 取自主变高压侧，变比为 ；取自发电机转子电压 U fd1、发电机失磁保护的判据 (1)定子判据 异步边界圆:式中 、X d 为发电机暂态电抗和同步电抗标幺值，取不饱和值，U gn 、S gn 为发电机额定电压和额定视在功率，n a 、n v 为电流互感器TA 变比A 515000(发电机机端)和电压互感器TV 变比 (发电机机端)。

静稳边界圆:Ω-=⨯⨯⨯+-=⨯⨯⨯+-=4.331.02094.35251500020)22415.0844.1()2(22'vgn agn d d b n S n U X X X Ω-=⨯⨯⨯+-=⨯⨯⨯+-=4.331.02085.30051500020)22415.0844.1()2(22'vgn a gn dd b n S n U X X X Ω=⨯⨯⨯⨯+⨯=⨯⨯⨯=13.31.2094.35251500020)100085.03001428.037085.030014.0(22vgn agn sc n S n U X X kV 31.031.031.0320Ω-=⨯⨯⨯-=⨯⨯⨯-=05.21.02094.3525150002022415.02'22v gn a gn d a n S n U X X kV11.0311.0311.03235'd X kV311.0311.0311.0320注：主变高压侧与高压断路器之间有134米的1000mm 2电缆,电抗为0.0231+j0.2139(km Ω),计算系统联系电抗时因电抗太小忽略不计。

式中：X s 为发电机与系统的联系电抗(包括升压变压器阻抗)标幺值(基准容量为发电机视在功率)。

基于导纳平面的发电机失磁保护整定计算第一部分：导纳平面发电机失磁原理导纳平面发电机是一种采用导纳平面概念设计的新型发电机，其特点是能够有效地提高发电效率和降低能源损耗。

在导纳平面发电机中，失磁是一种常见的故障现象，可能导致发电机无法正常工作，因此需要进行失磁保护。

第二部分：导纳平面发电机失磁保护整定计算方法导纳平面发电机失磁保护的整定计算是确保发电机能够在失磁情况下及时保护自身的重要环节。

具体计算步骤如下：1. 确定保护整定值：根据发电机的额定容量和设计参数，确定失磁保护整定值。

一般来说，整定值应根据发电机的容量和负载情况进行合理的选择。

2. 计算发电机的导纳：根据发电机的电路参数，计算发电机的导纳。

导纳是描述电路元件对电流和电压的响应能力的物理量。

3. 确定失磁保护整定值与导纳的关系：根据导纳与失磁保护整定值的关系，确定失磁保护整定值与导纳之间的数学关系。

这个关系可以通过实验或模拟计算得到。

4. 进行失磁保护整定计算：根据已知的导纳值和失磁保护整定值与导纳的关系，进行失磁保护整定计算。

计算得到的整定值应能够在失磁发生时及时启动保护。

第三部分：实例分析以某导纳平面发电机为例，假设其额定容量为1000千瓦，设计参数如下：电压等级为10千伏，电流等级为100安培，频率为50赫兹。

根据实际测量得到的导纳值和导纳与失磁保护整定值的关系，进行失磁保护整定计算。

计算结果表明，在该发电机中，失磁保护整定值应设定为10%的导纳值。

第四部分：总结通过以上的计算分析，我们可以得出导纳平面发电机失磁保护整定计算的方法和步骤。

在实际应用中，我们应根据具体的发电机参数和工作条件，选择合适的失磁保护整定值，并进行相应的计算和调整，以确保发电机能够在失磁情况下及时保护自身。

同时，我们还需根据实际情况进行实验验证，以进一步优化整定计算方法。

通过本文的介绍，读者可以了解到基于导纳平面的发电机失磁保护整定计算的相关知识和方法。

这对于工程师和研究人员来说，具有一定的参考价值和实际应用意义。

浅析发电机失磁保护原理及整定计算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（如灭磁开关误跳闸、整流装置的误跳开等）、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, 导致系统电压下降,甚致系统因电压崩溃而瓦解；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。

由此可见发电机失磁故障严重影响大型机组的安全运行。

2 失磁保护的主判据及整定计算目前失磁保护使用最多的主判据主要有三种，分别是：a.转子低电压判据，即通过测量励磁电压Ufd 是否小于动作值；b.机端低阻抗判据Z＜；c.系统低电压判据Um＜。

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Ufd目前浑江发电公司采用国电南自的DGT801微机型发电机保护，失磁保护采用变励磁电压判据Ufd（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。

Ufd（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Ufd 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。

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Ufd0 和同步电抗Xd 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。

主要对转子低压元件进行整定。

2.1.1 转子低电压的动作方程:Ufd＜Ufdl ………………………Ufd＜UfdlUfd＜125(P- Pt)/Kfd×866 ………Ufd＞UfdlUfd- 转子电压计算值P—发电机有功功率计算值Ufd、Ufd1、Pt- 保护整定值2.1.2 转子电压的动作特性如下图:2.1.3 转子低电压特性曲线系数Kfd 整定:Kfd=(Kk/XdΣ)×(125Se/866Ufd0)XdΣ= Xd＋XsXd………发电机电抗Xs………为升压变压器及系统等值电抗之和Kk………可靠系数2.1.4 转子低电压定值整定:一般取发电机空载电压的(0.6～0.8)倍Ufd1=(0.6～0.8)Ufd02.2 低阻抗判据Z＜反映发电机机端感受阻抗，当感受阻抗落入阻抗圆内时，保护动作。