发电机失磁后的机端测量阻抗

第一篇：发电机失磁后的机端测量阻抗

EdXjIdUfUsIXjIs

——发电机端的相电压 Uf Ed——发电机的同步电势 ——无穷大系统的相电压 UsI——发电机的定子电流

Xd——发电机的同步电抗

Xs——发电机与系统之间的联系电抗 ——受端的功率因数角

—— E d 和 U  s之间的夹角（即功角）

根据电机学中的分析，发电机送到受端的功率WPjQ分别为：

PEdUssinXEdUsUs2 QcosXXtg1QP正常运行时，90。一般当不考虑励磁调节器的影响时，90为稳定运行的极限，90后，发电机失步。

发电机失磁以前，向系统送出无功功率，角为正，测量阻抗位于第一象限。失磁以后，随着无功功率的变化，角由正值变为负值，因此测量阻抗也沿着圆周随之由第一象限过渡到第四象限。

失磁保护的构成方式：

根据发电机容量和励磁方式的不同，失磁保护有如下两种：

1、利用自动灭磁开关联锁跳开发电机断路器。

实际上发电机失磁并不都是由于自动灭磁开关跳开而引起的，特别是当采用半导体励磁系统时，由于半导体元件或回路的故障而引起发电机失磁是可能的，而在这种情况下保护将不能动作。因此这种保护方式一半用于容量在100MW以下带直流励磁机的水轮发电机以及不允许失磁运行的汽轮发电机上。

2、利用失磁后发电机定子各参数变化的特点构成失磁保护 发电机定子参数的变化如下：机端测量阻抗由第一象限进入第四象限，无功功率改变方向，机端电压下降，功角增大，励磁电压降低等。

你搂住我的双肩，轻声说抱歉，我抬起头看你的脸，看见深深的疲倦，这一次你竟然没有掉眼泪，这一次也好象显得特别黑，这才了解你原来也能这样决裂。

你说你从不后悔，爱过这一回，只是我俩没有明天，爱得越深越有罪，我知道你不是存心要辩解，我知道你一定也不能睡，决定之前你不知压下多少伤悲。

爱无罪，再过一百年我都这样认为，活着本来就很累，谁又能保证自己永不犯罪。爱无罪，为她吃尽苦头我也无所谓。如果一定要心碎，是我的勇气能为你把心碎。

发电机——变压器组继电保护的特点：

由于发电机和变压器的成组连接，相当于一个工作元件，因此，就能够把发电机和变压器中某些性能相同的保护合并成一个对全组公用的保护。

发电机－变压器组纵联差动保护的特点：

（1）当发电机和变压器之间无断路器是，一般装设整组共用的纵差动保护，但对大容量的发电机组，发电机应补充装设单独的纵差动保护。

对于水轮发电机和绕组直接冷却的汽轮发电机，当公用的差动保护整定值大于1.5倍发电机额定电流时，发电机也应补充装设单独的纵差动保护。

（2）当发电机与变压器之间有断路器时，发电机和变压器应分别装设纵差动保护。

（3）当发电机与变压器之间有分支线时，应把分支线也包括在差动保护。范围内，这时分支线上电流互感器的变比应与发电机回路的相同

对于发电机－变压器组，由于发电机与系统之间没有电的联系，因此，发电机定子接地保护就可以简化。

对于发电机－变压器组，其发电机的中性点一般不接地或经消弧线圈接地。

根据故障及异常运行状态的性质，发电机保护可动作于：

1、停机，即断开发电机断路器，灭磁，关闭汽轮机主汽门或水轮机导水翼。

2、解列并灭磁，即断开发电机断路器，灭磁，原动机甩负荷。

3、解列，即断开发电机断路器，原动机甩负荷。

4、减出力，即将原动机负荷减到给定值。

5、缩小故障影响范围，例如双母线断开母线断路器等。

6、发出声光信号

7、程序跳闸，即首先关闭原动机主汽门或导水翼，待逆功率继电器动作后，再断开断路器并灭磁。

发电机纵联差动保护原理： 发电机纵联差动保护接线：在中性点侧装设一组电流互感器；在机端引出线靠近断路器处装设另外一组电流互感器，所以它的保护范围是定子绕组及其引出线。

发电机纵联差动保护的特点与评价：

（1）由于被保护对象是定子绕组，因此，当定子一相绕组发生匝间短路时，绕组两端的电流仍相同，流入差动继电器的差回路电流只有不平衡电流，差动继电器不会动作，故它不能反映匝间短路。（2）当在发电机定子绕组不同地点发生相间短路时，由于定子绕组各点感应电动势不同及短路回路阻抗不同，所以短路电流大小就不一样。

（3）由于发电机电压系统的中性点一般为不接地或经大阻抗接地的，单相接地时的短路电流很小，纵差保护不能动作，故必须设置独立的定子单相接地保护。

第二篇：发电机失磁保护的典型配置方案

发电机失磁保护的典型配置方案 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。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Ufd是否小于动作值； 2）机端低阻抗判据Z＜；

3）系统低电压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

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：

Ufd＜K·Ufd0，Ufd0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。

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Ufd0、同步电抗Xd，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Ufd0＝160V，Xd＝1．997（标么值），而实测值Ufd0＝140V，Xd＝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，Ufd（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Xd与Xq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。

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，Ufd（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：

1）动作前，发电机带有功P＝200MW，无功Q＝－82Mvar，功角δ＝59．3°。继续加大进相深度时，励磁调节器失稳，Ufd突然从170V骤减至122V，已低于空载励磁电压。Ufd（P）判据迅速动作，发信、减出力并切换厂用电，励磁调节器工作恢复正常。

2）动作前，发电机带有功P＝300MW，无功Q＝－50Mvar，功角δ＝61°。这时，无功Q突然从－50Mvar增至－80Mvar，励磁电压急剧下降。Ufd（P）判据出口动作，励磁恢复正常。

2．2 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。失磁保护的阻抗圆常见有两种，一是静稳边界圆Z1；另一个是异步圆Z2，如图1所示。还有介于两者之间的苹果圆（主要用于凸极机）。发电机发生低励、失磁故障后，总是先通过静稳边界，然后转入异步运行。因此，静稳边界圆比异步圆灵敏。由于静稳边界圆存在第一、二象限的动作区，在进相运行时，当进相较深的时候，有可能误动。

静稳边界圆Z1与纵轴交于A、B两点，A点为系统阻抗XS，B点为Xd（同步电抗）。在整定计算时，A点系统阻抗XS有时取最大方式下的阻抗，有时取最小方式下的阻抗，B点Xd的取值有时为保证能可靠动作，乘上一个可靠系数K（K一般取1．2）［3］。若机组不将进相运行作为正常运行方式，用以上整定计算方法保护都不会误动作。但是若将进相运行作为正常的运行方式，整定计算时应充分考虑进相运行对保护的影响，以防止误动作［4］。

以襄樊电厂4＃机进相实验数据为依据，计算出在进相深度达到最大时（δ＝65°）的阻抗值，看是否会落入动作区内。如表1.1）若XS取最小系统阻抗（大方式），A点为Xs．min（0，3），B点不乘可靠系数K，则B点为Xd（0，－34）。圆心（0，－15．5），半径18．5。上表中三种工况所对应的感受阻抗与圆心的距离分别为21．1，20．8，21．8。尚有10％以上的可靠系数。

2）若XS仍取最小系统阻抗，B点乘可靠系数1．2，B点为1．2 Xd（0，－40．8）。圆心（0，－18．9），半径21．9。表1中三种工况所对应的感受阻抗与圆心的距离分别为23，23．3，22．6。可靠系数小于5％，几乎没有裕度。

3）若XS取最大系统阻抗（小方式），A点为Xs．max（0，4．7），B点不乘可靠系数K，B点为Xd（0，－34）。圆心（0，－14．7），半径19．4。表1中三种工况所对应的感受阻抗与圆心的距离分别为20．7，20．6，21．76。可靠系数小于7％，裕度很小。

4）若XS取最大系统阻抗（小方式），B点又乘可靠系数1．2。表1中三种工况必有误动作发生。

由此可见，对进相运行的机组，以上第4种整定计算方法不可取。第2、3种整定计算方法，在系统振荡，进相深度过深，三相不平衡以及机组特性差异等因素 下，也可能造成保护误动而停机解列。因此，对把进相运行作为正常运行方式的机组，宜采用异步圆跳闸，可有效保证进相运行时不误动。若采用静稳圆，须用第1 种整定计算方法，或干脆去掉阻抗圆的第一、二象限部分，取XS＝0，将系统等值为无穷大系统，B点取Xd。这样不仅整定计算简化，而且不会造成进相运行时保护误动。2．3 系统低电压判据

反映系统（电厂高压侧母线）三相同时低电压。本判据主要用来防止由发电机失磁故障引发无功储备不足的系统电压崩溃。这种判据在系统容量较小、电厂与系 统联系薄弱或系统无功不足时，能可靠动作。这种情况往往出现在远离负荷中心的水电厂或坑口火电厂的建设初期，或水电厂的枯水期［5］。高压侧母线的三相电压严重下降将导致系统稳定运行的破坏，因此须快速跳闸。

当电厂建成后，一般有多台发电机并联运行，而且电厂能量外送的输变电工程也竣工投产，此时，一台发电机失磁不大可能将高压侧母线电压Um下降到整定值（0．8～0．85 Un）以下，本判据往往不能动作。因此，在设计失磁保护的逻辑回路时，不应将系统低电压判据和其他失磁主判据“与”来出口，以免闭锁失磁机组的停机出口。宜采用当其他失磁主判据满足时，若系统低电压判据不满足，则经一较长延时跳闸；若系统低电压判据也满足，则快速跳闸。

对于与系统联系紧密的电厂和小型机组，本判据完全可以取消。失磁保护典型配置方案

3．1 逻辑回路

典型配置方案采用上节所叙述的三个主判据，并结合PT断线闭锁的辅助判据，组成完整的低励失磁保护。逻辑图如图2：

3．2 本方案的特点

Ufd（P）判据直接反映励磁电压，最直接地反映了一切低励和失磁故障；变励磁低电压判据也是最灵敏，动作最快的主判据，是三个主判据中唯一能可靠地反映低励故障的判 据。因此，典型配置中选用这一判据，不仅可通过延时发信、减出力等（或切换励磁），可能使励磁恢复正常，或值班员采取措施以恢复励磁；同时也作为跳闸的必 要条件。

失磁保护的三个主判据，其灵敏度从高到低依次为转子低电压、阻抗圆Z＜、系统低电压。鉴于系统低电压判据在较多情况下并不能可靠动作，因此不能将它作为跳闸出口的必要条件，而是作为加速跳闸的因素。

本典型方案将转子低电压“与”阻抗圆Z＜判据，经一较长延时t3出口跳闸；若系统低电压判据又同时满足，表示系统无功储备已不足，则不经长延时t3，而是经短延时t2出口跳闸。本典型方案并不简化，主要适用于大型机组和对系统影响很大的机组。在实际运用中，可尽可能地简化。对于与系统联系紧密的电厂，可省去系统低电压判据。对系统影响较小的中小型机组，可只用阻抗圆Z＜判据。3．3 现场运行情况

采用本配置方案的失磁保护在湖北襄樊电厂4台300MW汽轮发电机组上已投运3年，在试运行期间，失磁保护转子低电压判据曾几次误动作［1］，经重新计算和调整其整定值，保护不再误动。其后的运行中，由于励磁调节器工作不稳定，反复故障，失磁保护多次正确动作，成功地切除故障。特别是转子低电压判据能迅速发信、减出力等，有时能使励磁恢复正常，避免停机事故。

如在2000年3月，3＃机Ufd（P）判据动作发信，运行人员迅速将励磁调节改为手动方式，使励磁恢复正常。后经检查，励磁调节器的机笼插槽接触不好，使CPU故障，触发脉冲丢失两相。

其后，2000年7月，3＃机励磁调节器再次故障，励磁变过流保护动作，转子低电压判据动作，励磁仍不能恢复正常，最后阻抗圆Z＜判据动作停机。经检查，励磁调节器的CPU损坏。更换励磁柜CPU插件。

2001年4月，4＃机励磁调节器的CPU损坏，励磁调节器发故障信号，随后转子低电压判据动作，阻抗圆动作停机。退出该励磁柜，更换励磁柜机笼、CPU插件、网卡等。3．4 与其他配置方案的比较

目前失磁保护配置方案很多，不下20多种。其主判据也不外乎上节所说的几种，主要是逻辑组合与闭锁方式的差别。除本文所提的配置方案外，目前大机组上 应用较广泛的方案有：采用静稳边界圆发信，异步圆跳闸。这种方案主要是担心转子低电压判据太灵敏，易误动。静稳圆与异步圆从原理上没有很大的差别，反映的 都是机端感受阻抗，只是静稳圆比异步圆灵敏一些，动作稍快一些。如果用静稳边界圆发信，到减出力或采取措施，恐怕已不能使励磁恢复正常了，停机事故将在所 难免。另外静稳圆与异步圆都采用定子侧判据，可靠性显然不如转子侧和定子侧判据“与”出口跳闸。而且转子侧判据是最直接的，任何低励失磁故障都首先来自转 子侧，然后影响到定子侧，再波及系统侧。结论

本文所提出的失磁保护方案，经历了实际运行

中多种类型低励失磁故障的考验和进相运行实验，具 有良好的运行业绩。我省将它作为典型配置方案，运用于近年来新建、改造的大型机组保护中。采用典型配置，不仅给设计、整定、调试、运行带来很大方便，而且 便于技术的成熟和运行经验的提高。

另外需指出的是，失磁保护对整定计算的要求较高，如整定不当，易造成误动作，尤其是Ufd（P）判据。本典型方案主要适用于大型机组和对系统影响很大的机组。在实际运用中，并非所有的判据都一定要采用。合理地简化不仅利于整定和运行，也可最终减少误动发生的可能性。

第三篇：发电机失磁保护的典型配置方案

发电机失磁保护的典型配置方案

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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。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Ufd是否小于动作值；2）机端低阻抗判据Z＜；3）系统低电压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

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：

Ufd＜K·Ufd0，Ufd0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。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Ufd0、同步电抗Xd，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Ufd0＝160V，Xd＝1．997（标么值），而实测值Ufd0＝140V，Xd＝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，Ufd（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Xd与Xq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。

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，Ufd（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：

1）动作前，发电机带有功P＝200MW，无功Q＝－82Mvar，功角δ＝59．3°。继续加大进相深度时，励磁调节器失稳，Ufd突然从170V骤减至122V，已低于空载励磁电压。Ufd（P）判据迅速动作，发信、减出力并切换厂用电，励磁调节器工作恢复正常。

2）动作前，发电机带有功P＝300MW，无功Q＝－50Mvar，功角δ＝61°。这时，无功Q突然从－50Mvar增至－80Mvar，励磁电压急剧下降。Ufd（P）判据出口动作，励磁恢复正常。

2．2 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。失磁保护的阻抗圆常见有两种，一是静稳边界圆Z1；另一个是异步圆Z2，如图1所示。还有介于两者之间的苹果圆（主要用于凸极机）。发电机发生低励、失磁故障后，总是先通过静稳边界，然后转入异步运行。因此，静稳边界圆比异步圆灵敏。由于静稳边界圆存在第一、二象限的动作区，在进相运行时，当进相较深的时候，有可能误动。

静稳边界圆Z1与纵轴交于A、B两点，A点为系统阻抗XS，B点为Xd（同步电抗）。在整定计算时，A点系统阻抗XS有时取最大方式下的阻抗，有时取最小方式下的阻抗，B点Xd的取值有时为保证能可靠动作，乘上一个可靠系数K（K一般取1．2）［3］。若机组不将进相运行作为正常运行方式，用以上整定计算方法保护都不会误动作。但是若将进相运行作为正常的运行方式，整定计算时应充分考虑进相运行对保护的影响，以防止误动作［4］。

以襄樊电厂4＃机进相实验数据为依据，计算出在进相深度达到最大时（δ＝65°）的阻抗值，看是否会落入动作区内。如表1.1）若XS取最小系统阻抗（大方式），A点为Xs．min（0，3），B点不乘可靠系数K，则B点为Xd（0，－34）。圆心（0，－15．5），半径18．5。上表中三种工况所对应的感受阻抗与圆心的距离分别为21．1，20．8，21．8。尚有10％

以上的可靠系数。

2）若XS仍取最小系统阻抗，B点乘可靠系数1．2，B点为1．2 Xd（0，－40．8）。圆心（0，－18．9），半径21．9。表1中三种工况所对应的感受阻抗与圆心的距离分别为23，23．3，22．6。可靠系数小于5％，几乎没有裕度。

3）若XS取最大系统阻抗（小方式），A点为Xs．max（0，4．7），B点不乘可靠系数K，B点为Xd（0，－34）。圆心（0，－14．7），半径19．4。表1中三种工况所对应的感受阻抗与圆心的距离分别为20．7，20．6，21．76。可靠系

数小于7％，裕度很小。

4）若XS取最大系统阻抗（小方式），B点又乘可靠系数1．2。表1中三种

工况必有误动作发生。

由此可见，对进相运行的机组，以上第4种整定计算方法不可取。第2、3种整定计算方法，在系统振荡，进相深度过深，三相不平衡以及机组特性差异等因素 下，也可能造成保护误动而停机解列。因此，对把进相运行作为正常运行方式的机组，宜采用异步圆跳闸，可有效保证进相运行时不误动。若采用静稳圆，须用第1 种整定计算方法，或干脆去掉阻抗圆的第一、二象限部分，取XS＝0，将系统等值为无穷大系统，B点取Xd。这样不仅整定计算简化，而且不会造成进

相运行时保护误动。2．3 系统低电压判据

反映系统（电厂高压侧母线）三相同时低电压。本判据主要用来防止由发电机失磁故障引发无功储备不足的系统电压崩溃。这种判据在系统容量较小、电厂与系统 联系薄弱或系统无功不足时，能可靠动作。这种情况往往出现在远离负荷中心的水电厂或坑口火电厂的建设初期，或水电厂的枯水期［5］。高压侧母线的三相电压严重下降将导致系统稳定运行的破坏，因此须快速跳闸。

当电厂建成后，一般有多台发电机并联运行，而且电厂能量外送的输变电工程也竣工投产，此时，一台发电机失磁不大可能将高压侧母线电压Um下降到整定值（0．8～0．85 Un）以下，本判据往往不能动作。因此，在设计失磁保护的逻辑回路时，不应将系统低电压判据和其他失磁主判据“与”来出口，以免闭锁失磁机组的停机出口。宜采用当其他失磁主判据满足时，若系统低电压判据不满足，则经一较长延时跳闸；若系统低电压判据也满足，则快速跳闸。

对于与系统联系紧密的电厂和小型机组，本判据完全可以取消。失磁保护典型配置方案

3．1 逻辑回路

典型配置方案采用上节所叙述的三个主判据，并结合PT断线闭锁的辅助判据，组成完整的低励失磁保护。逻辑图如图2：

3．2 本方案的特点

Ufd（P）判据直接反映励磁电压，最直接地反映了 一切低励和失磁故障；变励磁低电压判据也是最灵敏，动作最快的主判据，是三个主判据中唯一能可靠地反映低励故障的判据。因此，典型配置中选用这一判据，不 仅可通过延时发信、减出力等（或切换励磁），可能使励磁恢复正常，或值班员采取措施以恢复励磁；同时也作为跳闸的必要条件。

失磁保护的三个主判据，其灵敏度从高到低依次为转子低电压、阻抗圆Z＜、系统低电压。鉴于系统低电压判据在较多情况下并不能可靠动作，因此不能将它作为跳闸出口的必要条件，而是作为加速跳闸的因素。

本典型方案将转子低电压“与”阻抗圆Z＜判据，经一较长延时t3出口跳闸；若系统低电压判据又同时满足，表示系统无功储备已不足，则不经长延时t3，而是经短延时t2出口跳闸。本典型方案并不简化，主要适用于大型机组和对系统影响很大的机组。在实际运用中，可尽可能地简化。对于与系统联系紧密的电厂，可省去系统低电压判据。对系统影响较小的中小型机组，可只用阻抗圆Z＜判据。3．3 现场运行情况

采用本配置方案的失磁保护在湖北襄樊电厂4台300MW汽轮发电机组上已投运3年，在试运行期间，失磁保护转子低电压判据曾几次误动作［1］，经重新计算和调整其整定值，保护不再误动。其后的运行中，由于励磁调节器工作不稳定，反复故障，失磁保护多次正确动作，成功地切除故障。特别是转子低电压判据能迅速发信、减出力等，有时能使励磁恢复正常，避免停机事故。

如在2000年3月，3＃机Ufd（P）判据动作发信，运行人员迅速将励磁调节改为手动方式，使励磁恢复正常。后经检查，励磁调节器的机笼插槽接触不好，使CPU故障，触发脉冲丢失两相。

其后，2000年7月，3＃机励磁调节器再次故障，励磁变过流保护动作，转子低电压判据动作，励磁仍不能恢复正常，最后阻抗圆Z＜判据动作停机。经检查，励磁调节器的CPU损坏。更换励磁柜CPU插件。

2001年4月，4＃机励磁调节器的CPU损坏，励磁调节器发故障信号，随后转子低电压判据动作，阻抗圆动作停机。退出该励磁柜，更换励磁柜机笼、CPU插件、网卡等。

3．4 与其他配置方案的比较

目前失磁保护配置方案很多，不下20多种。其主判据也不外乎上节所说的几种，主要是逻辑组合与闭锁方式的差别。除本文所提的配置方案外，目前大机组上应 用较广泛的方案有：采用静稳边界圆发信，异步圆跳闸。这种方案主要是担心转子低电压判据太灵敏，易误动。静稳圆与异步圆从原理上没有很大的差别，反映的都 是机端感受阻抗，只是静稳圆比异步圆灵敏一些，动作稍快一些。如果用静稳边界圆发信，到减出力或采取措施，恐怕已不能使励磁恢复正常了，停机事故将在所难 免。另外静稳圆与异步圆都采用定子侧判据，可靠性显然不如转子侧和定子侧判据“与”出口跳闸。而且转子侧判据是最直接的，任何低励失磁故障都首先来自转子 侧，然后影响到定子侧，再波及系统侧。结论

本文所提出的失磁保护方案，经历了实际运行

中多种类型低励失磁故 障的考验和进相运行实验，具有良好的运行业绩。我省将它作为典型配置方案，运用于近年来新建、改造的大型机组保护中。采用典型配置，不仅给设计、整定、调 试、运行带来很大方便，而且便于技术的成熟和运行经验的提高。

另外需指出的是，失磁保护对整定计算的要求较高，如整定不当，易造成误动作，尤其是Ufd（P）判据。本典型方案主要适用于大型机组和对系统影响很大的机组。在实际运用中，并非所有的判据都一定要采用。合理地简化不仅利于整定和运行，也可最终减少误动发生的可能性。

参考文献：

［1］ 殷建刚,彭丰.发电机失磁保护的动作分析和整定计算的研究［J］.继电器，2000,（7）.［2］ 姚晴林，张学深，张项安．微机UL－P型转子低电压失磁继电器动作方程及整定计算的研究［J］．继电器，2000，（7）． ［3］ 崔家佩，孟庆炎，等．电力系统继电保护与安全自动装置整定计算［M］．北京：水利电力出版社，1993． ［4］ 殷建刚，彭丰，等．进相运行对发电机变压器保护的影响的讨论［J］．湖北电力，2001，（1）

［5］ 王维俭．电气主设备继电保护原理与应用［M］．北京：中国电力出版社，1996．

第四篇：发电机进相试验中失磁事故分析及改进措施

湛江发电厂3号发电机励磁采用三机励磁系统，GEC-1型全数字式非线性励磁调节器。励磁系统由主励磁机输出的交流电流，经三相全波桥式接成的硅整流柜整流后供给发电机励磁，而交流主励磁机的励磁则由中频永磁副励磁机经励磁调节器的可控硅整流后供给。调节器根据发电机电压、电流互感器取得的调节信号，实现机组励磁的自动调节。发电机通过调节励磁可以在发电机出口建立电压，发电机并网后，通过调节励磁，可以维持局部电网的电压稳定，控制局部电网的充电功率。湛江电厂开展进相运行，充分利用发电机这一固有的能力，吸收系统多余的无功，维持较好的电能质量，但是，由于进相运行是降低机组的热稳定性和静稳定极限为代价来实现的，加上3号发电机在设计、调试和运行时没有考虑进相运行，因此，机组应经过进相试验后，才可以正式投入进相运行。事故经过

1999-09-03T16:07，3号发电机在手动励磁方式时，在进相运行试验中发生失磁事件，试验人员立即手动将发电机与电网解列，没有造成局部电网稳定性破坏。

事故前按照《湛江发电厂3号发电机进相运行试验方案》，电网方面，化州500 kV变电站退出3×40 Mvar电抗器，湛江地区投入部分电容器，粤西地区有功负荷615 MW，无功负荷256 Mvar，按正常方式运行。电厂方面，1，2，3号机组运行(3×300 MW)，实际出力510 MW，无功210 Mvar，220kV母线电压234 kV。3号发电机在手动励磁方式时，在进相运行试验前，退出低励限制、失磁保护，匝间保护投测量，其余保护正常投入。3号机组有功150 MW，无功从100 Mvar降到-95 Mvar，各运行参数在允许范围内；第2次，3号机组有功200 MW，无功从60 Mvar降到-65 Mvar；第3次，3号机组有功250 MW，无功从30 Mvar降到-55 Mvar；第4次，3号机组有功300 MW，无功从30 Mvar降到-6 Mvar，约2 s，3号发电机失磁，试验人员手动将发电机与电网解列。事故原因分析

(1)在做300 MW运行点的进相试验时，发电机在稳定极限点附近失步，主要原因是一方面该手动励磁的马达功率过大与原设备不匹配，调幅过大；另一方面有来自系统电压或调速方面的较大扰动。

(2)3号发电机在手动励磁方式时，由厂用电(交流380 V)供电，感应调压器手动调压、变压器隔离和变压，经不可控桥整流的主励备用励磁装置，在调节器不具备投入运行情况下，可临时满足发电需要。从试验数据看，厂用6 kV电压已降到下线值，由于手动励磁方式是开环运行，受厂用电供电系统影响较大。进相运行时，发电机出口、6 kV母线电压均不同程度减少，加快了手动励磁调节速度，使发电机出口电压降得更低，容易造成失步。

(3)由于该机组电抗值较大且又远离主网，故其与主网的电气距离较大，静稳极限较低，加之其阻尼在同型机组中也属偏小，动态稳定性较差，故在手动励磁方式时，进相运行的能力较差，特别是在输出有功较大时，不具备进相运行的能力。改进措施(1)更换手动励磁的马达与原设备匹配，保证手动励磁具备良好的调节性能。

(2)建议手动励磁工作电源由工作段(交流380 V)供电改为厂用共用段(交流380 V)供电，防止本机工作电压降低太多影响手动励磁输出，减少外界因素的干扰。

(3)在手动励磁方式时，进相运行的能力较差，不作进相运行，在系统电压较高和投入自动励磁调节器的情况下才开展进相运行。

第五篇：成端测量教案.

知识点 成端测量

一、教学目标 掌握成端测量的方法。

二、教学重点、难点 成端测量的方法。

三、教学过程设计 1.成端测量概念

铜导线的光缆线路还应包括铜导线在光端机与中继器内成端质量的检测。2.成端测量方法

进行中继段的损耗测量—调整仪表测量范围--曲线的前端观察点光标X调至横坐标的某一基线—保持连接插件清洁。

四、课后作业或思考题

1、什么是成端测量？

答：成端测量是指光缆进线与进局光缆的接续测量，以及光缆至机房在ODF架或ODP盘与尾巴光纤的连接测量。

五、本节小结

成端测量的内容应全面，仪表范围大小均可，依情况而定，测量时保持接头清洁。