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我國(guó)電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，裝機(jī)容量大幅增加，按照規(guī)劃，2010-2020年，將基本形成全國(guó)統(tǒng)一的聯(lián)合電網(wǎng)。伴隨著新電廠大機(jī)組建設(shè)、老機(jī)組改造、系統(tǒng)容量的日益發(fā)展，對(duì)電力系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作的及時(shí)性和可靠性也有了更高的要求。失磁故障是大型同步發(fā)電機(jī)的一種嚴(yán)重故障，它對(duì)發(fā)電機(jī)本身及電網(wǎng)的安全都將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此加強(qiáng)對(duì)失磁保護(hù)的分析研究，對(duì)于電力專(zhuān)業(yè)的學(xué)生以及實(shí)際操作的工作技術(shù)人員都具有很重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。 
 

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　　【關(guān)鍵詞】失磁判據(jù) 失磁保護(hù)配置 
　　1 發(fā)電機(jī)失磁的危害 
　　發(fā)電機(jī)失磁的原因很多，通常是由于勵(lì)磁裝置故障、滅磁開(kāi)關(guān)誤跳閘、勵(lì)磁回路斷線、轉(zhuǎn)子繞組短路等原因使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路勵(lì)磁電流消失造成的。失磁故障是大型同步發(fā)電機(jī)的一種嚴(yán)重故障，它對(duì)發(fā)電機(jī)本身及電網(wǎng)的安全都將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。 
　　1.1 失磁對(duì)電力系統(tǒng)的危害，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 
　?。?）低勵(lì)或失磁的發(fā)電機(jī)，從系統(tǒng)中吸收無(wú)功功率，引起系統(tǒng)電壓下降，如果電力系統(tǒng)中無(wú)功功率儲(chǔ)備不足，將使電力系統(tǒng)中鄰近的某些點(diǎn)的電壓低于允許值，破壞負(fù)荷與各電源間的穩(wěn)定運(yùn)行，甚至使電力系統(tǒng)因電壓崩潰而瓦解。 
　　（2）當(dāng)一臺(tái)發(fā)電機(jī)發(fā)生低勵(lì)或失磁后，由于電壓下降，電力系統(tǒng)中的其他發(fā)電機(jī)，在自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置的作用下，將增加其無(wú)功功率輸出，從而使某些發(fā)電機(jī)、變壓器或線路過(guò)電流，其后備保護(hù)可能因過(guò)電流而動(dòng)作，使故障范圍擴(kuò)大。 
　?。?）一臺(tái)發(fā)電機(jī)低勵(lì)或失磁后，由于該發(fā)電機(jī)有功功率的擺動(dòng)，以及系統(tǒng)電壓的下降，可能導(dǎo)致相鄰的正常運(yùn)行發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間，或電力系統(tǒng)的各部分之間失步，使系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩甩掉大量負(fù)荷。 
　?。?）發(fā)電機(jī)額定容量越大，在低勵(lì)和失磁時(shí)，引起的無(wú)功缺額越大。電力系統(tǒng)容量越小，則補(bǔ)償無(wú)功缺額的能力越小。 
　　1.2 失磁對(duì)發(fā)電機(jī)的危害，主要表現(xiàn)如下 
　　（1）失磁后由于出現(xiàn)轉(zhuǎn)差，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中出現(xiàn)差頻電流。差頻電流在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生的損耗，如果超出允許值，將使轉(zhuǎn)子過(guò)熱。特別是直接冷卻高利用率的大型機(jī)組，其熱容量裕度相對(duì)降低，轉(zhuǎn)子更容易過(guò)熱。而流過(guò)轉(zhuǎn)子表層的差頻電流，還可能使轉(zhuǎn)子本體與槽模、護(hù)環(huán)的接觸面上發(fā)生嚴(yán)重的局部過(guò)熱甚至灼傷。 
　?。?）發(fā)電機(jī)進(jìn)入異步運(yùn)行之后，發(fā)電機(jī)等效電抗降低，從電力系統(tǒng)中吸收無(wú)功功率增加。故障前帶的有功功率越大，轉(zhuǎn)差就越大，等效電抗就越小，所吸收的無(wú)功功率就越大。在重負(fù)荷下失磁后，由于過(guò)電流，將使發(fā)電機(jī)定子過(guò)熱。 
　?。?）低勵(lì)或失磁運(yùn)行時(shí)，定子端部漏磁增強(qiáng)，將使端部和邊段鐵芯過(guò)熱。 
　　2 失磁保護(hù)典型判據(jù)的分析 
　　發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)判據(jù)主要有定子判據(jù)和轉(zhuǎn)子判據(jù)兩大類(lèi)。目前，失磁保護(hù)使用zui多的判據(jù)主要有以下三種 
　　2.1 轉(zhuǎn)子低電壓判據(jù) 
　?。?）早期的整流型和集成電路型保護(hù)，采用定勵(lì)磁電壓判據(jù)，表達(dá)式為：Ufd < KUfdo，Ufd為勵(lì)磁電壓，Ufdo為空載勵(lì)磁電壓，K為小于1的常數(shù)，表示勵(lì)磁電壓低于空載勵(lì)磁電壓時(shí)動(dòng)作。 
　?。?）微機(jī)保護(hù)可采用變勵(lì)磁電壓判據(jù)Ufd（P），根據(jù)靜穩(wěn)定極限按發(fā)電機(jī)的有功P和所需的zui低勵(lì)磁電壓的函數(shù)關(guān)系來(lái)判別是否失磁。Ufd（P）判據(jù)能反應(yīng)出低勵(lì)的情況，正常運(yùn)行情況下勵(lì)磁電壓不低于空載勵(lì)磁電壓。 
　　2.2 機(jī)端定子阻抗判據(jù) 
　　（1）靜穩(wěn)邊界阻抗判據(jù)。靜穩(wěn)邊界阻抗判據(jù)應(yīng)用圓特性或蘋(píng)果圓特性的動(dòng)作曲線來(lái)識(shí)別機(jī)端測(cè)量阻抗是否進(jìn)入靜穩(wěn)邊界內(nèi)。這種判據(jù)以靜穩(wěn)極限作為失磁保護(hù)動(dòng)作的必要條件，因此阻抗邊界比較大，發(fā)電機(jī)失磁后，機(jī)端測(cè)量阻抗會(huì)很快進(jìn)入靜穩(wěn)邊界內(nèi)。 
　?。?） 異步邊界阻抗判據(jù)。 
　　2.3 三相同時(shí)低電壓判據(jù) 
　　包括機(jī)端低電壓判據(jù)和主變高壓側(cè)低電壓判據(jù)。 
　　失磁故障會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)電壓下降，如果系統(tǒng)無(wú)功儲(chǔ)備不足，容易造成系統(tǒng)電壓崩潰，擴(kuò)大故障范圍。為了避免失磁故障的擴(kuò)大，確保系統(tǒng)安全，失磁保護(hù)一般都配備三相同時(shí)低電壓判據(jù)，一般整定為：U<（0.85-0.90）Uh?? 
　　一般該保護(hù)的電壓來(lái)自變壓器高壓側(cè)母線的電壓互感器。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生兩相或單相短路時(shí)不會(huì)誤動(dòng)，三相短路時(shí)三相同時(shí)低電壓可以導(dǎo)致誤動(dòng)作，此時(shí)需要加以勵(lì)磁電壓Uf<0.8Ufe作為輔助判據(jù)。該判據(jù)的優(yōu)點(diǎn)在于裝置簡(jiǎn)單，保護(hù)動(dòng)作迅速。
　　3 景洪電廠失磁保護(hù)配置 
　　每一種失磁保護(hù)的動(dòng)作判據(jù)都能在一定程度上對(duì)發(fā)電機(jī)失磁故障起到保護(hù)作用，但普遍存在容易誤動(dòng)的問(wèn)題。因此比較理想的辦法是將這些判據(jù)根據(jù)一定的邏輯關(guān)系組合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，這樣就形成了失磁保護(hù)的配置方案。 
　　4 總結(jié) 
　?。?）每一種失磁保護(hù)動(dòng)作判據(jù)都能在一定程度上對(duì)失磁故障起到保護(hù)作用，但普遍存在容易誤動(dòng)的問(wèn)題。因此比較理想的辦法是將判據(jù)根據(jù)一定的邏輯關(guān)系組合成失磁保護(hù)配置方案，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。 
　　（2）對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)，失磁后監(jiān)視母線電壓，當(dāng)電壓低于允許值時(shí)，為防止電力系統(tǒng)振蕩或造成電壓崩潰，應(yīng)迅速將發(fā)電機(jī)切除；當(dāng)母線電壓未降低于允許值時(shí)，動(dòng)作于信號(hào)、切換廠用電源，在有條件時(shí)也可動(dòng)作于自動(dòng)減出力。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)，失磁保護(hù)宜動(dòng)作于解列。 

 

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