600MW发电机组转子过负荷能力与相关保护的配合分析

依据旋转电机、励磁的相关标准中对发电机组转子过负荷能力和发电机继电保护整定标准的规定,对北仑电厂二期发电机过励限制、过励保护、励磁变压器电流保护和发电机定子过负荷保护的整定值进行了分析,并提出了相应的修改意见。     

励磁系统的过励限制和过励保护

对采用发电机和励磁机磁场电流实现的励磁系统,分别对其顶值电流瞬时限制和过励反时限限制提出了函数特性、启动值、限制值、限制动态过程要求,以及参数整定要求,确定了与发电机相关保护、定子过电流限制、励磁变保护的配合关系.提出了对过励保护的技术要求.对励磁机磁场电流作为信号的过励限制的函数形式提出了建议.     

发电机励磁系统强励功能分析与核算

分析了发电机励磁系统强励功能和作用,发电机强励的动作过程及过励限制、顶值限制和相关保护的配合方式。对浙江电网发电机励磁系统强励核查过程中发现的主要问题进行了分析,提出发电机实际强励能力的核算方法和强励功能核查工作的重点,以确保发电机强励功能的实现。     

发电机励磁限制与相应机组保护的配合

发电机的励磁限制和相应的保护功能是与电网安全密切关联的重要环节.讨论了发电机低励限制功能与失磁保护的配合,给出了过励限制特性与机组保护配合关系的核算方法,并有核算实例.建议由电网方面,对于发电机进相允许值、失磁保护阻抗特性与低励限制整定参数三者之间的配合关系,给出明确的技术要求和实施办法     

大中型发电机转子过励限制与过负荷保护控制策略及配合研究

近年来,伴随我国用电负荷不断增长,大中型电机在电网中所占比例越来越大。目前对于大中型电机转子过励限制和过负荷保护的研究一般局限于各自过流动作值的整定,而限制与保护定值的配合往往被忽略。同时对于电机运行过程中,转子绕组载流温升特性并未深入研究,给大中型电机的安全运行带来隐患。微机励磁系统一般配置顶值电流限制器,其控制策略及其与过励限制和过负荷保护的配合目前并无文献涉及。本文探讨了转子温升特性,在此基础上,提出励磁改进型转子过励限制、励磁顶值电流限制控制策略,并进行了仿真,对指导发电厂转子励磁与保护参数整定工作具有重要意义。     

直孔电厂1号发电机励磁参数与涉网保护配合的研究

励磁参数与涉网保护的相互配合是源网协调的重要内容,相关内容配合是否合理将对电网安全稳定运行产生重要影响。文章以直孔发电厂1号机组为例,详细分析了强励与励磁变过电流保护的配合问题;论述了过励与发电机转子过负荷保护的配合;基于发电机功角方程提出了转子过负荷导致定子过负荷的工程分析方法,为分析发电机过励与定子过负荷的配合提供了理论依据;从失磁保护阻抗特性出发推导出了失磁保护阻抗圆从阻抗平面到功率平面的通用标准映射方程,为失磁保护阻抗圆与低励限制参数在同一平面进行整定配合校核奠定了基础。上述内容可供相关工程技术人员借鉴。     

同步发电机低励限制器实现与应用探讨

从励磁软件实现的角度,说明同步发电机低励限制器实现原理;给出导纳圆的限制器边界、静稳边界、失磁边界图解分析;提出了稳定仿真用低励限制器数学模型测试方法;建议在低励限制器现场使用时,应当关注与自动控制设备的动态配合。     

励磁控制对输电保护载荷能力的影响

输电载荷能力包括热载荷和保护载荷约束。低压重载系统中,保护载荷度可能取代热载荷度,导致保护不合理动作以及后续连锁过程。提出输电保护载荷能力和机组励磁电流的灵敏度模型,量化电压下降过程中励磁控制对输电安全约束的影响。研究结果表明:发电机过励控制与其电压定值有关;过励和强励控制下,过负荷和低阻抗保护可能过高或过低估计热载荷能力;事故过程中,保护载荷度可能与后备保护方案和保护定值有关。     

发电机转子回路氧化锌电阻劣化跳机事故的分析和处理

某年9月29日19：59,某电厂9号发电机运行中励磁系统整流柜交流进线开关KQD1、KQD2跳闸,发电机灭磁开关Q7跳闸,发电机失磁,发电机定子电流增大,发电机过流保护动作关闭主汽门,主汽门关闭后跳发电机出口断路器,发电机与系统解列。BTG盘上发“定子过负荷”、“发电机失磁”、“发电机逆功率”、“AVR——低励”、“AVR——过励”、“发电机定子过电流”、“机组闭锁继电器跳闸故障”、“发电机断路器失灵”、     

发变组保护与励磁系统限制及保护功能配合

发电机励磁系统在功能上配置了完善的励磁电流、发电机电压、发电机低励与过励等相关的限制及相应的保护单元,而发变组保护装置亦配置有发电机过电压、过激磁、失磁、励磁绕组过负荷等保护功能。对两者参数定值整定时,应根据机组的设备参数、运行方式及条件,优化整定励磁调节器与发变组保护装置的参数与定值,使两者紧密合理配合,保障机组的安全、稳定运行。     

1 000 MW发电机保护定值与励磁调节器参数的匹配

为提高1 000 MW发电机组运行的可靠性和稳定性,防止励磁系统出现异常而导致发电机保护误动作,通过工程实例分析了发电机失励磁保护定值与励磁调节器欠励磁限制参数之间的匹配、发电机过励磁保护定值与励磁调节器电压/频率限制参数之间的匹配、发电机定子过电流保护与励磁调节器定子电流限制之间的匹配。     

Digital excitation enhances performance and improves diagnostics

The authors describe how new AC generator digital excitation systems are being introduced that provide many advantages over existing systems. Chief among these improvements are advances in performance and diagnostics. In addition to the classic excitation functions, new features provide additional protection. One innovation that has been added to some of the previous limiter functions modifies the pickup point based on external conditions. Additionally, entirely new limiter functions and monitoring capabilities have been added. These enhancements allow the generator to operate closer to its design limit and help keep the unit online during adverse conditions, increasing reliability and reducing down time     

发电机过励限制网源协调性能优化技术

主流励磁调节器厂家在设计过励限制反时限功能时,均依据发电机额定工况下的转子过流能力进行整定,导致系统发生故障时无法充分发挥机组的强励潜能。根据电机暂态温升理论推导得到大型汽轮发电机转子短时电流变化量与温升的关系式,进而求得发电机转子在不同负荷下的过流能力。在此基础上,提出了充分考虑发电机在不同负荷下真实过流能力且具备二次强励功能的励磁调节器过励限制反时限优化设计及实现方案,采用励磁电流计算转子温升变化量代替原来的励磁电流变化量整定反时限时间,在保障发电机安全的前提下,可最大限度地发挥机组对电网的无功支撑能力,提升电网在故障情况下的暂态稳定性。基于PSASP软件的仿真算例结果验证了所提方法的有效性和优越性。     

发电机伏赫兹限制与过激磁保护的配合整定研究

针对发电机自动励磁调节器中伏赫兹限制曲线的整定与发变组中过激磁保护曲线整定配合不尽合理的现象,分析了两者之间的动作特性以及过激磁保护经常配置的两套方案,根据相关理论和它们的功能推导出伏赫兹限制应优先于过激磁保护动作,归纳出了伏赫兹限制与定时限过激磁保护、反时限过激磁保护之间配合整定的原则。结合工程实例进行分析,指出在配合整定合理的情况下要考虑两者之间留有合理的级差来更好地保证发电机的安全。     

中性点不接地系统单相接地故障零序电流分析

对中性点不接地系统单相接地时零序暂态电流和零序全相电流特性进行分析。指出采用零序暂态电流选线时 ,由于存在无暂态过程的情况 ,因此有局限性 ;而采用零序基波电流选线 ,则必须在同一周波内完成采样 ,尽量增加采样点数 ,并在同一时刻精确测量对应采样点的量值     

发电机静止励磁系统故障快速保护

励磁系统是同步发电机的重要组成部分,其安全对发电机的正常运行至关重要.结合对某大型电厂机组励磁系统事故案例的分析,指出目前励磁变压器保护配置缺乏可依据的规程,导致出现配置方案无法对发电机静止励磁系统整流主回路故障进行快速保护的问题.为此,提出一种可供选择的发电机静止励磁系统的快速保护方案,并在仿真分析的基础上给出了该保护的整定方法和安装位置.该保护方案能够快速对励磁系统故障做出反应,避免造成励磁系统的损坏,且实施简单,易于推广应用.     

核电站控制棒电源系统相复励发电机短路故障的解析计算

针对核电站控制棒电源系统,现有保护仅采用以额定电流为定值的定时限过流保护作为短路后备保护,导致该系统已发生多起过流保护抢先动作与失磁保护失配的事件。解决保护失配问题的关键在于对控制棒电源系统发电机短路故障电流的准确解析,解析重点在于考虑发电机实际采用的相复励无刷励磁方式对故障电流的影响,而相复励励磁电流由并励电压对应的励磁分量和复励电流对应的励磁分量合成产生。经过合理的假设与模型简化,结合发电机基本方程和励磁系统数学模型,推导得到了并励电压分量作用下的三相短路电流。引入复励电流分量作用,根据励磁电流变化对短路电流进行修正,得到了包含暂态分量和稳态分量的相复励发电机三相短路电流时域解析表达式。由正序等效定则扩展得到两相短路电流的时域解析表达式。基于PSCAD/EMTDC平台建立了控制棒电源系统电磁暂态模型,对理论分析结果进行了验证,进一步对保护优化方法进行了讨论。     

Development of advanced generator excitation control regulator (PSVR) for improving voltage stability of a bulk power transmission system

Earlier generator excitation control systems were based on AVR control of generator terminal voltage. This system cannot accommodate reactive power up to the facility limit even when the power system voltage decreases to the limit for stable operation. An attempt was made to develop an advanced excitation control system (PSVR) to achieve higher constant sending end voltage of power stations. The intent was to apply the system to the generator connected to a 500-kV system which contributes most effectively to the voltage stability of a bulk power transmission system. This PSVR produces higher control gains than the AVR, and the following functions were adopted: (1) AVR gain reduction circuit; (2) phase compensation circuit; and (3) damping improvement by enlarging the limiter of the PSS. In addition, various functions were provided, e.g., voltage slope characteristics to balance the reactive power of adjacent generators and PSVR output and terminal voltage limiter to stabilize the generator operation. Before application to a real system, a transient response test was performed by combining the PSVR and a generator simulator to verify the damping improvement and stability of the voltage control.     

自动励磁调节器整定计算的探讨

介绍了因自动励磁调节器（AVR）故障，过电压、过励磁保护设置不完善，以及整定欠合理而导致发电机、主变压器严重过电压和过励磁的实例；对微机型AVR的过励磁或过电压、励磁过电流、低励磁限制和保护整定计算进行了探讨；提出了为完善以上保护功能，确保发电机、主变压器的安全运行而改进过励磁和过电压保护的措施。