[发明专利]一种低励限制与失磁保护的配合整定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低励限制与失磁保护的配合整定方法，属发电机励磁系统低励限制技术领域。 

背景技术

发电机失磁后，将过渡到异步运行，转子出现转差，定子电流增大，定子电压下降，有功功率下降，无功功率反向并且增大；在转子回路中出现差频电流；电力系统的电压下降及某些电流支路过电流。所有这些电气量的变化在一定条件下，将破坏电力系统的稳定运行，威胁发电机本身的安全。因而发电机失磁保护的整定直接影响到系统的安全稳定运行。发电机失磁保护既是机组保护，又是系统保护。 

国内由低阻抗元件和转子低电压元件构成的失磁保护应用较多。该原理采用阻抗圆为主判据，辅之以其他判据能区分短路、系统振荡、PT断线等情况并监视失磁故障对机组和系统的影响。 

发电机励磁系统低励限制的作用是当励磁电流下降到限制值时，限制励磁电流下降或增加励磁电流,使机组在运行时不越过静稳极限。低励限制整定一般有两种方法，一种是直线段低励限制，另一种是失步圆特性低励限制。 

低励限制动作时将励磁系统工作通道切换为备用通道或将自动切至手动运行。失磁保护动作时解列，从两者的原理和动作行为可得到相互配合原则，励磁系统低励限制应先于发电机失磁保护动作。 

低励限制是励磁系统的保护，励磁系统低励限制曲线采用P-Q平面坐标描 述，发电机失磁保护阻抗动作方程采用R-X平面坐标描述，由于两者属于不同的坐标系，无法直观地比较两者的配合关系，配合不合理导致失磁保护误动的情况时有发生，因此，为提升网厂协调运行水平，有必要对低励限制和失磁保护两者之间的配合整定进行深入研究，找到适合工程应用的配合整定计算方案，以指导两者的配合整定计算。 

发明内容

本发明的目的是，为了解决目前发电机励磁系统低励限制与失磁保护之间配合整定计算不合理的问题，本发明公开一种低励限制与失磁保护的配合整定方法。 

实现本发明的技术方案是，本发明一种低励限制与失磁保护的配合整定方法的步骤为： 

（1）计算以发电机基本阻抗为基准的发电机阻抗标幺值和系统阻抗标幺值，将失磁保护阻抗判据的特性圆映射到P-Q平面上，推出基于P-Q坐标系的静稳阻抗圆；对于凸极发电机，由于气隙不均匀，其静稳阻抗圆为苹果状，相应使得对它的分析要比隐极机复杂得多，但可采取在P-Q坐标系下可靠包围苹果状的圆来拟合。 

（2）考虑到工程现场实际情况，步骤（1）所得静稳阻抗圆应留有一定的储备系数，一般取为10%，即静稳阻抗圆的圆心和半径乘以系数0.9。 

（3）将步骤（2）所得的静稳阻抗圆、发电机进相试验值和直线P＝P_N(或P＝电网规定发电机最大运行负荷)，按照统一比例，一并绘制在P-Q平面，最后综合以上3条曲线和Q轴负半轴，在这4条曲线所确定的P-Q区域内，依照低励限制方程以及低励限制与静稳阻抗圆配合整定要求取相应的点来确定低励限制 方程。 

本发明的有益效果是，本发明对低励限制和失磁保护两者之间的配合整定进行深入研究，找到适合工程应用的配合整定计算方案，以指导两者的配合整定计算；本发明为提升网厂协调运行水平提供了很好的方法。 

本发明适用于发电机对低励限制和失磁保护两者之间的配合整定。 

附图说明

图1为P-Q坐标平面上低励限制与失磁保护的配合关系； 

图2为低励限制与静稳阻抗圆的配合关系； 

图中图号：1指低励限制线；2指失磁保护边界；3指静稳边界；4指失磁异步阻抗圆；5指低励限制；6指静稳阻抗圆。 

具体实施方式

将失磁保护阻抗圆映射至P-Q坐标系 

设失磁保护阻抗圆的圆心为（0，X₀）半径为R₀，其方程为：