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[摘 要]大多数电厂进行发变组保护计算时，关于励磁系统限制器与发变组保护定值的配合非常容易忽略，致使励磁系统一旦发生异常现象，发变组保护立即作出停机动作。为了避免这样现象的发生，有效将励磁系统限制器与发变组保护定值实施配合至关重要。文章主要分析了励磁系统，发变组织定值的设置，以及励磁系统限制器与发变组保护定值的配合。
[关键词]励磁系统 发变组 保护定值
中图分类号：U695 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0329-01
1.励磁系统介绍
在正常运行的电力系统或者事故状况下，发电机具备的励磁系统限制器发挥了非常关键的作用。一般情况下所说的励磁自并励系统具体是指电源的整流装置来自于端部发电机的励磁静止系统。励磁系统限制器的重要作用就是控制来自发电机出口的电压、分配控制无功功率、提升并列运行的发电机具备的稳定性等。励磁系统因为快速响应、简单结构、较高的可靠性以及便捷的维护运行，受到了各个方面的广泛关注。励磁系统静态功能有效提升了电力系统的稳定性，特别是采用拳王自并励磁系统暂态稳定性明显高于常规性的励磁当出现三相短路时，处理距离故障位置较近的励磁系统会受到降落电压影响，其余位于机组端具有较高的电压数值，同时快速调节暂态稳定性。
2 发变组织定值的设置
2.1 设置零序补偿
电力变压器具备的接线组会造成相位出现扭转，例如一个接线普通的变压器，其扭转的角度是30°，在继电器传统接线上，需连接星测绕组，用来对变压器产生的扭转角度实施补偿，进一步恢复继电器正常工作。与此同时三角形接线还能够令电流零序在接线中出环流致使不会流出去，对于零序分量产生的影响能够直接消除。
2.2 设置制动模式
变动器设置的差动保护是为了能够尽可能避免合闸空载励磁涌流产生的影响，使用的原理是二次谐波的制动模式。设置定值选项中其中一项是制动比例模式，该设置包含了三个选项，分别是平均值、3取2、每相。平均值是二次谐波三相平均值含量超出设定数值也就是三相闭锁差动输出；3取2是指励磁涌流三相中仅有二次谐波的两相含量超出了设定数值也就是输出三相闭锁差动；每相的涵义是指二次谐波每相独立闭锁各自相。
3. 励磁系统限制器与发变组保护定值的配合
目前大多数电厂进行发变组保护计算时，关于励磁系统限制器与发变组保护定值的配合非常容易忽略，致使励磁系统一旦发生异常现象，发变组保护立即作出停机动作。为了防止类似情况出现，下面将讨论励磁系统限制器与发变组保护定值的配合相关问题。
3.1 发电机失磁保护与励磁系统限制器定值配合
发电机失磁保护与励磁系统限制器之间存在着配合联系，两者定值只有正确配合，才能避免失磁保护出现误动作。可是实际的操作情况是：因为在整定情况下没有对两者的配合进行充分考虑或者出现了不合理配合，造成了发生失磁保护误动情况，尤其是机组带在负荷较轻工作时，假如励磁系统限制器出现过度保守的低励整定限制，这样就造成发电机发挥进相能力，极有可能引起失磁保护误动。
3.1.1 发电机失磁保护与励磁系统限制器配合原则
失磁保护是按照测量机端阻抗发生动作，发电机出现矢磁现象之后测量机端阻抗必定进入异步圆。动作发生形式表现为厂用电切换、减出力等。低励限制发挥的作用是励磁电流降低至限制数值时增加或降低限制励磁电流处的励磁电流，使得运行的机组不会超过静稳处的极限。其互相间配合的原则是：发电机从开始的矢磁直到最后出现失稳，测量机端的功率和阻抗都应当首先进入限制低励区、之后进入保护低励区，最终得到矢磁的保护圆。
3.1.2 发电机失磁保护与励磁系统限制器整定
按照发电机试验进相数据获得一条曲线，按照低励发电机限制数据获得另一条曲线。平移向下低励曲线限制的一个定值，大概是百分之十的额定发电机无功。对于发电机的基准基本阻抗和阻抗系统幺值进行计算，在平面上计算以功率为基准的发电机静稳圆半径坐标。考虑到稳定的静态系数储备在10%～20%之间，参数误差是5%～10%以及可靠的系数标准，能够获得矢磁发电机的边界静稳圆曲线。发电机降低励磁之后，低励限制要比矢磁低励保护动作低。3.2 发电机绕组转子保护过电流配合励磁系统限制器过电流
目前发电机组的大型现代化继电保护装备与励磁系统中都设置了绕组转子发电机过电流保护。发变组保护设备的绕组转子过电流保护通常在停机上作用，励磁系统包含了限制与保护励磁过电流两项功能。励磁过电流操作具有相似的特点，可是在实施计算整定时应充分考虑其间的配合。计算根据是发热允许时间数值以及限过反时电流上限保护操作。在计算整定过程中的发电机过电流转子保护，发热允许时间常数以及电流保护反时限过动作数值，计算根据是通过制造发电机厂供给的允许励磁强行通过时间共同决定的。配合遵守的原则，计算整定电流保护的发电机转子时，必须配合发电机绕组转子允许通过的电流特征曲线以及过电流励磁限制保护实施计算。允许发电机发热的时间常数将大于或是等于转子发电机保护过电流的发热时间整定数值，并且大于发电机励磁系统限制励磁过保护电流发热整数时间常定值。转子发电机保护过电流动作下限整定电流数值大于励磁系统保护过电流动作下限的整定电流数值并且等于励磁系统对于限制电流动作下限的整定电流数值。转子发电机的上限保护电流动作整定时间数值将大于励磁系统的保护上限电流保护整定时间数值。
3.2 发变组过励磁保护配合励磁系统限制过励
发电机中的保护过励磁同励磁系统中的限制过励磁进行有效的配合，当发电机出现过励磁时，励磁系统限制器应在发电机出现过励磁保护操作之前动作，也就是过励磁出现的限制倍数应比限过励磁反时保护最低设置数值小，例如反时发电机限过励磁最低保护数值是1.07，则励磁系统限制器的数值应选择1.06。遵循一定的配合原则，假如制造发电机厂已经提供了允许发电机通过的特性励磁曲线，则可以知道励磁保护特点以及限制过励磁时间动作表进行配合算例。
4. 结语
综合分析，作为发电机系统中最为关键的两个重要部分，励磁系统和发变组织存在着非常紧密的联系，工作人员将二者进行配合时，应当对于两者之间存在的关系进行充分的考虑，以便能够保证准确运行。计算发变组保护定值需要经过一个非常复杂繁琐的整定过程，必须要求参与计算的工作人员对各种工况运行情况以及相互之间的关系配合进行充分考虑，特别是配合励磁系统限制器。本文以励磁系统和发变组织定值的设置作为理论研究基础，重点分析了励磁系统限制器与发变组保护定值的配合，其中包含了发电机失磁保护与励磁系统限制器定值配合、发电机绕组转子保护过电流配合励磁系统限制器过电流、发变组过励磁保护配合励磁系统限制过励。希望能够为计算人员提供宝贵的经验启示。
作者简介：
李青海，男，电力工程师，黄河水电公司班多发电分公司员工，多年从事水电运行及水电站远方集控工作。
参考文献：
[1] 许正亚，电力系统安全自动装置[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
[2] GB/T14285-2006，继电保护和安全自动装置技术规程[S].
[关键词]励磁系统 发变组 保护定值
中图分类号：U695 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0329-01
1.励磁系统介绍
在正常运行的电力系统或者事故状况下，发电机具备的励磁系统限制器发挥了非常关键的作用。一般情况下所说的励磁自并励系统具体是指电源的整流装置来自于端部发电机的励磁静止系统。励磁系统限制器的重要作用就是控制来自发电机出口的电压、分配控制无功功率、提升并列运行的发电机具备的稳定性等。励磁系统因为快速响应、简单结构、较高的可靠性以及便捷的维护运行，受到了各个方面的广泛关注。励磁系统静态功能有效提升了电力系统的稳定性，特别是采用拳王自并励磁系统暂态稳定性明显高于常规性的励磁当出现三相短路时，处理距离故障位置较近的励磁系统会受到降落电压影响，其余位于机组端具有较高的电压数值，同时快速调节暂态稳定性。
2 发变组织定值的设置
2.1 设置零序补偿
电力变压器具备的接线组会造成相位出现扭转，例如一个接线普通的变压器，其扭转的角度是30°，在继电器传统接线上，需连接星测绕组，用来对变压器产生的扭转角度实施补偿，进一步恢复继电器正常工作。与此同时三角形接线还能够令电流零序在接线中出环流致使不会流出去，对于零序分量产生的影响能够直接消除。
2.2 设置制动模式
变动器设置的差动保护是为了能够尽可能避免合闸空载励磁涌流产生的影响，使用的原理是二次谐波的制动模式。设置定值选项中其中一项是制动比例模式，该设置包含了三个选项，分别是平均值、3取2、每相。平均值是二次谐波三相平均值含量超出设定数值也就是三相闭锁差动输出；3取2是指励磁涌流三相中仅有二次谐波的两相含量超出了设定数值也就是输出三相闭锁差动；每相的涵义是指二次谐波每相独立闭锁各自相。
3. 励磁系统限制器与发变组保护定值的配合
目前大多数电厂进行发变组保护计算时，关于励磁系统限制器与发变组保护定值的配合非常容易忽略，致使励磁系统一旦发生异常现象，发变组保护立即作出停机动作。为了防止类似情况出现，下面将讨论励磁系统限制器与发变组保护定值的配合相关问题。
3.1 发电机失磁保护与励磁系统限制器定值配合
发电机失磁保护与励磁系统限制器之间存在着配合联系，两者定值只有正确配合，才能避免失磁保护出现误动作。可是实际的操作情况是：因为在整定情况下没有对两者的配合进行充分考虑或者出现了不合理配合，造成了发生失磁保护误动情况，尤其是机组带在负荷较轻工作时，假如励磁系统限制器出现过度保守的低励整定限制，这样就造成发电机发挥进相能力，极有可能引起失磁保护误动。
3.1.1 发电机失磁保护与励磁系统限制器配合原则
失磁保护是按照测量机端阻抗发生动作，发电机出现矢磁现象之后测量机端阻抗必定进入异步圆。动作发生形式表现为厂用电切换、减出力等。低励限制发挥的作用是励磁电流降低至限制数值时增加或降低限制励磁电流处的励磁电流，使得运行的机组不会超过静稳处的极限。其互相间配合的原则是：发电机从开始的矢磁直到最后出现失稳，测量机端的功率和阻抗都应当首先进入限制低励区、之后进入保护低励区，最终得到矢磁的保护圆。
3.1.2 发电机失磁保护与励磁系统限制器整定
按照发电机试验进相数据获得一条曲线，按照低励发电机限制数据获得另一条曲线。平移向下低励曲线限制的一个定值，大概是百分之十的额定发电机无功。对于发电机的基准基本阻抗和阻抗系统幺值进行计算，在平面上计算以功率为基准的发电机静稳圆半径坐标。考虑到稳定的静态系数储备在10%～20%之间，参数误差是5%～10%以及可靠的系数标准，能够获得矢磁发电机的边界静稳圆曲线。发电机降低励磁之后，低励限制要比矢磁低励保护动作低。3.2 发电机绕组转子保护过电流配合励磁系统限制器过电流
目前发电机组的大型现代化继电保护装备与励磁系统中都设置了绕组转子发电机过电流保护。发变组保护设备的绕组转子过电流保护通常在停机上作用，励磁系统包含了限制与保护励磁过电流两项功能。励磁过电流操作具有相似的特点，可是在实施计算整定时应充分考虑其间的配合。计算根据是发热允许时间数值以及限过反时电流上限保护操作。在计算整定过程中的发电机过电流转子保护，发热允许时间常数以及电流保护反时限过动作数值，计算根据是通过制造发电机厂供给的允许励磁强行通过时间共同决定的。配合遵守的原则，计算整定电流保护的发电机转子时，必须配合发电机绕组转子允许通过的电流特征曲线以及过电流励磁限制保护实施计算。允许发电机发热的时间常数将大于或是等于转子发电机保护过电流的发热时间整定数值，并且大于发电机励磁系统限制励磁过保护电流发热整数时间常定值。转子发电机保护过电流动作下限整定电流数值大于励磁系统保护过电流动作下限的整定电流数值并且等于励磁系统对于限制电流动作下限的整定电流数值。转子发电机的上限保护电流动作整定时间数值将大于励磁系统的保护上限电流保护整定时间数值。
3.2 发变组过励磁保护配合励磁系统限制过励
发电机中的保护过励磁同励磁系统中的限制过励磁进行有效的配合，当发电机出现过励磁时，励磁系统限制器应在发电机出现过励磁保护操作之前动作，也就是过励磁出现的限制倍数应比限过励磁反时保护最低设置数值小，例如反时发电机限过励磁最低保护数值是1.07，则励磁系统限制器的数值应选择1.06。遵循一定的配合原则，假如制造发电机厂已经提供了允许发电机通过的特性励磁曲线，则可以知道励磁保护特点以及限制过励磁时间动作表进行配合算例。
4. 结语
综合分析，作为发电机系统中最为关键的两个重要部分，励磁系统和发变组织存在着非常紧密的联系，工作人员将二者进行配合时，应当对于两者之间存在的关系进行充分的考虑，以便能够保证准确运行。计算发变组保护定值需要经过一个非常复杂繁琐的整定过程，必须要求参与计算的工作人员对各种工况运行情况以及相互之间的关系配合进行充分考虑，特别是配合励磁系统限制器。本文以励磁系统和发变组织定值的设置作为理论研究基础，重点分析了励磁系统限制器与发变组保护定值的配合，其中包含了发电机失磁保护与励磁系统限制器定值配合、发电机绕组转子保护过电流配合励磁系统限制器过电流、发变组过励磁保护配合励磁系统限制过励。希望能够为计算人员提供宝贵的经验启示。
作者简介：
李青海，男，电力工程师，黄河水电公司班多发电分公司员工，多年从事水电运行及水电站远方集控工作。
参考文献：
[1] 许正亚，电力系统安全自动装置[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
[2] GB/T14285-2006，继电保护和安全自动装置技术规程[S].