基于导纳特性的发电机失磁保护整定与调试

传统发电机失磁保护广泛采用阻抗原理的静稳阻抗圆和异步阻抗圆判据,在实践中得到了广泛应用,但存在一定缺点。文中论述了一种基于导纳特性原理的发电机失磁保护原理,给出了导纳原理的计算公式,以及导纳原理失磁保护特性曲线表示方法,并通过公式推导,证明导纳稳定极限与机端电压相对额定电压的偏移无关。通过IGCC工程实例论述了导纳原理失磁保护的整定方法以及调试过程,并经过工程实际运行情况证明了该保护的可靠性。     

发电机失磁保护的主要判据

发电机失磁不仅会影响发电机本身的安全,还会危及电力系统的稳定。分析了国内发电机失磁保护的3种主要判据,提出了无功功率方向改变判据适合作为发电机低励磁保护的报警信号,而异步边界阻抗圆判据则更适合作为发电机失磁保护出口跳闸的主要判据。     

基于导纳测量原理的隐极发电机失磁保护应用

介绍了我国传统发电机的失磁保护采用的阻抗判据,指出其存在缺乏直观性、与低励限制整定配合困难的缺点。介绍了基于导纳测量的失磁保护原理,鉴于导纳特性与发电机运行极限特性曲线的相似性,因此其具有物理意义清晰直观、易于整定、易于与励磁限制特性配合等优点。分析了基于导纳测量原理的失磁保护的整定原则,指出其与国内保护整定的不同之处,说明了将国内保护整定原则应用于基于导纳测量原理的失磁保护整定的合理性。结合工程实例给出了基于导纳测量原理的失磁保护的整定算例,并通过实际发电机进相试验过程验证了整定计算的正确性。     

基于导纳测量的汽轮发电机失磁保护研究

介绍了传统的基于机端阻抗测量方法的发电机失磁保护原理,指出其在实际应用过程中所存在的缺点。提出了基于机端导纳测量方法的汽轮发电机失磁保护原理,并对上述两种原理进行了分析、比较,指出基于导纳测量方法的失磁保护原理是一种更接近于发电机实际运行极限的原理。同时,还详细介绍了基于机端导纳测量方法的发电机失磁保护的整定方法以及试验方法。     

水轮发电机失磁保护整定计算算例

水轮发电机失磁保护是水电厂的重要涉网保护之一,保护所用判据多,与这些判据相关的电流、电压参数多,因此正确选取电压、电流参数及相应变比、基准容量,对不同判据进行正确整定计算尤为重要,参数选取不当或整定计算环节出现问题,均会造成最终的保护定值计算错误。以实际机组参数为例,对水轮发电机失磁保护整定计算过程中的参数选择及相应保护判据进行了详细的整定计算,可为今后水轮发电机失磁保护的校核计算提供借鉴。     

水轮发电机失磁保护阻抗特性分析

本文以水轮发电机为研究对象,详细推导了其静稳边界阻抗圆的动作特性。针对具体发电机变压器组保护装置的失磁保护判据进行研究,经研究表明投入无功反向判据并不能减小实际运行机组的静稳边界圆动作范围。随后通过一个算例,将低励限制曲线从功率平面P-Q转换到阻抗平面R-X,统一在阻抗平面来说明失磁保护与低励限制的配合关系。     

发电机失磁保护低电势圆的推导及其动作特性分析

水轮发电机失磁后,进入静稳边界的时间很短,且不允许发电机在异步状态下运行,必须直接动作于跳闸,因此,尽早正确地检测出失磁故障,就显得意义重大。发电机失磁后,一个明显的特征就是低电势。基于以无穷大系统电压为参考相量的电压相量图,利用电压平面、阻抗平面、导纳平面之间的互演关系,对柳焕章先生提出的发电机失磁保护低电势圆判据进行了推导,并对低电势圆的动作特性进行了分析和仿真。得出低电势圆具有很高的灵敏度和反应速度。同时,对于主变高压侧短路故障引起的干扰,低电势圆具有很强的识别能力。仿真结果证明了推导过程和推理过程的正确性。     

发电机失磁保护低电势圆的推导及其动作特性分析

水轮发电机失磁后,进入静稳边界的时间很短,且不允许发电机在异步状态下运行,必须直接动作于跳闸,因此,尽早正确地检测出失磁故障,就显得意义重大.发电机失磁后,一个明显的特征就是低电势.基于以无穷大系统电压为参考相量的电压相量图,利用电压平面、阻抗平面、导纳平面之间的互演关系,对柳焕章先生提出的发电机失磁保护低电势圆判据进行了推导,并对低电势圆的动作特性进行了分析和仿真.得出低电势圆具有很高的灵敏度和反应速度.同时,对于主变高压侧短路故障引起的干扰,低电势圆具有很强的识别能力.仿真结果证明了推导过程和推理过程的正确性.     

大型汽轮发电机失磁保护定值整定探讨

通过分析大型汽轮发电机失磁故障时机端阻抗变化与功率输出变化,比较两种失磁保护方案:阻抗原理和逆无功原理失磁保护。经过比较发现两种保护原理主判据实质上相同,信号出口方式相同。针对逆无功原理失磁保护定值整定没有导则问题,提出阻抗动作边界映射至P-Q平面方法,确定发电机失磁故障时功率动作边界。克服逆无功原理失磁保护逆无功定值依靠工程经验整定困难,进一步提高保护定值整定可靠性。以一台1 000 MW汽轮发电机参数作为计算实例,计算两种保护原理的保护定值,为双重化双原理失磁保护配置提供具体参考。     

浅谈125 MW发电机的失磁保护

介绍了发电机失磁的危害：通过分析三种失磁保护判据,提出了超越静稳边界判据更适合于125MW机组发电机失磁保护：根据125MW机组特点,提出了125MW发电机失磁保护构成方案,并在南昌电厂11号机组上得到了成功运用。     

大型水轮发电机失磁保护与低励限制配合问题的探讨

有关整定导则要求"失磁阻抗判据应校核不抢先于励磁低励限制动作",但工程上失磁保护与励磁低励限制的整定是分开进行的,并且在不同的坐标系中描述,容易造成二者动作失去配合。针对大型水轮发电机常用的失磁保护定子侧静稳阻抗判据,结合具体保护装置实现方法,论述了其与低励限制动作区如何进行比较的计算方法,探讨了失磁保护与低励限制的动作配合关系。并在最后讨论了改善低励限制与失磁保护定子侧阻抗判据配合的方案。     

基于振荡边界圆的失磁保护新判据研究

提出了一种新的失磁保护判据——振荡边界圆判据,来解决传统的失磁保护阻抗元件无法区分失磁与振荡这一问题。推导了发生振荡时机端阻抗轨迹的方程,经过分析得到系统发生低励磁振荡时,低励程度越深,机端阻抗轨迹圆越小,并且形成包含关系。根据这一结论,提出振荡边界圆判据,当机端测量阻抗轨迹进入振荡边界圆内,认为发生了失磁故障,保护直接动作,通过仿真验证了该判据的正确性。针对振荡边界圆判据,提出了一套新的失磁保护方案,并通过实例分析,验证了新失磁保护方案的有效性。     

直流牵引供电系统中控制保护装置的研制

区分机车起动电流和远端故障电流是直流牵引系统馈线保护的难点。阐述了传统的基于电流增量和电流变化率的保护原理,分析了其原理上的不足,并提出了基于导纳量的保护方案。还阐述了导纳增量保护和导纳上升率增量保护的判据各项定值整定的原则,并通过试验验证了导纳保护的优越性。在导纳保护原理的基础上,开发出直流牵引供电系统的控制保护装置。     

全控桥整流励磁系统对发电机转子接地保护的影响

着重分析了以可控硅为主的整流励磁系统的发电机对基于导纳原理的转子接地保护的影响。并提出了改进方案。     

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。     

改进的乒乓式转子接地保护在无刷励磁发电机中的应用

无刷励磁发电机通常采用单端注入式原理构成转子一点接地保护,针对该保护无法计算接地故障位置的问题,提出采用自动举刷方式改变转子绕组的引出方式(由固定负端引出变更为正负两端均引出),进而采用双端注入直流电压的乒乓式原理构成转子一点接地保护.给出了改进的乒乓式接地保护原理、接地电阻计算方法和保护动作判据,并采用Matlab/Simulink软件构建转子一点接地故障仿真模型.仿真试验结果表明,改进的乒乓式转子特地保护能够满足无刷励磁发电机实际运行需要的精度和灵敏度.     

基于电压相量差的发电机GCB失灵保护新原理

大型发电厂普遍安装发电机出口断路器(GCB),当发电机出现内部故障或异常工况时,依照相关规定对应的保护需通过GCB切除发电机,并同时启动GCB失灵保护.由于此时发电机电气量的特殊性及切机方式的多样性,目前工程中采用基于电流判据(相电流、负序电流判据)的GCB失灵保护无法有效检测部分GCB失灵故障.为提高GCB失灵保护动...     

混合交直流电力系统的非线性调制策略

针对大扰动情形，文中提出了一种用于改善多机交直流混合电力系统（有多条直流线路落点于其中）暂态稳定性的非线性控制方法，该方法基于微分几何理论，地直流输电系统等效为两个分别连接在整流侧和逆变侧的变导纳支路，在推导出直流输电系统的等效变导纳与各发电机输出电磁功率间的解析关系后，传统的发电机动态方程可被表示成仿射非线性的形式，因而可应用全局线性化方法来求得其控制变量，本文方法的主要特点在于，所求得的调制功率是一个交流系统状态的自适应和非线性函数，它可通过局部的反馈信号和少量来自其它发电机的信号来实现，文中以一个双馈入直流输电系统为测试对象，给出了所提控制器的设计过程和基于测试系统的仿真结果。     

基于广域测量系统的功角稳定预测与发电机失步保护的协调控制

针对传统发电机失步保护装置的误动情况,提出了一种基于广域测量系统(WAMS)的发电机失步保护与电网功角稳定的协调控制方法.该方法的稳定判据共包含2个部分:一部分仍采用传统的本地保护装置的信号;另一部分采用基于WAMS的暂态稳定在线预测结果.协调控制部分由一个中心服务器完成,若该中心首先收到保护装置的动作信号,则发出切机命令;若该中心首先收到暂态稳定在线预测结果为稳定的信号,则发出闭锁失步保护装置信号;若该中心首先收到暂态稳定在线预测结果为不稳定的信号,则根据预测的发电机功角轨迹,启动优化切机方案进行紧急控制.以新英格兰节点测试系统的仿真结果为例,证明了该方法的有效性和合理性.