变速抽蓄机组失磁故障分析及保护研究

变速抽蓄机组（VSPSU）的励磁及控制方式复杂且易发生失磁故障,配置针对性的失磁保护对保障其安全运行至关重要。该文基于直流励磁系统和交流励磁系统的差异分析,将VSPSU的失磁故障划分为对称失磁和不对称失磁两种故障形式,并主要针对对称失磁故障开展研究。首先,分别从故障位于机侧和网侧角度出发分析VSPSU发生对称失磁故障后的电气量变化特性及其故障危害;然后,推导证明了传统失磁阻抗圆保护判据在VSPSU中应用时不具有可靠性,VSPSU缺乏具有针对性的保护方案;最后,基于VSPSU的失磁故障特性,提出了针对机侧对称失磁故障的下抛阻抗圆判据和针对网侧对称失磁故障的直流电压判据,两者结合形成了对VSPSU对称失磁故障的保护方案。仿真结果表明,该文所提方案可有效地检测VSPSU在各种运行工况下的对称失磁故障,以满足VSPSU对失磁保护可靠性的要求。     

火电厂发电机失磁保护阻抗判据的探讨

介绍了火电厂失磁保护所应用阻抗判据的特点,分析失磁保护在机组进相运行时容易产生误动的原因,是由于励磁系统低励限制与失磁保护的整定配合不合理,低励限制曲线与阻抗圆有交叉.指出了国产部分失磁保护反向无功判据上存在的一些问题,这些无功判据并不能切掉阻抗圆的上半部分.利用机组容量曲线以及失磁保护阻抗圆与低励限制曲线的关系,提出了应用低励限制曲线来验证阻抗判据整定是否合理的方法.并利用机组进相试验的数据来进一步分析失磁保护能否误动.     

失磁保护中系统判据(U3φ＜)的再议

在发电机失磁保护中,目前广为采用的系统判据(高压侧三相同时低电压),往往和阻抗判据组成"与门"输出,一旦出现阻抗判据晚于系统判据动作,将导致一台发电机的失磁故障引发局部系统的电压(或无功)崩溃.前车之鉴,引以为戒.问题根源是缺乏对系统判据(U 3φ＜)在阻抗平面上动作特性的认识.     

基于涉网保护的低励限制、失磁保护与失步保护配合的研究

网源协调中发电机组涉网保护问题对电网运行和发电厂涉网设备运行的影响日益显著。对实际电厂中低励限制、进相能力和失磁保护整定不合理的问题进行了明确的阐述,提出了它们之间的整定配合原则。在电力系统继电保护中,失磁保护是最重要、最复杂的保护之一,失磁保护与失步保护都是采用测量阻抗的变化规律作为动作的判据,在阻抗平面上存在重叠动作区域,因此两者在配合上存在冲突。由于功角能够实时测量,在线整定,具有自适应的特性,提出了基于功率角闭锁的方法来解决发生失步时失磁保护可能抢先误动的问题。通过仿真验证了上述结论的正确性。     

三种失磁保护判据与低励限制配合研究

通过介绍南瑞RCS-985发变组失磁保护判据特性,对二滩水电站失磁保护典型配置方案进行了分析。结合二滩水电站定值,通过将三种不同坐标系下的失磁保护判据映射到阻抗平面和功率平面两种方法,系统研究失磁保护与低励限制的配合关系,验证其定值的合理性。     

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。     

火电厂发电机失磁保护阻抗判据的探讨

介绍了火电厂失磁保护所应用阻抗判据的特点,分析失磁保护在机组进相运行时容易产生误动的原因,是由于励磁系统低励限制与失磁保护的整定配合不合理,低励限制曲线与阻抗圆有交叉。指出了国产部分失磁保护反向无功判据上存在的一些问题,这些无功判据并不能切掉阻抗圆的上半部分。利用机组容量曲线以及失磁保护阻抗圆与低励限制曲线的关系,提出了应用低励限制曲线来验证阻抗判据整定是否合理的方法。并利用机组进相试验的数据来进一步分析失磁保护能否误动。     

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。     

失磁保护中系统判据(U_(3φ)<)的再议

在发电机失磁保护中 ,目前广为采用的系统判据 (高压侧三相同时低电压 ) ,往往和阻抗判据组成“与门”输出 ,一旦出现阻抗判据晚于系统判据动作 ,将导致一台发电机的失磁故障引发局部系统的电压 (或无功 )崩溃。前车之鉴 ,引以为戒。问题根源是缺乏对系统判据 (U3 <)在阻抗平面上动作特性的认识。     

失磁保护中系统判断（U3φ〈）的再议

在发电机失磁保护中，目前广为采用的系统判据（高压侧三相同时低电压），往往和阻抗判据组成“与门”输出，一旦出现阻抗判据晚于系统判据动作，将导致一台发电机的失磁故障引发局部系统的电压（或无功）崩溃。前车之鉴，引以为戒。问题根源是缺乏对系统判断据（U3φ＜）在阻抗平面上动作特性的认识。     

励磁调节器低励限制与发电机失磁保护配合分析

为了验证失磁保护和低励限制参数的配合关系,即发电机的失磁保护必须在励磁调节器的低励限制之后动作,提出将二者归算到同一平面上进行对比的观点,通过探讨失磁阻抗圆和功率圆的关系,给出了发电机失磁阻抗圆转化为功率圆的具体方法.以广东某电厂机组参数为例,通过计算绘出了其发电机的低励限制曲线和失磁保护异步圆,从低励限制曲线位于失磁...     

同步发电机失磁保护的改进方案

在电力系统继电保护中,同步发电机失磁保护是最为重要的保护之一.励磁故障涉及发电机的大干扰稳定性,也是一个较为复杂并难以解决的问题.目前所用的励磁保护的动作效果并不理想,尚需进一步改进.分析了目前所用的3种励磁保护判据存在的不足,指出这些保护判据或基于小干扰稳定性原理而未考虑发电机动态功角特性的严重变形,或未考虑发电机完全失磁后的测量阻抗与正常励磁下扰动后的测量阻抗具有较大的公共区间,从而可能使保护误动或拒动.基于对同步发电机失磁后动态行为的仿真分析,提出了同步发电机失磁保护的改进方案,通过直接测量功率角判断同步发电机的失磁故障,提出了其整定条件和计算方法.仿真计算证明该方案能可靠、快速地反映各种励磁故障,动作稳定且整定灵活、方便.     

发电机失磁保护与低励限制的整定配合

针对发电机失磁保护和自动电压调节器（AVR）中低励限制环节的整定存在不能统一在同一坐标系、两者整定配合不尽合理的现象,提出了一种适合于工程实际应用的配合整定方法。首先分析了3种低励限制曲线随机端电压变化的偏移情况,根据电工理论推导低励限制线与失磁保护阻抗圆之间的映射关系,得出了标准的映射方程;在此基础上,提出了基于标幺值和机端最低允许电压两者配合整定及校核的方法、原则和工程应用注意事项,最后给出了具体的计算示例。     

失磁保护的动作分析及改进

对一起电力线路短路故障引起系统振荡后发电机失磁保护误动作事故进行了分析,指出了误动作的原因。对同一母线上的不同机组(失磁原理设置有细微的差别),在同样的系统故障特征量下失磁保护装置正确和不正确的真机运行表现分析,提出了对失磁保护原理的改进方案及注意事项,并介绍了失磁保护装置的两种新方法。     

基于Matlab/Simulink的直流输电系统异常引起的发电机组失步保护动作仿真分析

某直流输电工程站间无通信情况下逆变站手动紧急停运试验时,逆变侧紧急停运后,整流站没有及时闭锁,引起整流侧交流系统振荡,导致某电厂发电机组失步保护动作于停机.基于事故期间的PMU装置采集到的发电机组机端电流、电压的幅值和相角,根据失步发电机参数进行三阻抗元件失步保护整定计算,利用Matlab/Sinmulnk成功再现了事故发生时发电机机端测量阻抗顺序穿越三阻抗元件动作区域的全过程,根据仿真结果分析了发电机失步原因,提出了合理的改进措施.     

Industrial and cogeneration protection problems requiringsimulation

The procedures outlined in relay instruction manuals for setting out-of-step, loss-of-excitation, reverse power, external fault, and similar protective relays cover typical situations and may not be appropriate in all circumstances. Cogenerators, small power producers, and industrial generators can face long fault clearing times, high fault levels, lower fault levels, high voltage, and a range of other unusual conditions in the adjoining utility system. Some critical relay applications and the simulations required to select the best settings are outlined for use in such cases. The discussion covers out-of-step protection; loss-of-excitation protection; reverse power protection; overcurrent protection; shaft torques from utility reclosing; load shedding; and self-excitation overvoltages     

三峡左岸电站VGS水轮发电机组的失步保护

介绍了2003年投产发电的三峡电站水轮发电机组的配套失步保护。结合三峡电厂电气主接线．论述了其水电机组装设失步保护的必要性。重点阐述了失步保护原理、失步逻辑和参数整定。其中,描述了失步多边形特性,并根据阻抗实部的正负变化判别失步振荡。给出了失步保护启动的两个条件．并详细分析了阻抗整定、系统振荡最大滑差频率以及系统振荡次数,为大型水轮发电机组失步保护的正确、合理整定提供了参考,     

微机低励失磁保护阻抗特性曲线的两种测试方法

介绍了微机低励失磁保护的基本原理 ,提出了两种测试低励失磁保护阻抗特性曲线的试验方法 ,并通过试验验证 ,证明了这两种方法的可操作性。     

发电机失磁保护定值整定的讨论——对2007年版《IEEE Guide for AC Generator Protection》的斟酌

对2007年版中失磁保护定值整定的几个问题提出不同意见.明确指出:发电机失磁故障必有滑差(s),其平均异步阻抗Xd(js)<相似文献