發(fā)電機(jī)低勵(lì)失磁保護(hù)介紹.ppt

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1、發(fā)電機(jī)低勵(lì)失磁保護(hù)介紹焦利霞2014.1.21主要內(nèi)容發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)發(fā)電機(jī)失磁及其影響失磁后的物理現(xiàn)象失磁保護(hù)定子判據(jù)介紹發(fā)電機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)以汽輪發(fā)電機(jī)為例定子轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖定子鐵心定子鐵心和線圈轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖定子和轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置圖發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖國(guó)產(chǎn)200MW汽輪發(fā)電機(jī)定子定子繞組線圈10000KW水輪機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組600MW的汽輪發(fā)電機(jī)300MW的汽輪發(fā)電機(jī)立式水輪發(fā)電機(jī)臥式水輪發(fā)電機(jī)電磁電發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)的構(gòu)成同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁系統(tǒng)一般由兩部分構(gòu)成：第一

2、部分是勵(lì)磁功率單元：給勵(lì)磁繞組提供勵(lì)磁電流，以建立直流磁場(chǎng)；第二部分是勵(lì)磁控制部分：又稱勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，包括勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、強(qiáng)行勵(lì)磁、強(qiáng)行減磁和滅磁等；其根據(jù)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)功率單元輸出的勵(lì)磁電流，以滿足發(fā)電機(jī)的運(yùn)行要求。勵(lì)磁功率單元和發(fā)電機(jī)構(gòu)成的一個(gè)反饋控制系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)電壓控制：在發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行情況下，維持發(fā)電機(jī)機(jī)端或升壓變壓器的高壓側(cè)電壓在給定水平。無功功率的分配：調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出的無功功率，保證并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)之間合理的無功分配。提高同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性：可有效地提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，并在一定

3、程度上改善暫態(tài)穩(wěn)定性，但可能引入負(fù)阻尼，引發(fā)低頻振蕩。提高繼電保護(hù)動(dòng)作的靈敏性：系統(tǒng)處于低負(fù)荷運(yùn)行并發(fā)生短路故障，強(qiáng)勵(lì)可增大短路電流，繼而提高了繼電保護(hù)的靈敏度。快速滅磁：可降低故障對(duì)發(fā)電機(jī)或升壓變壓器造成的損害。改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件：維持機(jī)端電壓在給定水平，繼而保證了系統(tǒng)的電壓水平。發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式1.直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)采用并勵(lì)的直流發(fā)電機(jī)作為勵(lì)磁機(jī)來供給勵(lì)磁電流。2.交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)分自勵(lì)式勵(lì)磁系統(tǒng)和他勵(lì)式勵(lì)磁系統(tǒng)。3.靜止勵(lì)磁系統(tǒng)靜止勵(lì)磁系統(tǒng)取消了勵(lì)磁機(jī)，采用變壓器作為交流勵(lì)磁電源，勵(lì)磁變壓器接在發(fā)電機(jī)出口或廠

4、用母線上發(fā)電機(jī)失磁及其影響發(fā)電機(jī)失去直流勵(lì)磁，稱為失磁。發(fā)電機(jī)失磁后，經(jīng)過同步振蕩進(jìn)入異步運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)電機(jī)在異步運(yùn)行狀態(tài)下，以低滑差s與電網(wǎng)并列運(yùn)行，從系統(tǒng)吸取無功功率建立磁場(chǎng)，并向系統(tǒng)輸入一定的有功功率，是一種特殊的運(yùn)行方式。引起發(fā)電機(jī)失磁的原因有轉(zhuǎn)子繞組故障、勵(lì)磁機(jī)故障、自動(dòng)滅磁開關(guān)誤跳閘、半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)中某些元件損壞或回路發(fā)生故障依舊誤操作等。失磁對(duì)電力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)的影響1.需從電力系統(tǒng)中吸收很大的無功功率以建立發(fā)電機(jī)的磁場(chǎng)。2.電力系統(tǒng)容量較小或無功儲(chǔ)備不足時(shí)，引起電力系統(tǒng)電壓下降。3.在轉(zhuǎn)子及勵(lì)磁回路中將產(chǎn)生差

5、頻電流，其在轉(zhuǎn)子回路中產(chǎn)生的損耗若超出允許值，則將使轉(zhuǎn)子過熱。4.對(duì)于直接冷卻的大型汽輪發(fā)電機(jī)，可能引起機(jī)組振動(dòng)，直接威脅著機(jī)組的安全。5.低勵(lì)磁或失磁運(yùn)行時(shí)定子端部漏磁增加，將使端部鐵心過熱。失磁后的物理現(xiàn)象UIPδt090o180oU、I、P、δ的變化圖tQ0180o無功的變化圖90o發(fā)電機(jī)失磁后的電量變化勵(lì)磁電壓、電流減小發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓降低定子電流增大并出現(xiàn)波動(dòng)發(fā)電機(jī)輸出一定的有功功率，且做周期性波動(dòng)從輸出無功功率變?yōu)槲諢o功功率轉(zhuǎn)子回路感應(yīng)出滑差頻率的交流電流和交流電動(dòng)勢(shì)轉(zhuǎn)子電流周期性波動(dòng)，電流數(shù)值較失磁前小失磁

6、保護(hù)定子判據(jù)介紹失磁保護(hù)的判據(jù)：定子判據(jù)：靜穩(wěn)邊界圓特性和異步阻抗圓特性轉(zhuǎn)子判據(jù)：以勵(lì)磁電壓做判據(jù)逆無功判據(jù)：失磁后機(jī)端輸出無功由正變?yōu)樨?fù)低電壓判據(jù)：電壓取高壓母線或機(jī)端線電壓等有功阻抗圓失磁后機(jī)端測(cè)量阻抗的變化軌跡靜穩(wěn)阻抗圓指的是臨界失步圓。靜穩(wěn)阻抗圓的動(dòng)作方程：異步阻抗圓的物理概念抽象不易理解，實(shí)質(zhì)是在不同轉(zhuǎn)差率s下的一組阻抗圓族的外包絡(luò)線。而在實(shí)際整定時(shí)用一個(gè)近似阻抗圓來代替實(shí)際阻抗的外包絡(luò)線。靜穩(wěn)阻抗圓特性異步阻抗圓特性發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)邏輯圖謝謝！