发电机失磁后,当电力系统或发电机本身的安全运行遭到威胁时,应将故障的发电机切除,以防止故障的扩大。发电机失磁保护通常由发电机机端测量阻抗判据、转子低电压判据、变压器高压侧低电压判据、定子过电流判据构成。一种常用的失磁保护逻辑图如图11-20所示。
失磁保护的主要判据通常为机端测量阻抗,阻抗元件的特性圆采用静稳边界阻抗圆。当静稳边界阻抗圆和转子低电压判据同时满足时,判定发电机已经由失磁导致失去了静稳,将进入异步运行,此时经与门“3Y”和延时t1后出口切除发电机。若转子低电压判据拒动,静稳边界阻抗圆判据也可经延时t4单独出口切除发电机。
转子低电压判据满足时发失磁信号,并发出切换励磁命令。此判据可预测发电机是否因失磁而失去稳定,从而在发电机尚未失去稳定之前及早地采取措施,如切换励磁等,防止事故的扩大。
汽轮发电机在失磁时一般可异步运行一段时间,此期间由定子过电流判据进行监测。若定子电流大于1.05倍的额定电流,发出压出力指令,压低出力后,使发电机继续稳定异步运行一段时间,经过t2后再发跳闸命令。这样,在t2期间运行人员可有足够的时间去排除故障,使励磁重新恢复,避免跳闸。如果出力在t2时间内不能压下来,而过电流判据又一直满足,则发跳闸命令以保证发电机本身的安全。(www.xing528.com)
图11-20 失磁保护的逻辑框图
对无功储备不足的系统,当发电机失磁后,有可能在发电机失去静稳之前,变压器高压侧电压就达到了系统崩溃值。当转子低电压判据满足并且高压侧低电压判据满足时,说明发电机的失磁已造成了对电力系统安全运行的威胁,经与门“2Y”和短延时t3发跳闸命令,迅速切除发电机。
为了防止电压互感器回路断线时造成失磁保护误动作,变压器高、低压侧均有TV断线闭锁元件,TV断线时发出信号,同时闭锁失磁保护。
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