欠励限制与失磁保护的配合计算

梁国柱

(广东珠海金湾发电有限公司，广东 珠海　519050)



欠励限制与失磁保护的配合计算

梁国柱

(广东珠海金湾发电有限公司，广东 珠海519050)

发电厂应对欠励限制保护与失磁保护的定值进行核算，确认两者是否配合。因失励限制保护与失磁保护原理不同，需将两者归化至同一平面才能进行比较。介绍了失磁保护阻抗圆转换为功率圆的方法，通过实例计算和实验验证了该方法的正确性。

欠励限制；失磁保护；配合计算；阻抗圆；功率圆

0　引言

某火力发电厂2×600 MW机组，励磁系统使用ABB公司的UNITROL 5000系列，发电机保护使用美国GE公司的G60发电机保护装置。励磁技术监督查评工作指出，该厂未对欠励限制与失磁保护的配合进行核算，应对两者的整定值进行核算，以保证发电机的并网安全运行。欠励限制保护与失磁保护的原理不同，须将失磁阻抗圆转换至功率平面或将欠励限制曲线转换至阻抗平面才能进行比较[1-5]。本文以该厂为例，介绍失磁阻抗圆归化至功率圆的方法并验证，核算欠励限制与失磁保护的配合情况。

1　失磁阻抗圆归化至功率圆

图1　失磁阻抗圆

(1)

将R=P/I2，X=Q/I2，I2=(P2+Q2)/U2代入式(1)并化简得

(2)

式中：P，Q分别为发电机的有功功率和无功功率；U为发电机额定电压。

(3)

2　UNITROL5000欠励限制器原理

图2　欠励限制器原理

3　欠励限制与失磁保护配合核算

某600 MW火力发电机组的参数为：SN=667MV·A，UN=20kV，CT变比na为25 000A/5A，PT变比nv为20.0kV/0.1kV。G60保护装置中失磁保护圆2的定值C2为17.16Ω，R2的定值为15.17Ω。

因欠励限制在功率平面是以发电机额定视在功率为基准的标幺值表示的，进行配合核算时应将式(3)中推导出的圆心和半径转换为以发电机额定参数为基准的标幺值。

发电机基准阻抗

所以,C2,R2以之为基准的标幺值

由式(3)可知在额定电压条件下

即失磁保护动作区域在功率平面上是以(0，-3.99)为圆心，3.52为半径的圆。

UNITOL5000装置内欠励限制器设置的定值见表1，通过实测G60发电机保护装置失磁保护元件的动作值见表2。表1、表2中，有功功率、无功功率是以发电机额定视在功率为基准的标幺标。

在额定电压条件下，将欠励限制器定值与失磁功率圆画在同一功率平面如图3所示。

表1　欠励限制曲线

表2　失磁保护实测动作数据

图3　欠励限制与失磁保护配合图

试验测得失磁保护元件动作功率值基本与失磁保护功率圆相吻合，由图3可直观地看出欠励限制器先于失磁保护动作，且欠励限制与失磁保护之间有足够的过渡裕度，满足相关规程要求[8-9]。因欠励限制曲线、失磁功率圆的圆心和半径均与发电机额定电压标幺值的平方成正比关系，所以，在其他电压条件下，欠励限制曲线与失磁功率圆也是配合的。

4　结论

将失磁阻抗圆与欠励限制曲线归化到同一功率平面进行比较，可直观地验证欠励限制与失磁保护的配合情况。实测动作曲线验证了核算方法的正确性，可为其他发电厂进行核算时提供参考。

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(本文责编：白银雷)

2016-04-25；

2016-06-10

TM 306

B

1674-1951(2016)06-0051-02

梁国柱(1984—)，男，广东阳春人，助理工程师，从事发电厂继电保护方向的工作(E-mail:knightliang@163.com)。