大型發電機組整定計算配合的幾點問題探討

摘 要：大型發電廠繼電保護整定計算是保證機組保護裝置正確動作，提高可靠性的重要環節。勵磁調節器及發變組保護，是電廠二次系統的兩個重要環節。在進行整定計算時，必須考慮兩個系統的保護配合問題，應校核發電機組勵磁調節器過勵磁限制、發變組過勵磁保護、勵磁過負荷整定值，是否符合先勵磁調節器限制后發變組保護的階梯關系。

關鍵詞：整定計算 保護 勵磁調節器 配合

中圖分類號：TM772 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（c）-0131-02

大型發電廠繼電保護整定計算是保證機組及廠用系統保護裝置正確動作，提高可靠性的重要環節。勵磁調節器及發變組保護，是電廠二次系統的兩個非常重要的環節。發變組保護、電網線路保護的整定計算均有相關的導則、規程可依循。而對于勵磁系統調節器與發變組保護配合問題，目前尚且沒有一個比較權威的規程或者導則可參考。本文主要針對上述問題，以某電廠為例，探討發電機組勵磁調節器過勵磁限制、發變組過勵磁保護、轉子過負荷整定值的配合問題。

1 勵磁調節器V/F限制、強勵限制動作原理

勵磁調節器，是勵磁系統的控制核心，控制發電機機端電壓、轉子電流、無功功率、功率因數的作用，勵磁系統的保護也是通過調節器實現的，如強勵保護、欠勵保護、V/F限制保護等等。

南方某發電廠某機組發變組勵磁調節器采用北京某公司GEC-332的勵磁調節器；GEC-332的勵磁調節器由控制單元AVR32、操作回路、數字（開關）量輸入輸出回路、模擬量輸入輸出回路、脈沖放大、脈沖分配、大功率晶閘管整流元件、整流橋交直流側開關（施奈德等進口或國產優質免維護產品）及操作回路構成。GEC-332勵磁調節器V/F限制。

V/F限制報警時間公式：

V/F限制動作時間公式：tdz=（當實際磁通密度達到磁通密度頂值M2時，2 s后發出V/F限制動作信號，自動進行檢磁）。

GEC-332勵磁調節器強勵限制反時限曲線無曲線公式，取勵磁試驗的試驗數據如表1所示。

2 發變組繼電保護過激磁保護、勵磁過負荷保護動作原理

發變組過激磁保護主要是防止發電機和變壓器過激磁，當電壓升高或頻率降低時工作磁通密度過高引起鐵芯飽和、鐵芯漏磁磁通增強，嚴重時造成設備變形及絕緣破壞。勵磁系統過負荷保護反應勵磁繞組的平均發熱狀況。保護動作量按躲過強勵工況整定。

發變組保護采用南京某公司RCS-985保護。

（1）發電機反時限過激磁保護：發電機反時限過激磁保護具有累積和散熱功能。給定的反時限動作特性曲線由整定輸入的八組定值得到。過勵磁倍數整定值一般在1.0～1.5之間。

（2）發變組RCS-985保護勵磁過負荷反時限曲線為：t=。

式中：C為轉子繞組過熱常數；Ifd為轉子回路電流；Ijz為轉子回路基準電流。

3 發變組繼電保護、勵磁調節器定值單

（1）發變組RCS-985保護勵磁過負荷保護定值如表2所示。

（2）發變組RCS-985保護過激磁保護定值如表3所示。

（3）發電機勵磁調節器GEC-332定值如表4所示。

4 發變組繼電保護、勵磁調節器定值配合校核

校核發變組保護勵磁過負荷保護與勵磁調節器強勵限制的配合。

發變組RCS-985勵磁過負荷反時限保護，取C=35如表5所示。

勵磁調節器強勵限制曲線，無曲線公式，取勵磁試驗數據如表6所示。

校核發電機過勵磁保護與V/F限制的配合。

發變組RCS-985過激磁保護曲線定值如表7所示。

勵磁調節器V/F限制曲線如表8所示。

校核結果如下。

（1）從上圖1可以看出，在勵磁電流為1.4倍以下，勵磁調節器強勵限制動作時間比勵磁過負荷保護動作時間長，不滿足先勵磁限制后發變組保護的動作階梯關系。應調整勵磁調節器設置參數，以滿足先勵磁限制后發變組保護的動作階梯關系。（2）從上圖2可以看出，兩個曲線不存在交叉點，且勵磁調節器V/F限制動作時間均比過激磁保護動作時間短，滿足先勵磁限制后保護的階梯關系。

勵磁調節器的保護先于發變組的過激磁保護、勵磁過負荷保護動作，動作后可以減少電壓給定值來限制VF比值。所以，應優化修改機組的勵磁過負荷保護定值與勵磁調節器的強勵限制參數設置，以保證險勵磁限制后發變組保護的動作階梯關系。

5 結語

本文通過檢驗某廠保護勵磁調節器及發變組保護定值的配合問題，校驗了勵磁調節器的強勵限制與保護勵磁過負荷、勵磁調節器的VF限制與保護過激磁的配合定值，應先勵磁限制后保護動作的階梯關系。經過檢驗后，督促電廠作出保護定值與勵磁系統調節器的配合優化修改。電廠自2011年自定值優化后，符合勵磁調節器及發變組保護的階梯關系。保護及調節器運行正常，至今未發生誤動事件，保證機組的安全穩定運行。

參考文獻

[1]RCS-985發電機變壓器成套保護技術說明書.

[2]GEC-332勵磁調節器裝置說明書.

[3]大型發電機變壓器繼電保護整定計算導則，DL/T 684—2012[S].

[4]繼電保護和安全自動裝置技術規程，GB 14285—2006[S].

[5]高春如.大型發電機組繼電保護整定計算與運行技術[M].中國電力出版社，2006.