欠勵限制與失磁保護的配合計算

梁國柱

(廣東珠海金灣發電有限公司，廣東 珠海　519050)

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欠勵限制與失磁保護的配合計算

梁國柱

(廣東珠海金灣發電有限公司，廣東 珠海519050)

發電廠應對欠勵限制保護與失磁保護的定值進行核算，確認兩者是否配合。因失勵限制保護與失磁保護原理不同，需將兩者歸化至同一平面才能進行比較。介紹了失磁保護阻抗圓轉換為功率圓的方法，通過實例計算和實驗驗證了該方法的正確性。

欠勵限制；失磁保護；配合計算；阻抗圓；功率圓

0　引言

某火力發電廠2×600 MW機組，勵磁系統使用ABB公司的UNITROL 5000系列，發電機保護使用美國GE公司的G60發電機保護裝置。勵磁技術監督查評工作指出，該廠未對欠勵限制與失磁保護的配合進行核算，應對兩者的整定值進行核算，以保證發電機的并網安全運行。欠勵限制保護與失磁保護的原理不同，須將失磁阻抗圓轉換至功率平面或將欠勵限制曲線轉換至阻抗平面才能進行比較[1-5]。本文以該廠為例，介紹失磁阻抗圓歸化至功率圓的方法并驗證，核算欠勵限制與失磁保護的配合情況。

1　失磁阻抗圓歸化至功率圓

圖1　失磁阻抗圓

(1)

將R=P/I2，X=Q/I2，I2=(P2+Q2)/U2代入式(1)并化簡得

(2)

式中：P，Q分別為發電機的有功功率和無功功率；U為發電機額定電壓。

(3)

2　UNITROL5000欠勵限制器原理

圖2　欠勵限制器原理

3　欠勵限制與失磁保護配合核算

某600 MW火力發電機組的參數為：SN=667MV·A，UN=20kV，CT變比na為25 000A/5A，PT變比nv為20.0kV/0.1kV。G60保護裝置中失磁保護圓2的定值C2為17.16Ω，R2的定值為15.17Ω。

因欠勵限制在功率平面是以發電機額定視在功率為基準的標幺值表示的，進行配合核算時應將式(3)中推導出的圓心和半徑轉換為以發電機額定參數為基準的標幺值。

發電機基準阻抗

所以,C2,R2以之為基準的標幺值

由式(3)可知在額定電壓條件下

即失磁保護動作區域在功率平面上是以(0，-3.99)為圓心，3.52為半徑的圓。

UNITOL5000裝置內欠勵限制器設置的定值見表1，通過實測G60發電機保護裝置失磁保護元件的動作值見表2。表1、表2中，有功功率、無功功率是以發電機額定視在功率為基準的標幺標。

在額定電壓條件下，將欠勵限制器定值與失磁功率圓畫在同一功率平面如圖3所示。

表1　欠勵限制曲線

表2　失磁保護實測動作數據

圖3　欠勵限制與失磁保護配合圖

試驗測得失磁保護元件動作功率值基本與失磁保護功率圓相吻合，由圖3可直觀地看出欠勵限制器先于失磁保護動作，且欠勵限制與失磁保護之間有足夠的過渡裕度，滿足相關規程要求[8-9]。因欠勵限制曲線、失磁功率圓的圓心和半徑均與發電機額定電壓標幺值的平方成正比關系，所以，在其他電壓條件下，欠勵限制曲線與失磁功率圓也是配合的。

4　結論

將失磁阻抗圓與欠勵限制曲線歸化到同一功率平面進行比較，可直觀地驗證欠勵限制與失磁保護的配合情況。實測動作曲線驗證了核算方法的正確性，可為其他發電廠進行核算時提供參考。

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(本文責編：白銀雷)

2016-04-25；

2016-06-10

TM 306

B

1674-1951(2016)06-0051-02

梁國柱(1984—)，男，廣東陽春人，助理工程師，從事發電廠繼電保護方向的工作(E-mail:knightliang@163.com)。