發電機保護的相關技術問題

摘 要 在電力系統中發揮關鍵作用的就是發電機，其發揮的作用是不可代替的。整個電力系統的運行直接受到發電機的影響，所以只有不斷加大發電機保護相關技術問題的研究力度，才能夠為發電機正常運行的穩定性和可靠性提供更好的保障。故障性問題的出現會影響電力系統的正常運行，從而對經濟的發展造成一定的影響。因此本文主要是對基于電子技術的發電機保護的相關技術問題進行了具體的研究和分析。

【關鍵詞】電子技術 發電機保護 相關問題

在經濟的發展中，電力系統發揮著重要的作用，如果電力系統無法正常運行，則對經濟造成的損失是無法估計的。因此協調發電器保護器的相關工作十分重要。

1 調速器控制和低頻協調

調節發電機的速度和分配發電機的負荷是調控器的主要功能，發電機的轉速和頻率之間的關系十分密切。如果發電機突然沒有負荷，則在轉速加快的同時會加大頻率，這時調速器機械力和輸出功率的減少主要是通過導葉封閉等方式來完成的。反之具有相同的原理，如果發電機的工作是在過載和低頻狀態下進行的，對于這種過載能力現有的控制無法及時糾正，而且只有在整個系統負荷匹配的情況才會發生低頻甩負荷現象。大型系統的震蕩現象產生時，會從電力系統中分解典型的孤網，這些孤網是由數個電廠構成的。典型的負荷失配現象存在于這些孤網中，如果過載現象出現在一個孤網上，會減小頻率，從而會降低發電機的轉速，低頻甩負荷一般是在這種情況下要求運行的，在北美的一些國家電網中經常出現這種應用。如果水輪發電機的運行狀態是低頻的，這樣并不會將事故引發出來，所以低頻保護裝置不需要專門配置在水輪機組中。但是在實際工作中，低頻運行的持續性會損害用戶或者同一孤網的設備，因此部分電廠會對低頻運行保護裝置專門設置。發電機調速器組成結構圖如圖1所示。

2 勵磁保護和系統穩定

提供磁場能是發電機勵磁系統的主要功能，這樣可以為發電機和電力系統的同步性提供保障，發電子繞組使用的直流電可以從勵磁系統中直接獲取。當前直流轉換變壓器是勵磁系統直流電主要的來源，發電機的出口與這個變壓器連接在一起。電勢是在交流電轉化為直流電時產生的，這樣可以啟動變壓器。在發電機同步的維護和發電機在無功功率的吸收或輸出方面勵磁系統的作用都是非常重要的。實際上許多連鎖反應會出現在勵磁電流的突變中，如無功功率突然變高，會提高工作電壓；反之如果降低工作電壓，各種不同步的現象可能會出現。如果發電機與電力系統具有很小的聯系，同時對其它出口的電壓也沒有控制，這時加大電流可能會升高發電機出口的電壓。自動電壓調節是發電機控制電壓主要使用的方式，在這種方式中，勵磁系統在對電力系統無功功率的吸收和輸出中，會在正常的范圍內保持電壓，而勵磁控制是發電機主要的保護者，其通過對發電機允許的狀況進行排除，從而對發電機系統中產生的不穩定運行合理的控制，進而可以為發電機的正常運行提供有利的保障。圖2為發電機勵磁系統原理圖。

3 發電機的靜態穩定性

如果電廠輸電到負荷中心具有較少的輸電線路，則會在一定程度上影響發電機的靜態穩定性。90b或以上是遠端發電廠和負荷中心這兩個電壓向量之間夾角的程度，則在系統間可能會將傳輸電的可能性大大降低，而且在電力系統中甚至會出現震蕩現象，同時可能會將幾個孤網解列出來。如果發電廠或者負荷中線之間的線路斷開是由故障導致的，兩點之間的電抗會增加到一個最大的電能點，這個電能點雖然對傳輸可以提供，但是對于同步性卻無法維持。

4 失磁保護

要想使發電機實現保護和協調控制的目標，需要各個系統的共同協調作用，同時只有協調電機容量、欠勵限制和靜態穩定等狀況才能夠完成失磁保護。在欠勵工況的狀況中，發電機只有失磁保護運行的狀態下才能夠正常運行。另外要及時檢測發電機的失磁現象，其主要目的是對失磁或部分失磁現象給發電機或其他電力部分造成的損失狀況提前預防和避免。發電機失磁以后，會提升轉子和阻尼條自身的溫度，從而增加了故障的發生率。發電機失磁保護原理框圖如圖3所示。

5 結論

根據本文的研究可知，所有發電機保護相關問題的研究都是為電力系統的運行提供保障的。所以只有將相關的研究力度不斷加大，才能夠更好的保護發電機的運行，從而為經濟的可持續發展提供保障。

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作者簡介

王列峰（1965-） ，男，海南省?？谑腥恕４髮W本科學歷。海南師范大學實驗師。研究方向為電子通信技術、EDA技術。

作者單位

海南師范大學 海南省海口市 571158endprint