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发电机失磁保护的典型配置方案
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励磁系统是同步发电机的重要组成部分，对电力系统及发电机的稳定运行有十分重要的影响。由于励磁系统相对较为复杂，主要包括励磁功率单 元和励磁控制部分，因而励磁故障的发生率在发电机故障中是较高的。加强失磁保护的研究，找到一个合理而成熟可靠的失磁保护配置方案是十分必要的。
由于失磁保护的判据较多，闭锁方式和出口方式也较多，因此失磁保护的配置目前在所有发电机保护中最复杂，种类也最多。据国内一发电机保护的大型生产厂家 统计，202_年中，该厂所供的失磁保护配置方案就有20多种。如此之多的配置方案对于现场运行是十分不利的。不仅业主和设计部门难以作出选择，而且整 定、调试、运行、培训都变得复杂。这样，现场运行经验和运行业绩不易取得，无法形成一个典型方案以提高设计、整定效率和运行水平，也不利于保护的成熟和完 善。从电网运行中反映，失磁保护的误动率较高。
湖北襄樊电厂4台300MW汽轮发电机组，首次在300MW发电机组上采用国产WFB－100 微机保护，经过近3年的现场运行，其失磁保护在试运行期间发生过误动作，在采取一定措施后，未再误动。近年来，失磁保护先后经过数次严重故障的考验和进相 运行实验，都正确动作。本文将分析该厂失磁保护方案的特点，并以此为典型方案，以供同行借鉴参考。失磁保护的主判据
目前失磁保护使用最多的主判据主要有三种，分别是1）转子低电压判据，即通过测量励磁电压Ufd是否小于动作值；2）机端低阻抗判据Z＜；3）系统低电压Um＜。三种判据分别反映转子侧、定子侧和系统侧的电气量。2．1 转子低电压判据Ufd
早期的整流型和集成电路型保护，采用定励磁电压判据，表达式为：
Ufd＜K·Ufd0，Ufd0为空载励磁电压，K为小于1的常数。
目前的微机保护，多采用变励磁电压判据Ufd（P），即在发电机带有功P的工况下，根据静稳极限所需的最低励磁电压，来判别是否已失磁。正常运行情况下（包括进相），励磁电压不会低于空载励磁电压。Ufd（P）判据十分灵敏，能反映出低励的情况，但整定计算相对复杂。因为Ufd是转子系统的电气量，多为直流，而功率P是定子系统的电气量，为交流量，两者在一个判据进行比较。如果整定不当很容易导致误动作。在襄樊电厂1＃机试运行期间就因为该判据整定值偏大而误动2次。经检查并结合进相运行试验数据进行分析发现，整定值K偏大的主要原因是在整定计算中，发电机空载励磁电压Ufd0、同步电抗Xd，均采用的是设计值，而设计值与实测值有较大的差别［1］。如襄樊电厂1＃机的设计值Ufd0＝160V，Xd＝1．997（标么值），而实测值Ufd0＝140V，Xd＝1．68（标么值）。由此造成发电机在无功功率较小或进相运行时，Ufd（P）判据落入动作区而误动。这种情况，在全国其他地区也屡有发生，人们往往因此害怕用此判据。对于水轮机组，由于Xd与Xq的不同，整定计算就更繁琐一些［2］。
但是勿容置疑的是，该判据灵敏度最高，动作很快。如果掌握好其整定计算方法，在整定计算上充分考虑空载励磁电压Ufd0和同步电抗Xd等参数的影响，或在试运行期间加以实验调整，不仅可以避免误动作，而且是一个十分有效的判据。能防止事故扩大而被迫停机，特别适用于励磁调节器工作不稳定的情况。
在机组的进相运行试验时，一台机组在进相深度较深时，励磁调节器2次突然失稳，Ufd（P）判据迅速动作，使励磁2次成功恢复，避免了切机事故。2次现场记录如下：
1）动作前，发电机带有功P＝200MW，无功Q＝－82Mvar，功角δ＝59．3°。继续加大进相深度时，励磁调节器失稳，Ufd突然从170V骤减至122V，已低于空载励磁电压。Ufd（P）判据迅速动作，发信、减出力并切换厂用电，励磁调节器工作恢复正常。
2）动作前，发电机带有功P＝300MW，无功Q＝－50Mvar，功角δ＝61°。这时，无功Q突然从－50Mvar增至－80Mvar，励磁电压急剧下降。Ufd（P）判据出口动作，励磁恢复正常。
2．2 低阻抗判据Z＜
反映发电机机端感受阻抗，当感受阻抗落入阻抗圆内时，保护动作。失磁保护的阻抗圆常见有两种，一是静稳边界圆Z1；另一个是异步圆Z2，如图1所示。还有介于两者之间的苹果圆（主要用于凸极机）。发电机发生低励、失磁故障后，总是先通过静稳边界，然后转入异步运行。因此，静稳边界圆比异步圆灵敏。由于静稳边界圆存在第一、二象限的动作区，在进相运行时，当进相较深的时候，有可能误动。
静稳边界圆Z1与纵轴交于A、B两点，A点为系统阻抗XS，B点为Xd（同步电抗）。在整定计算时，A点系统阻抗XS有时取最大方式下的阻抗，有时取最小方式下的阻抗，B点Xd的取值有时为保证能可靠动作，乘上一个可靠系数K（K一般取1．2）［3］。若机组不将进相运行作为正常运行方式，用以上整定计算方法保护都不会误动作。但是若将进相运行作为正常的运行方式，整定计算时应充分考虑进相运行对保护的影响，以防止误动作［4］。
以襄樊电厂4＃机进相实验数据为依据，计算出在进相深度达到最大时（δ＝65°）的阻抗值，看是否会落入动作区内。如表1.1）若XS取最小系统阻抗（大方式），A点为Xs．min（0，3），B点不乘可靠系数K，则B点为Xd（0，－34）。圆心（0，－15．5），半径18．5。上表中三种工况所对应的感受阻抗与圆心的距离分别为21．1，20．8，21．8。尚有10％
以上的可靠系数。
2）若XS仍取最小系统阻抗，B点乘可靠系数1．2，B点为1．2 Xd（0，－40．8）。圆心（0，－18．9），半径21．9。表1中三种工况所对应的感受阻抗与圆心的距离分别为23，23．3，22．6。可靠系数小于5％，几乎没有裕度。
3）若XS取最大系统阻抗（小方式），A点为Xs．max（0，4．7），B点不乘可靠系数K，B点为Xd（0，－34）。圆心（0，－14．7），半径19．4。表1中三种工况所对应的感受阻抗与圆心的距离分别为20．7，20．6，21．76。可靠系
数小于7％，裕度很小。
4）若XS取最大系统阻抗（小方式），B点又乘可靠系数1．2。表1中三种
工况必有误动作发生。
由此可见，对进相运行的机组，以上第4种整定计算方法不可取。第2、3种整定计算方法，在系统振荡，进相深度过深，三相不平衡以及机组特性差异等因素 下，也可能造成保护误动而停机解列。因此，对把进相运行作为正常运行方式的机组，宜采用异步圆跳闸，可有效保证进相运行时不误动。若采用静稳圆，须用第1 种整定计算方法，或干脆去掉阻抗圆的第一、二象限部分，取XS＝0，将系统等值为无穷大系统，B点取Xd。这样不仅整定计算简化，而且不会造成进
相运行时保护误动。2．3 系统低电压判据
反映系统（电厂高压侧母线）三相同时低电压。本判据主要用来防止由发电机失磁故障引发无功储备不足的系统电压崩溃。这种判据在系统容量较小、电厂与系统 联系薄弱或系统无功不足时，能可靠动作。这种情况往往出现在远离负荷中心的水电厂或坑口火电厂的建设初期，或水电厂的枯水期［5］。高压侧母线的三相电压严重下降将导致系统稳定运行的破坏，因此须快速跳闸。
当电厂建成后，一般有多台发电机并联运行，而且电厂能量外送的输变电工程也竣工投产，此时，一台发电机失磁不大可能将高压侧母线电压Um下降到整定值（0．8～0．85 Un）以下，本判据往往不能动作。因此，在设计失磁保护的逻辑回路时，不应将系统低电压判据和其他失磁主判据“与”来出口，以免闭锁失磁机组的停机出口。宜采用当其他失磁主判据满足时，若系统低电压判据不满足，则经一较长延时跳闸；若系统低电压判据也满足，则快速跳闸。
对于与系统联系紧密的电厂和小型机组，本判据完全可以取消。失磁保护典型配置方案
3．1 逻辑回路
典型配置方案采用上节所叙述的三个主判据，并结合PT断线闭锁的辅助判据，组成完整的低励失磁保护。逻辑图如图2：
3．2 本方案的特点
Ufd（P）判据直接反映励磁电压，最直接地反映了 一切低励和失磁故障；变励磁低电压判据也是最灵敏，动作最快的主判据，是三个主判据中唯一能可靠地反映低励故障的判据。因此，典型配置中选用这一判据，不 仅可通过延时发信、减出力等（或切换励磁），可能使励磁恢复正常，或值班员采取措施以恢复励磁；同时也作为跳闸的必要条件。
失磁保护的三个主判据，其灵敏度从高到低依次为转子低电压、阻抗圆Z＜、系统低电压。鉴于系统低电压判据在较多情况下并不能可靠动作，因此不能将它作为跳闸出口的必要条件，而是作为加速跳闸的因素。
本典型方案将转子低电压“与”阻抗圆Z＜判据，经一较长延时t3出口跳闸；若系统低电压判据又同时满足，表示系统无功储备已不足，则不经长延时t3，而是经短延时t2出口跳闸。本典型方案并不简化，主要适用于大型机组和对系统影响很大的机组。在实际运用中，可尽可能地简化。对于与系统联系紧密的电厂，可省去系统低电压判据。对系统影响较小的中小型机组，可只用阻抗圆Z＜判据。3．3 现场运行情况
采用本配置方案的失磁保护在湖北襄樊电厂4台300MW汽轮发电机组上已投运3年，在试运行期间，失磁保护转子低电压判据曾几次误动作［1］，经重新计算和调整其整定值，保护不再误动。其后的运行中，由于励磁调节器工作不稳定，反复故障，失磁保护多次正确动作，成功地切除故障。特别是转子低电压判据能迅速发信、减出力等，有时能使励磁恢复正常，避免停机事故。
如在202_年3月，3＃机Ufd（P）判据动作发信，运行人员迅速将励磁调节改为手动方式，使励磁恢复正常。后经检查，励磁调节器的机笼插槽接触不好，使CPU故障，触发脉冲丢失两相。
其后，202_年7月，3＃机励磁调节器再次故障，励磁变过流保护动作，转子低电压判据动作，励磁仍不能恢复正常，最后阻抗圆Z＜判据动作停机。经检查，励磁调节器的CPU损坏。更换励磁柜CPU插件。
202_年4月，4＃机励磁调节器的CPU损坏，励磁调节器发故障信号，随后转子低电压判据动作，阻抗圆动作停机。退出该励磁柜，更换励磁柜机笼、CPU插件、网卡等。
3．4 与其他配置方案的比较
目前失磁保护配置方案很多，不下20多种。其主判据也不外乎上节所说的几种，主要是逻辑组合与闭锁方式的差别。除本文所提的配置方案外，目前大机组上应 用较广泛的方案有：采用静稳边界圆发信，异步圆跳闸。这种方案主要是担心转子低电压判据太灵敏，易误动。静稳圆与异步圆从原理上没有很大的差别，反映的都 是机端感受阻抗，只是静稳圆比异步圆灵敏一些，动作稍快一些。如果用静稳边界圆发信，到减出力或采取措施，恐怕已不能使励磁恢复正常了，停机事故将在所难 免。另外静稳圆与异步圆都采用定子侧判据，可靠性显然不如转子侧和定子侧判据“与”出口跳闸。而且转子侧判据是最直接的，任何低励失磁故障都首先来自转子 侧，然后影响到定子侧，再波及系统侧。结论
本文所提出的失磁保护方案，经历了实际运行
中多种类型低励失磁故 障的考验和进相运行实验，具有良好的运行业绩。我省将它作为典型配置方案，运用于近年来新建、改造的大型机组保护中。采用典型配置，不仅给设计、整定、调 试、运行带来很大方便，而且便于技术的成熟和运行经验的提高。
另外需指出的是，失磁保护对整定计算的要求较高，如整定不当，易造成误动作，尤其是Ufd（P）判据。本典型方案主要适用于大型机组和对系统影响很大的机组。在实际运用中，并非所有的判据都一定要采用。合理地简化不仅利于整定和运行，也可最终减少误动发生的可能性。
参考文献：
［1］ 殷建刚,彭丰.发电机失磁保护的动作分析和整定计算的研究［J］.继电器，202_,（7）.［2］ 姚晴林，张学深，张项安．微机UL－P型转子低电压失磁继电器动作方程及整定计算的研究［J］．继电器，202_，（7）． ［3］ 崔家佩，孟庆炎，等．电力系统继电保护与安全自动装置整定计算［M］．北京：水利电力出版社，1993． ［4］ 殷建刚，彭丰，等．进相运行对发电机变压器保护的影响的讨论［J］．湖北电力，202_，（1）
［5］ 王维俭．电气主设备继电保护原理与应用［M］．北京：中国电力出版社，1996．
第二篇：发电机失磁保护的典型配置方案
发电机失磁保护的典型配置方案 引言
励磁系统是同步发电机的重要组成部分，对电力系统及发电机的稳定运行有十分重要的影响。由 于励磁系统相对较为复杂，主要包括励磁功率单元和励磁控制部分，因而励磁故障的发生率在发电机故障中是较高的。加强失磁保护的研究，找到一个合理而成熟可 靠的失磁保护配置方案是十分必要的。
由于失磁保护的判据较多，闭锁方式和出口方式也较多，因此失磁保护的配置目前在所有发电机保护中最复杂，种类也最多。据国内一发电机保护的大型生产厂 家统计，202_年中，该厂所供的失磁保护配置方案就有20多种。如此之多的配置方案对于现场运行是十分不利的。不仅业主和设计部门难以作出选择，而且整 定、调试、运行、培训都变得复杂。这样，现场运行经验和运行业绩不易取得，无法形成一个典型方案以提高设计、整定效率和运行水平，也不利于保护的成熟和完 善。从电网运行中反映，失磁保护的误动率较高。
湖北襄樊电厂4台300MW汽轮发电机组，首次在300MW发电机组上采用国产WFB－100微机保护，经过近3年的现场运行，其失磁保护在试运行期 间发生过误动作，在采取一定措施后，未再误动。近年来，失磁保护先后经过数次严重故障的考验和进相运行实验，都正确动作。本文将分析该厂失磁保护方案的特 点，并以此为典型方案，以供同行借鉴参考。失磁保护的主判据
目前失磁保护使用最多的主判据主要有三种，分别是
1）转子低电压判据，即通过测量励磁电压Ufd是否小于动作值； 2）机端低阻抗判据Z＜；
3）系统低电压Um＜。三种判据分别反映转子侧、定子侧和系统侧的电气量。2．1 转子低电压判据Ufd
早期的整流型和集成电路型保护，采用定励磁电压判据，表达式为：
Ufd＜K·Ufd0，Ufd0为空载励磁电压，K为小于1的常数。
目前的微机保护，多采用变励磁电压判据Ufd（P），即在发电机带有功P的工况下，根据静稳极限所需的最低励磁电压，来判别是否已失磁。正常运行情况下（包括进相），励磁电压不会低于空载励磁电压。Ufd（P）判据十分灵敏，能反映出低励的情况，但整定计算相对复杂。因为Ufd是转子系统的电气量，多为直流，而功率P是定子系统的电气量，为交流量，两者在一个判据进行比较。如果整定不当很容易导致误动作。
在襄樊电厂1＃机试运行期间就因为该判据整定值偏大而误动2次。经检查并结合进相运行试验数据进行分析发现，整定值K偏大的主要原因是在整定计算中，发电机空载励磁电压Ufd0、同步电抗Xd，均采用的是设计值，而设计值与实测值有较大的差别［1］。如襄樊电厂1＃机的设计值Ufd0＝160V，Xd＝1．997（标么值），而实测值Ufd0＝140V，Xd＝1．68（标么值）。由此造成发电机在无功功率较小或进相运行时，Ufd（P）判据落入动作区而误动。这种情况，在全国其他地区也屡有发生，人们往往因此害怕用此判据。对于水轮机组，由于Xd与Xq的不同，整定计算就更繁琐一些［2］。
但是勿容置疑的是，该判据灵敏度最高，动作很快。如果掌握好其整定计算方法，在整定计算上充分考虑空载励磁电压Ufd0和同步电抗Xd等参数的影响，或在试运行期间加以实验调整，不仅可以避免误动作，而且是一个十分有效的判据。能防止事故扩大而被迫停机，特别适用于励磁调节器工作不稳定的情况。
在机组的进相运行试验时，一台机组在进相深度较深时，励磁调节器2次突然失稳，Ufd（P）判据迅速动作，使励磁2次成功恢复，避免了切机事故。2次现场记录如下：
1）动作前，发电机带有功P＝200MW，无功Q＝－82Mvar，功角δ＝59．3°。继续加大进相深度时，励磁调节器失稳，Ufd突然从170V骤减至122V，已低于空载励磁电压。Ufd（P）判据迅速动作，发信、减出力并切换厂用电，励磁调节器工作恢复正常。
2）动作前，发电机带有功P＝300MW，无功Q＝－50Mvar，功角δ＝61°。这时，无功Q突然从－50Mvar增至－80Mvar，励磁电压急剧下降。Ufd（P）判据出口动作，励磁恢复正常。
2．2 低阻抗判据Z＜
反映发电机机端感受阻抗，当感受阻抗落入阻抗圆内时，保护动作。失磁保护的阻抗圆常见有两种，一是静稳边界圆Z1；另一个是异步圆Z2，如图1所示。还有介于两者之间的苹果圆（主要用于凸极机）。发电机发生低励、失磁故障后，总是先通过静稳边界，然后转入异步运行。因此，静稳边界圆比异步圆灵敏。由于静稳边界圆存在第一、二象限的动作区，在进相运行时，当进相较深的时候，有可能误动。
静稳边界圆Z1与纵轴交于A、B两点，A点为系统阻抗XS，B点为Xd（同步电抗）。在整定计算时，A点系统阻抗XS有时取最大方式下的阻抗，有时取最小方式下的阻抗，B点Xd的取值有时为保证能可靠动作，乘上一个可靠系数K（K一般取1．2）［3］。若机组不将进相运行作为正常运行方式，用以上整定计算方法保护都不会误动作。但是若将进相运行作为正常的运行方式，整定计算时应充分考虑进相运行对保护的影响，以防止误动作［4］。
以襄樊电厂4＃机进相实验数据为依据，计算出在进相深度达到最大时（δ＝65°）的阻抗值，看是否会落入动作区内。如表1.1）若XS取最小系统阻抗（大方式），A点为Xs．min（0，3），B点不乘可靠系数K，则B点为Xd（0，－34）。圆心（0，－15．5），半径18．5。上表中三种工况所对应的感受阻抗与圆心的距离分别为21．1，20．8，21．8。尚有10％以上的可靠系数。
2）若XS仍取最小系统阻抗，B点乘可靠系数1．2，B点为1．2 Xd（0，－40．8）。圆心（0，－18．9），半径21．9。表1中三种工况所对应的感受阻抗与圆心的距离分别为23，23．3，22．6。可靠系数小于5％，几乎没有裕度。
3）若XS取最大系统阻抗（小方式），A点为Xs．max（0，4．7），B点不乘可靠系数K，B点为Xd（0，－34）。圆心（0，－14．7），半径19．4。表1中三种工况所对应的感受阻抗与圆心的距离分别为20．7，20．6，21．76。可靠系数小于7％，裕度很小。
4）若XS取最大系统阻抗（小方式），B点又乘可靠系数1．2。表1中三种工况必有误动作发生。
由此可见，对进相运行的机组，以上第4种整定计算方法不可取。第2、3种整定计算方法，在系统振荡，进相深度过深，三相不平衡以及机组特性差异等因素 下，也可能造成保护误动而停机解列。因此，对把进相运行作为正常运行方式的机组，宜采用异步圆跳闸，可有效保证进相运行时不误动。若采用静稳圆，须用第1 种整定计算方法，或干脆去掉阻抗圆的第一、二象限部分，取XS＝0，将系统等值为无穷大系统，B点取Xd。这样不仅整定计算简化，而且不会造成进相运行时保护误动。2．3 系统低电压判据
反映系统（电厂高压侧母线）三相同时低电压。本判据主要用来防止由发电机失磁故障引发无功储备不足的系统电压崩溃。这种判据在系统容量较小、电厂与系 统联系薄弱或系统无功不足时，能可靠动作。这种情况往往出现在远离负荷中心的水电厂或坑口火电厂的建设初期，或水电厂的枯水期［5］。高压侧母线的三相电压严重下降将导致系统稳定运行的破坏，因此须快速跳闸。
当电厂建成后，一般有多台发电机并联运行，而且电厂能量外送的输变电工程也竣工投产，此时，一台发电机失磁不大可能将高压侧母线电压Um下降到整定值（0．8～0．85 Un）以下，本判据往往不能动作。因此，在设计失磁保护的逻辑回路时，不应将系统低电压判据和其他失磁主判据“与”来出口，以免闭锁失磁机组的停机出口。宜采用当其他失磁主判据满足时，若系统低电压判据不满足，则经一较长延时跳闸；若系统低电压判据也满足，则快速跳闸。
对于与系统联系紧密的电厂和小型机组，本判据完全可以取消。失磁保护典型配置方案
3．1 逻辑回路
典型配置方案采用上节所叙述的三个主判据，并结合PT断线闭锁的辅助判据，组成完整的低励失磁保护。逻辑图如图2：
3．2 本方案的特点
Ufd（P）判据直接反映励磁电压，最直接地反映了一切低励和失磁故障；变励磁低电压判据也是最灵敏，动作最快的主判据，是三个主判据中唯一能可靠地反映低励故障的判 据。因此，典型配置中选用这一判据，不仅可通过延时发信、减出力等（或切换励磁），可能使励磁恢复正常，或值班员采取措施以恢复励磁；同时也作为跳闸的必 要条件。
失磁保护的三个主判据，其灵敏度从高到低依次为转子低电压、阻抗圆Z＜、系统低电压。鉴于系统低电压判据在较多情况下并不能可靠动作，因此不能将它作为跳闸出口的必要条件，而是作为加速跳闸的因素。
本典型方案将转子低电压“与”阻抗圆Z＜判据，经一较长延时t3出口跳闸；若系统低电压判据又同时满足，表示系统无功储备已不足，则不经长延时t3，而是经短延时t2出口跳闸。本典型方案并不简化，主要适用于大型机组和对系统影响很大的机组。在实际运用中，可尽可能地简化。对于与系统联系紧密的电厂，可省去系统低电压判据。对系统影响较小的中小型机组，可只用阻抗圆Z＜判据。3．3 现场运行情况
采用本配置方案的失磁保护在湖北襄樊电厂4台300MW汽轮发电机组上已投运3年，在试运行期间，失磁保护转子低电压判据曾几次误动作［1］，经重新计算和调整其整定值，保护不再误动。其后的运行中，由于励磁调节器工作不稳定，反复故障，失磁保护多次正确动作，成功地切除故障。特别是转子低电压判据能迅速发信、减出力等，有时能使励磁恢复正常，避免停机事故。
如在202_年3月，3＃机Ufd（P）判据动作发信，运行人员迅速将励磁调节改为手动方式，使励磁恢复正常。后经检查，励磁调节器的机笼插槽接触不好，使CPU故障，触发脉冲丢失两相。
其后，202_年7月，3＃机励磁调节器再次故障，励磁变过流保护动作，转子低电压判据动作，励磁仍不能恢复正常，最后阻抗圆Z＜判据动作停机。经检查，励磁调节器的CPU损坏。更换励磁柜CPU插件。
202_年4月，4＃机励磁调节器的CPU损坏，励磁调节器发故障信号，随后转子低电压判据动作，阻抗圆动作停机。退出该励磁柜，更换励磁柜机笼、CPU插件、网卡等。3．4 与其他配置方案的比较
目前失磁保护配置方案很多，不下20多种。其主判据也不外乎上节所说的几种，主要是逻辑组合与闭锁方式的差别。除本文所提的配置方案外，目前大机组上 应用较广泛的方案有：采用静稳边界圆发信，异步圆跳闸。这种方案主要是担心转子低电压判据太灵敏，易误动。静稳圆与异步圆从原理上没有很大的差别，反映的 都是机端感受阻抗，只是静稳圆比异步圆灵敏一些，动作稍快一些。如果用静稳边界圆发信，到减出力或采取措施，恐怕已不能使励磁恢复正常了，停机事故将在所 难免。另外静稳圆与异步圆都采用定子侧判据，可靠性显然不如转子侧和定子侧判据“与”出口跳闸。而且转子侧判据是最直接的，任何低励失磁故障都首先来自转 子侧，然后影响到定子侧，再波及系统侧。结论
本文所提出的失磁保护方案，经历了实际运行
中多种类型低励失磁故障的考验和进相运行实验，具 有良好的运行业绩。我省将它作为典型配置方案，运用于近年来新建、改造的大型机组保护中。采用典型配置，不仅给设计、整定、调试、运行带来很大方便，而且 便于技术的成熟和运行经验的提高。
另外需指出的是，失磁保护对整定计算的要求较高，如整定不当，易造成误动作，尤其是Ufd（P）判据。本典型方案主要适用于大型机组和对系统影响很大的机组。在实际运用中，并非所有的判据都一定要采用。合理地简化不仅利于整定和运行，也可最终减少误动发生的可能性。
第三篇：发电机失磁后的机端测量阻抗
EdXjIdUfUsIXjIs
——发电机端的相电压 Uf Ed——发电机的同步电势 ——无穷大系统的相电压 UsI——发电机的定子电流
Xd——发电机的同步电抗
Xs——发电机与系统之间的联系电抗 ——受端的功率因数角
—— E d 和 U s之间的夹角（即功角）
根据电机学中的分析，发电机送到受端的功率WPjQ分别为：
PEdUssinXEdUsUs2 QcosXXtg1QP正常运行时，90。一般当不考虑励磁调节器的影响时，90为稳定运行的极限，90后，发电机失步。
发电机失磁以前，向系统送出无功功率，角为正，测量阻抗位于第一象限。失磁以后，随着无功功率的变化，角由正值变为负值，因此测量阻抗也沿着圆周随之由第一象限过渡到第四象限。
失磁保护的构成方式：
根据发电机容量和励磁方式的不同，失磁保护有如下两种：
1、利用自动灭磁开关联锁跳开发电机断路器。
实际上发电机失磁并不都是由于自动灭磁开关跳开而引起的，特别是当采用半导体励磁系统时，由于半导体元件或回路的故障而引起发电机失磁是可能的，而在这种情况下保护将不能动作。因此这种保护方式一半用于容量在100MW以下带直流励磁机的水轮发电机以及不允许失磁运行的汽轮发电机上。
2、利用失磁后发电机定子各参数变化的特点构成失磁保护 发电机定子参数的变化如下：机端测量阻抗由第一象限进入第四象限，无功功率改变方向，机端电压下降，功角增大，励磁电压降低等。
你搂住我的双肩，轻声说抱歉，我抬起头看你的脸，看见深深的疲倦，这一次你竟然没有掉眼泪，这一次也好象显得特别黑，这才了解你原来也能这样决裂。
你说你从不后悔，爱过这一回，只是我俩没有明天，爱得越深越有罪，我知道你不是存心要辩解，我知道你一定也不能睡，决定之前你不知压下多少伤悲。
爱无罪，再过一百年我都这样认为，活着本来就很累，谁又能保证自己永不犯罪。爱无罪，为她吃尽苦头我也无所谓。如果一定要心碎，是我的勇气能为你把心碎。
发电机——变压器组继电保护的特点：
由于发电机和变压器的成组连接，相当于一个工作元件，因此，就能够把发电机和变压器中某些性能相同的保护合并成一个对全组公用的保护。
发电机－变压器组纵联差动保护的特点：
（1）当发电机和变压器之间无断路器是，一般装设整组共用的纵差动保护，但对大容量的发电机组，发电机应补充装设单独的纵差动保护。
对于水轮发电机和绕组直接冷却的汽轮发电机，当公用的差动保护整定值大于1.5倍发电机额定电流时，发电机也应补充装设单独的纵差动保护。
（2）当发电机与变压器之间有断路器时，发电机和变压器应分别装设纵差动保护。
（3）当发电机与变压器之间有分支线时，应把分支线也包括在差动保护。范围内，这时分支线上电流互感器的变比应与发电机回路的相同
对于发电机－变压器组，由于发电机与系统之间没有电的联系，因此，发电机定子接地保护就可以简化。
对于发电机－变压器组，其发电机的中性点一般不接地或经消弧线圈接地。
根据故障及异常运行状态的性质，发电机保护可动作于：
1、停机，即断开发电机断路器，灭磁，关闭汽轮机主汽门或水轮机导水翼。
2、解列并灭磁，即断开发电机断路器，灭磁，原动机甩负荷。
3、解列，即断开发电机断路器，原动机甩负荷。
4、减出力，即将原动机负荷减到给定值。
5、缩小故障影响范围，例如双母线断开母线断路器等。
6、发出声光信号
7、程序跳闸，即首先关闭原动机主汽门或导水翼，待逆功率继电器动作后，再断开断路器并灭磁。
发电机纵联差动保护原理： 发电机纵联差动保护接线：在中性点侧装设一组电流互感器；在机端引出线靠近断路器处装设另外一组电流互感器，所以它的保护范围是定子绕组及其引出线。
发电机纵联差动保护的特点与评价：
（1）由于被保护对象是定子绕组，因此，当定子一相绕组发生匝间短路时，绕组两端的电流仍相同，流入差动继电器的差回路电流只有不平衡电流，差动继电器不会动作，故它不能反映匝间短路。（2）当在发电机定子绕组不同地点发生相间短路时，由于定子绕组各点感应电动势不同及短路回路阻抗不同，所以短路电流大小就不一样。
（3）由于发电机电压系统的中性点一般为不接地或经大阻抗接地的，单相接地时的短路电流很小，纵差保护不能动作，故必须设置独立的定子单相接地保护。
第四篇：磁动力发电机
磁动力发电机项目
项目单位： 安利兴（新加坡）电力技术有限公司电力有限公司，安利兴公司为专业电力技术研发及设备生产公司，目前在国内已经有多家生物质发电厂，目前又与德国DTM公司合作磁动力项目，争取在电力领域多向发展。
项目简介： 该项目利用磁能的特性，依托实用新型专利和专用技术，依托城市主干道繁忙的交通情况，利用交通上通过的车辆人流等经过时产生的震动，运用我国广阔的稀土资源使之转化为电能，将人口资源和稀土资源优势转化为经济优势，以摆脱依赖化石能源发电的局面，减少二氧化硫、二氧化碳的排放，减轻了化石能源燃烧后对大气的污染，其技术力量和管理能力都比较成熟，无疑对本项目建设、经营、管理奠定了良好的基础。本项目具备无能源消耗，无环境污染，占地面积小，制造成本低廉，发电量巨大等优良特点。本发明采用电磁铁与永磁铁之间的相互作用力作为源动力驱动导体棒切割磁感线从而产生电能，通过周期性改变电磁铁输入电流的大小使磁铁间的相互作用力为一恒力，通过周期性改变电磁铁输入电流的方向使电磁铁的极性周期性变化，从而达到电磁铁对永磁铁作用力方向周期性变化而大小恒定的稳态，在此稳态下，导体棒也在与永磁铁相连接的牵引轴的牵引作用下周期性的反切割磁感线，导体棒两端通过导线与变压器相连接并且形成闭合回路，本发明设备便通过变压器向外界提供电能。
市场经济效益分析： 项目建成后计划年产能生产20万套发电机，年销售额将达到3亿元人民币，企业净利润为5000万元。投入生产4年即可全部收回投资款。
同时公司还致力于研发产品磁动力发电机组、磁动力公交车储能装置生产项目。
第五篇：发电机保护常识
发电机保护常识.发电机过激磁保护
过激磁保护是反应发电机因频率降低或者电压过高引起铁芯工作磁密过高的保护。过激磁保护分高、低两段定值，低定值经固定延时5s发出信号和降低励磁电压（降低励磁电压、励磁电流的功能暂未用），高定值经反时限动作于解列灭磁。反时限延时上限为5秒，下限为200秒。.发电机定子接地保护
发电机定子接地保护作为发电机定子单相接地故障保护，由基波零序电压部分和三次谐波电压两部分组成，基波零序电压保护机端至机尾95%区域的定子绕组单相接地故障，由反映发电机机端零序电压原理构成，经时限t1（3s）动作于解列灭磁；三次谐波电压保护机尾至机端30%区域的定子绕组单相接地故障，由发电机中性点和机端三次谐波原理构成，经时限t2（5s）动作于信号。二者组成100%的定子接地保护。保护设有ＰＴ断线闭锁。在这方面建议朋友们可以使用爱克赛的发电机，它从各个方面：性质、质量、功能、性价比等都是比较好的。.发电机定子匝间保护
保护由纵向零序电压和故障分呈负序方向判据构成,设置PT断线闭锁措施，作为发电机内部匝间、相间短路以及定子绕组开焊的主保护.故障分量负序方向判据通过检测流出发电机的负序功率实现纵向零序电压判据通检测中性点与发电机中性点直接相连但不接地的3PT开口三角绕组所输出的纵向3U0实现。保.失步保护护动作于全停。
保护采用三阻抗元件，通过阻抗的轨迹变化来检测滑极次数并确定振荡中心的位置。在短路故障、系统振荡、电压回路断线等情况下，保护不误动作。保护一般动作于信号；当振荡中心在发电机－变压器组内部，保护I段启动经t1(0.5s)发跳闸命令, 动作于解列灭磁；当振荡中心在发电机－变压器组外部，保护II段启动经t2(2s)发信号。保护装设有电流闭锁装置，用以保证在断路器断开时电流不超过断路器额定失步开断电流。.低频累加保护
低频累加保护反应系统频率降低对汽轮机影响的累积效应，保护由灵敏的频率继电器和计数器组成，经出口断路器辅助接点闭锁（即发电机退出运行时低频累加保护也退出运行），累计系统频率低于频率定值47.5Hz的时间，当累计时间达到整定值3000秒时，经延时30秒动作于发信号。装置在运行时可实时监视：定值，频率f及累计时间的显示。.励磁回路过负荷保护
励磁回路过负荷保护用作转子励磁回路过流或过负荷的保护，接成三相式，由定时限和反时限两部分组成。
定时限部分动作电流按正常运行最大额定电流下能可靠返回的条件整定，经时限t1(5s)动作于信号和降低励磁电流（降低励磁电流的功能未用）；反时限部分动作特性按发电机励磁绕组的过负荷能力确定，保护动作于解列灭磁，反时限上限为10秒。.发电机转子一点接地保护
发电机转子一点接地保护用于反应发电机转子回路一点接地故障，保护采用乒乓式切换原理，轮流采样转子回路正、负极对地电压，通过求解两个不同的接地回路方程，实时计算转子接地电阻和接地位置。保护经延时2秒动作于信号。
8.发电机对称过负荷保护
保护装置由定时限和反时限两部分组成，定时限部分经时限5秒动作于信号。反时限动作特性按发电机承受过负荷电流的能力确定，动作于解列。保护装置能反应发电机定子的热积累过程。.发电机负序过负荷保护
保护装置由定时限和反时限两部分组成，定时限动作电流按躲过发电机长期允许的负序电流值和躲过最大负荷下负序电流滤过器不平衡的电流值整定，经时限3秒动作于信号。反时限动作特性按发电机承受负序电流的能力确定，动作于解列灭磁。-------郑州爱克赛科技有限责任公司
