发电机低励失磁保护介绍-课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,发电机低励失磁保护介绍,2014.1.21,主要内容,发电机的工作原理与结构,发电机的励磁系统,发电机失磁及其影响,失磁后的物理现象,失磁保护定子判据介绍,发电机的工作原理与结构,发电机的结构,以汽轮发电机为例,定子,转子,发电机的结构示意图,定子铁心,定子铁心和线圈,转子结构示意图,定子和转子的相对位置图,发电机的结构图,国产,200MW,汽轮发电机定子,定子绕组线圈,10000KW,水轮机的转子,励磁绕组,600MW,的汽轮发电机,300MW,的汽轮发电机,立式水轮发电机,卧式水轮发电机,电,磁,电,发电机的励磁系统,励磁系统的构成,同步发电机的励磁系统励磁系统一般由两部分构成：,第一部分是励磁功率单元：给励磁绕组提供励磁电流，以建立直流磁场；,第二部分是励磁控制部分：又称励磁调节器，包括励磁调节器、强行励磁、强行减磁和灭磁等；其根据发电机的运行状态自动调节功率单元输出的励磁电流，以满足发电机的运行要求。励磁功率单元和发电机构成的一个反馈控制系统。,发电机励磁系统的任务,电压控制：在发电机正常运行情况下，维持发电机机端或升压变压器的高压侧电压在给定水平。,无功功率的分配：调节发电机输出的无功功率，保证并列运行的发电机之间合理的无功分配。,提高同步发电机并列运行的稳定性：,可,有效地提高电力系统的静态稳定性，并在一定程度上改善暂态,稳定性，,但可能引入负阻尼，引发低频,振荡。,提高继电保护动作的灵敏性：系统处于低负荷运行并发生短路故障，强励可增大短路电流，继而提高了继电保护的灵敏度。,快速灭磁：可降低故障对发电机或升压变压器造成的损害。,改善电力系统的运行条件：维持机端电压在给定水平，继而保证了系统的电压水平。,发电机的励磁方式,1.,直流励磁机励磁系统,采用并励的直流发电机作为励磁机来供给励磁电流。,2.,交流励磁机励磁系统,分自励式励磁系统和他励式励磁系统。,3.,静止励磁系统,静止,励磁系统取消了励磁机，采用变压器作为交流励磁电源，励磁变压器接在发电机出口或厂用母线上,发电机失磁及其影响,发电机失去直流励磁，称为失磁。发电机失磁后，经过同步振荡进入异步运行状态，发电机在异步运行状态下，以低滑差,s,与电网并列运行，从系统吸取无功功率建立磁场，并向系统输入一定的有功功率，是一种特殊的运行方式。,引起发电机失磁的原因有转子绕组故障、励磁机故障、自动灭磁开关误跳闸、半导体励磁系统中某些元件损坏或回路发生故障依旧误操作等。,失磁对电力系统和发电机的影响,1.,需从电力系统中吸收很大的无功功率以建立发电机的磁场。,2.,电力系统容量较小或无功储备不足时，引起电力系统电压下降。,3.,在转子及励磁回路中将产生差频电流，其在转子回路中产生的损耗若超出允许值，则将使转子过热。,4.,对于直接冷却的大型汽轮发电机，可能引起机组振动，直接威胁着机组的安全。,5.,低励磁或失磁运行时定子端部漏磁增加，将使端部铁心过热。,失磁后的物理现象,U,I,P,t,0,90,180,U,、,I,、,P,、,的变化图,t,Q,0,180,无功的变化图,90,发电机失磁后的电量变化,励磁电压、电流减小,发电机机端电压降低,定子电流增大并出现波动,发电机输出一定的有功功率，且做周期性波动,从输出无功功率变为吸收无功功率,转子回路感应出滑差频率的交流电流和交流电动势,转子电流周期性波动，电流数值较失磁前小,失磁保护定子判据介绍,失磁保护的判据：,定子判据,：靜稳边界圆特性和异步阻抗圆特性,转子判据：以励磁电压做判据,逆无功判据：失磁后,机,端输出无功由正变为负,低电压判据：电压取高压母线或机端线电压,等有功阻抗圆,失磁后机端测量阻 抗的变化轨迹,靜稳阻抗圆指的是临界失步圆。,靜稳阻抗圆的动作方程：,异步阻抗圆的物理概念抽象不易理解，实质是在不同转差率,s,下的一组阻抗圆族的外包络线。而在实际整定时用一个近似阻抗圆来代替实际阻抗的外包络线。,靜稳阻抗圆特性,异步阻抗圆特性,发电机失磁保护逻辑图,