摘要：随着科技的进步，电力系统的发展十分迅速。发电机励磁调节器的限制功能和发变组保护功能是发电机安全稳定运行的重要环节，为了提高大型发电机组运行的稳定性和可靠性，在保护定值的整定计算时，需要考虑励磁限制参数和发变组保护的配合，使得发电机出现异常时，励磁先进行限制，限制失效后再由保护动作切除故障，从而避免不必要的停机。本文从四方面分析了励磁限制与发变组保护的配合关系包括失磁保护与低励限制的配合，转子绕组过负荷与强力反时限的配合，发电机过激磁保护与励磁系统V/Hz限制的配合，以及发电机定子绕组过负荷与励磁系统定子电流限制的配合。
关键词：发变组保护；励磁系统；配合
引言
在励磁系统运转过程中，主要为发电机提供所需要的励磁电流，该装置属于大型设备范畴，与整体系统的正常运转密切相关，与发电机的工作情况密切相关。截止到目前，发电机常见励磁方式主要包括以下几种：第一，直流励磁现象，第二种为静止励磁现象。由此形成人们常说的励磁机，该装置属于并激直流发电机。
1励磁系统与发变组保护的基本概念
在电力系统中，发电机励磁系统即励磁调节器（AVR）具有极其重要的作用，它可以有效提升发电机的稳定性，它的核心作用是针对运行稳定性、电压与功率方面的控制。然而对于自并励励磁这一体系而言，由于它自我运行的反应迅速，并且安全可靠性高，其自身结构简洁，所以具有容易维修保护的功能，因此得到广泛应用。静态励磁系统在针对电力系统上具有非常好的功能，因为无论是对于其动态方面，还是对于其静态方面，其稳定性都非常好。尤其是针对全网运行这种情况，相对于常规款励磁，其稳定性能尤为占优势。励磁系统关于其工作性能方面，其具备良好的保护与限定单元，其中主要指的是对于电压不稳定时的保护与避免励磁过高或过低等等。但是，针对发变组，它的保护装置有所不同。一方面，其具有过激励方面的维护性能，具有过负荷限定与过电压等各个方面的保护。如果忽略励磁系统限制器和发变组保护数值的配合问题，就会使得当励磁系统发生异常情况时发变组将会马上出现故障。为了避免此情况，维持电力系统正常运行，励磁系统限制器和发变组保护定值需进行配合。
2发变组保护与励磁系统的配合问题
2.1励磁系统限制器过电流与绕组转子保护过电流的配合
转子发电机保护过电流的发热时间，其应该比发电机发热时间更小或者与之相等，并且其发电机发热时间要大于励磁系统限制的励磁保护电流发热时间。当发电机在进行电流保护动作时，限定其整定的电流数值需要更大，相对于励磁体系中的规定数值。此外，不单单是要强调励磁系统限制电流数值。必须将各系统限定的电流值确保一致。在保护电流的最大数值上，针对于转子发电机，其数值上的要求，需要比励磁系统更高。配合原则对于电流的保护至关重要。因此不论是针对发电机绕组转子进行过电流的保护而言，还是针对励磁系统限制器而言，这一原则都需要得到充分重视。此外，在部分情况下必须进行相应计算。例如在进行过电流保护的计算这一情况下，必须将电机转子和AVR结合起来。并且还要加以转子绕组能够确保过电流特性曲线的前提条件下，通过相应的计算来配合。第一点，在互相配合的运行操作中，针对发电机转子过电流保护的最低值而言，要保证电流整定的数值足够高。这一高度必须大于AVR相应数值。第二点，要保证针对于发电机器的核定发热时间长度。它需要相对于转子而言的发热时间相对更高，但是它的数值相对于AVR而言更大，这是针对于励磁过电流保护的操作上。更进一步探究，在AVR励磁系统中，这一数值相对较高的是过电流保护的数值，而不是限制的数值。此外，在配合的操作运行时，还有着小数值的原则。一方面是对励磁过电流的最大数值而言，AVR限制数值明显小于保护数值。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆并且，在过电流保护这一方面，针对最大动作的电流整定值而已，AVR比转子的数值要更小。相反，在限制方面，AVR励磁过电流明显的占有更小的值。但是进行配合原则时，我们还必须强调一个定值，这是针对过电流保护而言的最大运作时间的值。在这一个值上，AVR比发电机转子相对较低。
2.2发变组过励保护与励磁系统限制过励的配合
在发电机出现过励磁的情况下，首先，系统必须在发电机进行一系列保护行为之前产生限定措施。并且与此同时，它的限定数值必须远远小于限定过励磁反时保护的最小值。如：当发电机限过励磁保护的最低保护数值设置为1.08时，励磁系统限制器的数值最好设置在1.06。根据这一原则，再根据限制过励磁时间动作表以及发电机厂家提供的特性励磁曲线，即可以进行配合算例。在进行相应的匹配操作时，还要特别强调一点就是过励磁的维护与限定之间的相互匹配。不单单是要强调发电机的保护方面，还要强调的是AVR方面的限定。在发电的机器出现过励磁的情况下，AVR其相应的限定措施必须早于发电机器启动的保护措施。与此同时，就能够确保过励磁在AVR的限定数值方面远远小于保护时的最低数值。
2.3提高后备保护动作的准确性
自并励系统保护电流时，忽视机端故障，坚持相应的保护原则，遵守一定的保护顺序。充分考虑机端故障，根据故障发生的不同情况，采取不同的保护动作，充分发挥二者协调配合的优势。如果所发生的故障未超过差动保护范围，这时应立即启动差动保护动作，使发电机停止工作。高压母线出现短路现象时，这时机端电流逐渐弱化，0．5秒之内的励磁系统不会受到冲击。如果发电机机端出现三相短路现象，这时电流随着时间的延长逐渐削弱，最后电流消失，此时所提供的的保护措施主要为：利用低电压阻抗保护，以此规范保护动作应用的全面性和及时性。以往传统的低压闭锁过流保护经常出现误动作，并且电流稳定性得不到保证，极易出现安全事故，进而导致电厂设备稳定性受到影响。因此，应对传统保护装置与时俱进的创新，根据电压制动原理合理控制电流值比例，以此提高后备保护动作的准确性，这种过流保护方法在实际应用中取得了良好的效果，能够全面提升电网的稳定性。
2.4发电机失磁保护与励磁系统限制器的配合
励磁系统限制器和发电机失磁保护联系紧密，这两组保护需相互配合才能发挥保护作用。一旦发电机失磁保护与励磁系统限制器之间的配合不合理，将可能造成失磁保护误动。当机组负荷较轻时，失磁保护误动的概率大大增加。失磁保护是指发电机出现失磁现象以后，系统的测量机端阻抗进入异步圆的情况，其中减出力和厂用电间的切换是最主要的动作发生形式。当低励限制作用发挥时，励磁电流就会比之前降低，当这个电流值达到限制值增加和降低时励磁电流处的励磁电流值，运行机组的极限值就会比静稳时的极限值更小。而通过确保发电机失磁保护和励磁系统限制器配合，就可以避免这种情况的发生。发电机失磁保护和励磁系统限制器配合需要遵循一定的原则，发电机从失磁转变成失稳时，测量机端的阻抗和功率都会变到限制低励区的范围之内，从而得到失磁保护圆。
结语
综上所述，发电机组保护装置要想顺利运行，应首先了解发电机控制回路，掌握其组成内容，具体分析励磁系统限制以及发变组保护，与此同时，工作人员还应掌握整定计算的相关要求，全面考虑励磁系统与发变组保护间的关系，以此提高计算准确性，不断优化保护装置运行效果。
参考文献：
[1]杨从明，顾阳.一起发电厂发变组保护越级动作的事件分析[J].安徽电力，2016，33（04）：1-2，40.
[2]杨宏宇，徐钢，单华，闫涛.发电机失步保护和失磁保护整定计算的研究[J].电工技术，2015，（03）：22-24，34.
论文作者:韩宏岗
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/17
标签：励磁论文; 发电机论文; 电流论文; 数值论文; 系统论文; 转子论文; 这一论文; 《电力设备》2018年第19期论文;