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摘要：在发变组保护装置中，自动控制系统是一个非常重要的系统，其中励磁系统和发变组保护在自动控制系统中发挥着重要的作用，是两个最重要的核心系统。要想使整个系统发挥良好的作用，就一定要确保励磁系统和发变组保护的安全运行。如果其发生了一定的障碍或者配合问题，就会对机组本身造成重大的损坏，使整个电网运行的安全性得不到保障。所以，对励磁系统限制器与发变组保护定制配合关系进行判定，能有效地降低事故发生的概率，维护电网安全运行。
关键词：发变组；励磁系统；配合
1励磁系统与发变组保护的基本概念
1.1励磁系统的基本概念
励磁系统在发电机设备中具有很重要的限制功能，是维持整个设备可靠运行的重要设备。从实际的情况来看，励磁系统指来源于发电机励磁静止系统的电源整流装置，其中励磁静止系统在发电机的一端。将励磁系统限制器安装在发电系统中，可以有效提升发电机的稳定性，它能够控制发电机的电压，对无用功功率进行分配控制，使得发电机的稳定性进一步提升。励磁系统主要的优势是当发生故障时，能快速地响应，其结构简单、可靠程度高，维护运行比较便捷，因此，励磁系统受到了社会各界的青睐，在各个领域的电力系统中已经非常普及。
1.2发变组保护功能
当电力系统出现异常情况时，通过设置发变组定值保障电力正常运行。主要通过以下两种设置来发挥保护作用。（1）首先是零序补偿设置，电力变压器在接线的过程中接线组会出现一定的扭转，对于普通的变压器来说，它的扭转角度为30°，接线时需要将其和星侧绕组连接在一起，就可以对变压器所产生的扭转角度进行一定的补偿，最终使得继电器工作恢复到正常的状态。同时，电流零序在接线过程中会出现电流流出的问题，但是通过三角形接线可以阻止电流流出，直接消除零序分量所造成的不良影响。（2）其次是制动模式的设置，为了避免合闸空载励磁涌流时会影响系统的稳定性和可靠性，一般会对变压器设置差动保护。一般情况下会使用二次谐波的制动模式。在设置定制选项过程中，一共要设置三个选项，而制动比例模式只是其中的一项。设置定制选项分别为平均值、3取2、每相。3取2是指励磁涌流三相中的二次谐波两相含量都要比设置的数值更大。其中平均值是指二次谐波三相平均值含量超过三相闭锁差动输出的值。每相是指二次谐波的每一相对于闭锁各自相来说都是独立的。
2发变组保护与励磁系统的配合问题
2.1 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限保护的最小值。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，即可以进行配合计算。
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。在发电机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。
2.2电压限定与发变组过电压保护的配合
依照整定的原则，在针对200MW以及大于数值两百的发电机，它数值的选择应当是1.3倍，它的时间大小为半秒，在发电机开始灭磁操作。所以发变组平常的情况中往往选择1.3Ue，延时0.5s。
励磁系统一般选取1.1Ue为限定的电压值。而1.3Ue则通常被设定为过电压保护的定值，延时一般选择0s。在出现零载量的载运时，出现励磁调控机器出现问题的情况，导致发电机的电压值增高。一方面要进行限定措施，使电压值稳定在110%Ue左右。如果限定不起作用，那么在电压值升高到130%Ue的情况下，启动超过一定电压值的保护措施，进行灭磁。如果这一步也未能成功，那么在半秒之后，发电机启动过电压保护措施。为了规避并网之后出现错误，需要确保进行并网之后能够自发调节终止过电压的保护措施，并且将并网后的保护措施定位为发变组的过电压保护。
2.3 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。
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。
对发电机进行反复的试验，可以获得更多的信息，根据低励磁的限定信息进行制定图表。将低励曲线的限制定值向下平移，大约10%的额定发电机处于无功的状态。将静态系统的储备数值主要控制在10%～20%之间，参照误差在5%～10%之间，设置可靠的系数标准数值，在这种情况下就可以得到相应的失磁曲线发电
机边界静稳圆曲线。低励发电机的限制定值跟失磁保护的静稳圆特点，其二者在P-Q内相互融合匹配，具体可见下述图1。其中图中的虚线部分是电压为零点九五时所出现的特点。同时，通过图1能够得出在限定图形的下面，是静稳阻抗圆。当发电机出现低励或者失磁这一极端情况时，最开始会出现低励的限定行为。其二者的行为特点匹配良好，裕度良好。
3结束语
综上所述，作为发电机二次系统中最重要的两个组成部分，发变组保护与励磁控制系统是紧密关联的，不可分别考虑。所以，有关工作人员要对两者的配合问题给予充分重视，在回路设计中予以考虑，尤其是在整定励磁调节器内部的保护定值时，不能简单按照厂家说明书整定，一定要考虑与保护定值的配合。双方调试人员一定要有全局观念，不但要保证各自回路的正确性，还要注意完善与对方的接口回路。
参考文献：
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论文作者:理玉华,李龙好,张坤
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/1
标签：励磁论文; 发电机论文; 系统论文; 电流论文; 数值论文; 过电压论文; 电压论文; 《电力设备》2018年第30期论文;