摘要：发电机励磁系统有着十分完备的发电机电压、发电机过励以及励磁电流等一系列的保护与限制对策。但是发变组保护重点是包含发电机的变电压与励磁绕组过负荷等等。为了保证发变组可以正常的投入使用，应该针对发变组的实际参数以及励磁调节器开展改进，最后确保可以实现优良的、合理的配合。本篇文章首先探讨了励磁系统跟发变组保护的具体定义，然后重点探讨了发变组保护跟励磁系统的配合问题。在对于这两者之间的配合进行改进与优化之后，基本上能够保证机组处在优良的运行条件之下。
关键词：发变组保护；励磁系统；配合问题与对策
1引言
就现如今来说，绝大多数的电厂已经大范围的使用了微机型的设施，将其使用到发变组保护当中可以有效的确保电网的安全。不管是我国国内厂家生产的还是进口的发变组保护，对它开展微机化处置都能够在很大程度上降低硬件设备的投入费用，与此同时还可以降低故障出现的几率以及维护保养的工作量。在发变组保护设备当中，自动控制系统是一个十分关键的系统，发变组保护以及励磁系统在自动控制系统当中起到了十分关键的效果，是两个非常关键的系统，想要使得整体系统更为安全、可靠的运行，就必须要保证励磁系统以及发变组保护的合理、可靠运行，假如这两个系统出现了故障亦或是配合方面的问题，就将会对于机组自身带来非常大的破坏，导致整体电网的安全运行无法得到保证。因此，对于发变组保护以及励磁系统创建合理的配合关系开展判定，可以在很大程度上减少事故出现的概率，进而保证电网的安全、可靠运行。
2励磁系统与发变组保护的基本概念
2.1 励磁系统的基本概念
励磁系统在发电机设施当中发挥着十分关键的限制作用，它是保证整体设备可靠运行的关键保障。从具体的运行情况而言，励磁系统指的是来自原发电机磁力静止系统的电源整流设备，在这当中励磁静止系统位于发电机的一侧。把励磁系统限制器装设与发电系统当中，能够在很大程度上提高发电机的稳定程度，它能够很好的限制发电机的电压，更好的分配以及控制无用功功率，在一定程度上提高发电机的稳定程度。励磁系统最为重要的优点就是在出现故障的时候，能够十分快速的进行反应，它的结构十分简单、可靠度也非常高，维护运行也是非常方便的，所以，励磁系统受到了我国社会各个行业的关注，在各个行业的电力系统当中已经变得十分普遍。跟以往的励磁相比较而言，全网自并励磁系统的稳定程度是非常优良的。
2.2 发变组保护功能
首先要提到的就是零序补偿设置，电力变压器在接线的过程当中，接线组会产生一定程度的扭转，针对一般的变压器而言，它的扭转角度通常为30°，在接线的过程当中需要把它跟星测绕组连接到一块，这样就能够对于变压器所带来的扭转角度开展一定程度上的补充，最后让继电器的工作回到正常的运行状态。与此同时，电流零序在接线当中将会产生电流溢出的问题，通过使用三角形的接线就能够限制电流的溢出，直接去除零序分量所带来的消极影响。其次就是制动模式的设立，为了防止在合闸空载励磁涌流的时候会对于电力系统的安全性与稳定带来一定程度上的影响，通常会给变动器设立差动保护。通常来说，会通过利用二次谐波的模式。在设立定制选项的过程当中，通常需要设立三个项目，而制动比例模式仅仅是这三项当中的一项。设立定制选项分别是每相、3取2、平均值。3取2指的就是励磁涌流三相当中的二次谐波两相的含量都应该比制定的数目要大。平均值指的就是二次谐波三相平均值的含量需要超出三相闭锁差动的数值。每相指的就是二次谐波的每相相对闭锁各相来说都是相对独立[1]。
3发变组保护与励磁系统的配合问题与对策
3.1发变组过励保护与励磁系统限制过励的配合
如果发电机产生了励磁问题的话，首先来说，系统一定要在发电之前开展一系列保护行动以前具备一定的限制对策。除此之外，它的限定数一定要远远低于限定过励磁反时保护的最低数值。比如说，如果发电机限制通过励磁保护的最小保护数值设立的是1.08的时候，励磁系统限制器所设立的数值最好是1.06。结合这一准则，再结合限制过励磁的具体时间表与发电机生产商家所给的特性励磁曲线，就能够开展配合算例。在开展与之相对应的匹配操作过程当中，还需要特别注意的方面就是过励磁的限定以及维护之间的相互配合。这不仅仅是需要注意发电机的保护层面，还需要重点注意的就是AVR层面之上的限定。如果发电机出现了励磁的问题，跟AVR相对应的限定对策一定要比发电机所开启的时间提前。除此之外，这样一来还可以很好的保证过励磁在AVR的限定数额上远远低于保护时候的最小数值。
3.2发电机失磁保护与励磁系统限制器的配合
励磁系统限制器以及发电机失磁保护器的关联是非常密切的，该两组保护需要相互之间进行配合才可以更好发挥出它的保护作用。如果发电机的失磁保护跟励磁系统限制器之间的配合不够科学，将非常有可能会引起失磁保护器的错误动作。如果机组的负荷比较小的时候，失磁保护误动的几率就将会在很大程度上加大。
失磁保护指的就是在发电机产生失磁情况之后，系统当中的测量机端的阻抗就将会产生异步圆的状况，在这当中，减出力以及厂用电之间的调换是最为重要的动作出现类型。如果低励限制效果发挥作用的时候，励磁电流跟之前相比就会减小，如果这个电流数值已经到达了限定值降低以及增加时励磁电流位置的电流数值以及励磁，运行机组的极限数值就将会低于静稳时候的极限数值。然而通过保证励磁系统限制器以及发电机失磁保护之间的协调，就能够在很大程度上防止该种情况的出现。发电机失磁保护以及励磁系统限制器在进行配合的时候需要结合一定的准则，发电机在从失磁转化成失稳的时候，测量机端的功率以及阻抗都将会变为限制低励区域的范围当中，进而获得失磁保护圈[2]。
对于发电机开展反复、多次的试验，这样能够得到更多的有用信息，结合低励磁的限定材料信息开展图表的制定工作。把低励磁曲线的限定数值向下部移动，大概有10%的定额发电就处在无功的运行条件之下。把静态系统的储备数重点限制在10%-20%的范围中间，参考误差大致在5%-10%范围当中，设立科学合理的系数标准数据，在该种情况之下就能够获得有关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静稳圆特征，它们两者在P-Q当中可以进行相互的匹配以及融合，详见下述的图1。在图1当中，虚线部分就是电压在0.95时所呈现出来的特征。与此同时，在图1当中可以看出，在限定图形的下部，就是静稳阻抗圆。如果发电机产生低励亦或是失磁这一机端状况的时候，在最开始的时候会产生低励的限定动作。它们两者的行为特征就是裕度优良，匹配度高。
3.3发变组保护与励磁调节器逆变灭磁接口的处理
新投入使用的励磁调节器都可以完成逆变灭磁作用，通常所说的逆变灭磁指的就是保护动作出口到AVR，AVR输出可控硅触发角到最高值，因为可控硅的具体工作是在逆变区，从而导致主励磁机逆变灭磁，而发电机也会自然灭磁。在该种灭磁方式之下发电机的转子回路不存在过电压情况，不会对于转子绝缘带来威胁。现如今，绝大多数的机组都不会使用发电机自然灭磁的类型，通常使用跳开灭磁开关的快速灭磁类型。其具体的操作过程为：发电组保护动作跳开主开关，与此同时也跳开灭磁开关，而灭磁开关的节点启动励磁调节器降低减灭磁信号，进而使得可控硅逆变灭磁。灭磁开关的辅助节点在机组的实际运行当中或许会工作不稳定，假如这个时候辅助节点没有闭合，但是灭磁开关已经断开，那么调节器就会感觉不到机端的电压，进而导致自动的强行励磁，使得可控硅出现过流，这样一来就会对于仪器带来比较大的冲击。为了确保仪器的可靠运行，需要设立发电机保护工作至励磁调节器逆变灭磁回路的接口。
此外，因为励磁系统包含工频手动以及手控单元两种备用系统，这两种系统能够在意外情况之下进行切换，在发电组保护当中也包含切换励磁的出口，因此，运行企业也需要完备发电组保护切换励磁系统的回路，更好的使用励磁系统的功能，防止因为自动励磁系统出现问题而带来停机事故。
结语
综上所述，发变组保护以及励磁系统是发电机系统当中两个十分关键的构成部分。在工作运行的过程当中，需要更加充分的联系两者之间的相互关联，在参数以及定值的设置层面需要其具备非常好的配合效果，保证励磁系统限制以及发变组织的防护作用能够获得更为有效的发挥，保证其可以更为安全、更为稳定的运行保障机组，确保电网的安全、稳定运行。本文所阐述的有关发变组保护以及励磁系统配合相关问题以及对策，在内容方面还存在一定的不足与改进的地方，希望业内人士给予指正，给业内人士带来一定的借鉴，促进电力相关行业的发展与进步。
参考文献
[1]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）:34-35.
[2]赵建军.整定发电机励磁系统保护单元定值应注意的问题[J].华北电力技术，2006（11）:67-68.
[3]孙引魁，何志豪，张勇. 发电厂励磁限制与发变组保护配合分析[J]. 科教导刊：上旬刊，2015 （11）:89-90.
论文作者:袁西德
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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