摘要 失磁保护或称为欠励磁保护，作用是：当励磁系统发生故障或者励磁调节装置不正常时，保护同步电机不至于运行在异步状态，以及防止转子过热。另外，在大型同步电机失磁时，确保不至于危害电网稳定。目前国内大型火电机组使用的发电机失磁保护的型号较多，保护原理和判据也有所不同。在进行失磁保护现场校验工作时，必须认真分析其原理和特性，采用最为正确合理的校验方法，才能达到保护校验的目的，保证设备日后的安全稳定运行。
关键字 失磁保护;导纳特性
引言
导致发电机部分失磁或者完全失磁的原因有很多，包括励磁回路短路、灭磁开关跳开、自动电压调节器错误动作，错误地控制发电机和变压器以及发电机带容性负载运行等。在本篇文章中，失磁指的是同步发电机的励磁小于特定功率水平下同步发电机稳定运行所需要的励磁值，这里的励磁极限决定了发电机的静态稳定特性。如果励磁系统不能满足发电机所需的无功需求，那么发电机就会超出稳定极限。同步发电机产生滑差，并且从系统中吸收无功，将会引起电力系统的电压下降，严重时甚至会导致系统瓦解。根据发电机的结构、励磁系统的类型、系统工况、原动机功率的大小以及电压和功率调节器 (AGC) 作用的不同，在发电机失磁时可能会导致转子加速、转子和定子局部过热、转子过电压、对基础部分产生机械应力以及系统振荡等。为了阻止，或者至少是限制这些有害作用的持续时间，就需要配置失磁保护，来检测（失磁）故障产生的原因并且快速地跳开发电机。
1 西门子7UM62发电机失磁保护原理
国内许多保护生产厂家的失磁保护之所以选择阻抗测量方法，无外乎是因为阻抗测量方法在机电式继电器中已经广泛采用并且很成功。但是，大约在35年以前，西门子公司却走了一条不同的路线。这是一种全新的失磁保护解决方案。一方面，失磁保护的动作特性可以直接从发电机的运行极限图上获得。另一方面，失磁保护的动作特性与发电机机端电压的波动无关。这种原理的失磁保护需要将发电机的运行极限图变换到导纳平面，并且评估发电机的导纳测量值。
2 西门子7UM62失磁保护整定值
通过田集发电厂3号发电机失磁保护为例，介绍西门子7UM62失磁保护的校验方法。田集3发电机失磁保护定值（表1）。
3 试验方法
4 试验步骤
1）试验前准备工作及安全措施。
2）使用继保测试仪输出三相正序电流、三相正序电压至保护装置；本保护电流量取自发电机中性点侧，电压量取自发电机机端；先完成保护装置的电流电压采样校验，确保采样准确；将保护装置跳闸接点接至继保测试仪，以便记录动作时间。
3）使用西门子DIGSI4.82调试软件，将C1、C2、C3特性分别配置对应的面板报警灯，以便观察三个特性的动作状态，配置C1、C2特性临时跳闸出口，再将三个特性动作延时临时更改为0s，以便获得实际电流动作值。
4）先验证C1，C2，C3三条特性直线与轴的交点，以验证C2特性曲线为例：
5）验证励磁低电压加速C1、C2、C3功能
将三个特性曲线的动作延时恢复到正常定值，然后根据之前的试验数据分别验证C1、C2、C3特性经励磁低电压加速功能。由于定值中C3特性自身动作时间0.65s小于励磁低电压加速时间1.5s，可将C3特性时间临时设置为大于1.5s即可验证。
6）验证机端低电压加速C1、C2、C3功能
6 结束语
本文通过对比介绍了采用传统阻抗测量的国产发电机失磁保护，突显了采用先进的导纳测量原理的西门子7UM62发电机失磁保护的优点，后者在原理上可以很好地接近发电机的静态稳定极限，同时导纳测量还正确地考虑到了机端电压对发电机运行极限范围的影响。
论文作者:潘劲松 张云振
论文发表刊物:《中国电业》2019年第10期
论文发表时间:2019/9/11
标签：发电机论文; 特性论文; 励磁论文; 导纳论文; 动作论文; 电压论文; 转子论文; 《中国电业》2019年第10期论文;