國電蘭州范坪熱電#2機(jī)低勵(lì)限制與失磁保護(hù)的整定配合

王錫勝 郝智亮

（中國國電蘭州范坪熱電有限公司）

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國電蘭州范坪熱電#2機(jī)低勵(lì)限制與失磁保護(hù)的整定配合

王錫勝 郝智亮

（中國國電蘭州范坪熱電有限公司）

摘要：本文針對國電范坪熱電公司#2發(fā)電機(jī)保護(hù)的失磁與勵(lì)磁的低勵(lì)限制進(jìn)行整定，而后歸算在同一平面進(jìn)行比較，以確定其定值是否符合國家規(guī)定。

關(guān)鍵詞：低勵(lì)限制；失磁保護(hù)；阻抗圓；功率圓

0 引言

一般情況，無功欠勵(lì)曲線為直線或折線，南瑞NES5100勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是建立在P-Q平面內(nèi)的五點(diǎn)折線，用五個(gè)有功功率值對應(yīng)五個(gè)無功功率值來設(shè)定限制曲線。在南自的DGT801保護(hù)裝置中，根據(jù)不同的需要整定出不同的阻抗圓圓心和半徑，可以得到靜穩(wěn)邊界阻抗圓，或異步邊界阻抗圓，或過原點(diǎn)的下拋圓，或用過原點(diǎn)的兩根切線切去一部分阻抗?jié)M足進(jìn)相運(yùn)行。

因?yàn)镹ES5100的欠勵(lì)曲線建立在P-Q圓內(nèi)，而GDT801的失磁保護(hù)在阻抗圓內(nèi)，因此下面首先將勵(lì)磁欠勵(lì)曲線與發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)進(jìn)行整定，然后把失磁圓影射到P-Q圓內(nèi)進(jìn)行比較，來確定范坪電廠#2發(fā)電機(jī)的失磁保護(hù)與勵(lì)磁系統(tǒng)的欠勵(lì)限制配合是否符合規(guī)定[1]。

1 發(fā)電機(jī)機(jī)組的進(jìn)相試驗(yàn)與低勵(lì)限制曲線

1.1 進(jìn)相試驗(yàn)結(jié)果

從表1中，#2機(jī)組自帶廠用負(fù)荷，在額定負(fù)荷下進(jìn)相深度為－81.15Mvar，功率因數(shù)為0.970，已達(dá)到技術(shù)要求[2]。

表1　機(jī)組進(jìn)相試驗(yàn)電氣及功角數(shù)據(jù)

1.2 勵(lì)磁系統(tǒng)低限限制的曲線的繪制

根據(jù)發(fā)電機(jī)的進(jìn)相試驗(yàn)可以在P/Q面內(nèi)得到一條進(jìn)相曲線，而5100勵(lì)磁系統(tǒng)采用的低勵(lì)限制器是五點(diǎn)折線，利用進(jìn)相試驗(yàn)數(shù)據(jù)用五個(gè)無功率值對應(yīng)五個(gè)有功功率水平來設(shè)定這條限制曲線。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器A、B套低勵(lì)限制曲線設(shè)置見表2。

表2　勵(lì)磁調(diào)節(jié)器A、B套低勵(lì)限制曲線設(shè)置

由表2所得四條直線的數(shù)學(xué)表達(dá)式：

L_1：P=8.71Q+2.61（－0.30≤Q≤－0.23）

L_2：P=15Q+4.06（－0.23≤Q≤－0.22）

L_3：P=15Q+4.06（－0.22≤Q≤－0.21）

L

_4：P=9Q+2.8（－0.21≤Q≤－0.20）

2 發(fā)電機(jī)的失磁保護(hù)

2.1 失磁后情況分析

根據(jù)以上推算可以看出，不論是靜穩(wěn)圓還是異步圓，失磁阻抗特性圓都在X軸上，而且兩個(gè)圓的下邊相切于Xd，靜穩(wěn)圓的上點(diǎn)邊界交于X軸上(Xa+Xd)點(diǎn)處；異步圓上，為躲開震蕩的影響，上點(diǎn)邊界應(yīng)交于X軸上的X'd點(diǎn)，如圖1。

2.2阻抗圓映射到功率圓的折算

范坪#2發(fā)電機(jī)DEH具備快速減負(fù)荷的能力，失磁保護(hù)直接作用于跳閘采用異步邊界阻抗圓較好。因此保護(hù)裝置采用異步圓的失磁保護(hù)，及圓心為（0，-(Xd+X'd)），半徑為Xd－X'd）。由于圓心只在阻抗軸上變化，由此可得出表達(dá)式

式中，R，X分別為發(fā)電機(jī)的測量電阻，電抗ZO為阻抗軸上的坐標(biāo)，r為半徑。

3 整定歸算

3.1 配合參數(shù)整定

范坪公司發(fā)電機(jī)參數(shù)：P= 330 MW，SN=388MVA，cosφ=0.85，UN=20kV，Xd=198％，X'd=25％。

整定計(jì)算:由：ZO=－（Xd+X'd）=－1.1078，

取10％的靜穩(wěn)儲(chǔ)備，U=0.9，Pu可得異步圓方程

3.2 繪圖分析

將低勵(lì)限制的五點(diǎn)擬合所得4條直線方程組成的曲線，異步圓方程（4），0進(jìn)相試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制在P-Q坐標(biāo)里。從圖2中可以清楚的看出，在P-Q坐標(biāo)內(nèi)，發(fā)電機(jī)發(fā)生進(jìn)相，Q由正變負(fù)的過程中，首先經(jīng)過發(fā)電機(jī)進(jìn)相點(diǎn)，其次是低勵(lì)限制曲線，然后是6.4％靜穩(wěn)儲(chǔ)備點(diǎn)繪制的靜穩(wěn)邊界曲線，最后再進(jìn)入異步圓內(nèi)。低勵(lì)限制曲線，進(jìn)相試驗(yàn)點(diǎn)，靜穩(wěn)邊界全在異步圓外，之間的過渡過程合理。

圖1　

圖2　

4 結(jié)束語

從文獻(xiàn)[5]中可得坪電廠#2發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁NES5100系統(tǒng)的低勵(lì)限制與發(fā)變組保護(hù)裝置DGT801的失磁保護(hù)配合符合電力系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB/T14285-2006 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程[S].

[2] 國家電網(wǎng)公司文件.電力系統(tǒng)電壓質(zhì)量和無功電力管理規(guī)定[Z].2009-133.

[3] 許建安.繼電保護(hù)整定計(jì)算[M].北京:中國水利水電出版社，2001.

[4] 竺士章.發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)試驗(yàn)[M].北京：中國電力出版社，2005.

[5] 王娟.淺析ABB勵(lì)磁系統(tǒng)低勵(lì)限制與失磁保護(hù)[J].華北電力技術(shù)，2007(1)：10-12.

收稿日期：（2015-12-16）