欠勵限制與失磁保護的配合計算

梁國柱

(廣東珠海金灣發(fā)電有限公司，廣東 珠海　519050)

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欠勵限制與失磁保護的配合計算

梁國柱

(廣東珠海金灣發(fā)電有限公司，廣東 珠海519050)

發(fā)電廠應(yīng)對欠勵限制保護與失磁保護的定值進行核算，確認兩者是否配合。因失勵限制保護與失磁保護原理不同，需將兩者歸化至同一平面才能進行比較。介紹了失磁保護阻抗圓轉(zhuǎn)換為功率圓的方法，通過實例計算和實驗驗證了該方法的正確性。

欠勵限制；失磁保護；配合計算；阻抗圓；功率圓

0　引言

某火力發(fā)電廠2×600 MW機組，勵磁系統(tǒng)使用ABB公司的UNITROL 5000系列，發(fā)電機保護使用美國GE公司的G60發(fā)電機保護裝置。勵磁技術(shù)監(jiān)督查評工作指出，該廠未對欠勵限制與失磁保護的配合進行核算，應(yīng)對兩者的整定值進行核算，以保證發(fā)電機的并網(wǎng)安全運行。欠勵限制保護與失磁保護的原理不同，須將失磁阻抗圓轉(zhuǎn)換至功率平面或?qū)⑶穭钕拗魄€轉(zhuǎn)換至阻抗平面才能進行比較[1-5]。本文以該廠為例，介紹失磁阻抗圓歸化至功率圓的方法并驗證，核算欠勵限制與失磁保護的配合情況。

1　失磁阻抗圓歸化至功率圓

圖1　失磁阻抗圓

(1)

將R=P/I2，X=Q/I2，I2=(P2+Q2)/U2代入式(1)并化簡得

(2)

式中：P，Q分別為發(fā)電機的有功功率和無功功率；U為發(fā)電機額定電壓。

(3)

2　UNITROL5000欠勵限制器原理

圖2　欠勵限制器原理

3　欠勵限制與失磁保護配合核算

某600 MW火力發(fā)電機組的參數(shù)為：SN=667MV·A，UN=20kV，CT變比na為25 000A/5A，PT變比nv為20.0kV/0.1kV。G60保護裝置中失磁保護圓2的定值C2為17.16Ω，R2的定值為15.17Ω。

因欠勵限制在功率平面是以發(fā)電機額定視在功率為基準的標幺值表示的，進行配合核算時應(yīng)將式(3)中推導出的圓心和半徑轉(zhuǎn)換為以發(fā)電機額定參數(shù)為基準的標幺值。

發(fā)電機基準阻抗

所以,C2,R2以之為基準的標幺值

由式(3)可知在額定電壓條件下

即失磁保護動作區(qū)域在功率平面上是以(0，-3.99)為圓心，3.52為半徑的圓。

UNITOL5000裝置內(nèi)欠勵限制器設(shè)置的定值見表1，通過實測G60發(fā)電機保護裝置失磁保護元件的動作值見表2。表1、表2中，有功功率、無功功率是以發(fā)電機額定視在功率為基準的標幺標。

在額定電壓條件下，將欠勵限制器定值與失磁功率圓畫在同一功率平面如圖3所示。

表1　欠勵限制曲線

表2　失磁保護實測動作數(shù)據(jù)

圖3　欠勵限制與失磁保護配合圖

試驗測得失磁保護元件動作功率值基本與失磁保護功率圓相吻合，由圖3可直觀地看出欠勵限制器先于失磁保護動作，且欠勵限制與失磁保護之間有足夠的過渡裕度，滿足相關(guān)規(guī)程要求[8-9]。因欠勵限制曲線、失磁功率圓的圓心和半徑均與發(fā)電機額定電壓標幺值的平方成正比關(guān)系，所以，在其他電壓條件下，欠勵限制曲線與失磁功率圓也是配合的。

4　結(jié)論

將失磁阻抗圓與欠勵限制曲線歸化到同一功率平面進行比較，可直觀地驗證欠勵限制與失磁保護的配合情況。實測動作曲線驗證了核算方法的正確性，可為其他發(fā)電廠進行核算時提供參考。

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(本文責編：白銀雷)

2016-04-25；

2016-06-10

TM 306

B

1674-1951(2016)06-0051-02

梁國柱(1984—)，男，廣東陽春人，助理工程師，從事發(fā)電廠繼電保護方向的工作(E-mail:knightliang@163.com)。