PocketCAS在發(fā)電機勵磁系統(tǒng)低勵限制與失磁保護配合中的應(yīng)用

靳建坤　李蘭文

摘要：發(fā)電廠勵磁控制系統(tǒng)具有多種保護及限制功能，其中低勵限制與發(fā)變組保護中的失磁保護都是反映發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流異常的保護方式，其定值的整定配合一直是發(fā)電廠繼電保護專業(yè)的重要內(nèi)容，配合不當可能造成保護誤動作，給發(fā)電廠帶來巨大損失?，F(xiàn)針對低勵限制與失磁保護之間配合的難點，利用數(shù)學公式進行坐標轉(zhuǎn)換，得出一個簡單通用的公式，然后利用PocketCAS在同一坐標下畫出函數(shù)圖形，可以直觀看出兩者間的配合關(guān)系，從而極大地提高現(xiàn)場整定工作的質(zhì)量與效率。

關(guān)鍵詞：低勵限制;失磁保護;配合

0 引言

發(fā)電廠勵磁控制系統(tǒng)中低勵限制與發(fā)變組保護中失磁保護的配合一直是發(fā)電廠定值核查的一項重要內(nèi)容。低勵限制定值用P、Q描述，而失磁保護以阻抗形式描述，故在實際工作中給很多繼電保護人員造成困擾。本文通過數(shù)學推導方式，得出通用公式，可以方便地將阻抗平面換算為PQ平面，然后利用PocketCAS在同一坐標系下對其進行比較，從而可以輕松完成定值核查工作。

本文的數(shù)學推導中所用電氣量均為以發(fā)電機額定參數(shù)為基準的標幺值。

1 勵磁系統(tǒng)低勵限制定值

勵磁系統(tǒng)低勵限制定值是根據(jù)發(fā)電機實際進相能力，考慮靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)、參數(shù)誤差及一定可靠性得出的，在勵磁系統(tǒng)投運及參數(shù)復(fù)測試驗中已證明其正確合理性。故本文不再分析發(fā)電機進相能力與低勵定值之間的配合，僅考慮低勵定值與失磁保護之間的配合關(guān)系。

本文以國家能源集團大港電廠1號機組為例，其低勵限制定值如表1所示。

以橫軸為P、縱軸為Q，利用PocketCAS編輯各點坐標并連線，生成如圖1所示的圖形，即勵磁系統(tǒng)低勵限制曲線。上述操作完成了低勵限制定值在PQ坐標下的圖形化。

2 發(fā)電機失磁保護定值

發(fā)電機失磁保護由多個判據(jù)組成，但是其主判據(jù)均為阻抗圓。根據(jù)發(fā)電機與系統(tǒng)的聯(lián)系緊密程度，其阻抗圓特性分為靜穩(wěn)極限阻抗圓和異步邊界阻抗圓。

發(fā)電機失磁運行后，其機端阻抗最終一定進入異步邊界阻抗圓，其圓心在jX軸上，圓與jX軸的兩個交點分別為Xa，Xb。

利用PocketCAS，在同一坐標系下畫出靜穩(wěn)極限圓、低勵限制曲線、異步邊界阻抗圓及正常運行時的工作點，如圖2所示。

從圖2可以直觀看出，發(fā)電機正常運行在工作點，在發(fā)電機發(fā)生進相，Q由正變負的過程中，首先經(jīng)過發(fā)電機進相點，其次是低勵限制曲線，然后是靜穩(wěn)邊界曲線，最后再進入異步圓內(nèi)。低勵限制曲線、進相試驗點、靜穩(wěn)邊界全在異步圓外，它們之間的過渡過程合理。

4 結(jié)語

通過推導得到的公式（8）或公式（10），可以方便地將阻抗圓映射至PQ坐標下的功率圓，然后可以利用PocketCAS直觀地將之與低勵限制曲線繪制在同一坐標系下進行比較，用以確定它們之間配合是否符合相關(guān)規(guī)程要求，具有很強的工程指導意義。

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收稿日期：2020-03-01

作者簡介：靳建坤（1984—），男，河北石家莊人，高級工程師，從事繼電保護方面工作。