大型发电机组整定计算配合的几点问题探讨

摘 要：大型发电厂继电保护整定计算是保证机组保护装置正确动作，提高可靠性的重要环节。励磁调节器及发变组保护，是电厂二次系统的两个重要环节。在进行整定计算时，必须考虑两个系统的保护配合问题，应校核发电机组励磁调节器过励磁限制、发变组过励磁保护、励磁过负荷整定值，是否符合先励磁调节器限制后发变组保护的阶梯关系。

关键词：整定计算 保护 励磁调节器 配合

中图分类号：TM772 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0131-02

大型发电厂继电保护整定计算是保证机组及厂用系统保护装置正确动作，提高可靠性的重要环节。励磁调节器及发变组保护，是电厂二次系统的两个非常重要的环节。发变组保护、电网线路保护的整定计算均有相关的导则、规程可依循。而对于励磁系统调节器与发变组保护配合问题，目前尚且没有一个比较权威的规程或者导则可参考。本文主要针对上述问题，以某电厂为例，探讨发电机组励磁调节器过励磁限制、发变组过励磁保护、转子过负荷整定值的配合问题。

1 励磁调节器V/F限制、强励限制动作原理

励磁调节器，是励磁系统的控制核心，控制发电机机端电压、转子电流、无功功率、功率因数的作用，励磁系统的保护也是通过调节器实现的，如强励保护、欠励保护、V/F限制保护等等。

南方某发电厂某机组发变组励磁调节器采用北京某公司GEC-332的励磁调节器；GEC-332的励磁调节器由控制单元AVR32、操作回路、数字（开关）量输入输出回路、模拟量输入输出回路、脉冲放大、脉冲分配、大功率晶闸管整流元件、整流桥交直流侧开关（施奈德等进口或国产优质免维护产品）及操作回路构成。GEC-332励磁调节器V/F限制。

V/F限制报警时间公式：

V/F限制动作时间公式：tdz=（当实际磁通密度达到磁通密度顶值M2时，2 s后发出V/F限制动作信号，自动进行检磁）。

GEC-332励磁调节器强励限制反时限曲线无曲线公式，取励磁试验的试验数据如表1所示。

2 发变组继电保护过激磁保护、励磁过负荷保护动作原理

发变组过激磁保护主要是防止发电机和变压器过激磁，当电压升高或频率降低时工作磁通密度过高引起铁芯饱和、铁芯漏磁磁通增强，严重时造成设备变形及绝缘破坏。励磁系统过负荷保护反应励磁绕组的平均发热状况。保护动作量按躲过强励工况整定。

发变组保护采用南京某公司RCS-985保护。

（1）发电机反时限过激磁保护：发电机反时限过激磁保护具有累积和散热功能。给定的反时限动作特性曲线由整定输入的八组定值得到。过励磁倍数整定值一般在1.0～1.5之间。

（2）发变组RCS-985保护励磁过负荷反时限曲线为：t=。

式中：C为转子绕组过热常数；Ifd为转子回路电流；Ijz为转子回路基准电流。

3 发变组继电保护、励磁调节器定值单

（1）发变组RCS-985保护励磁过负荷保护定值如表2所示。

（2）发变组RCS-985保护过激磁保护定值如表3所示。

（3）发电机励磁调节器GEC-332定值如表4所示。

4 发变组继电保护、励磁调节器定值配合校核

校核发变组保护励磁过负荷保护与励磁调节器强励限制的配合。

发变组RCS-985励磁过负荷反时限保护，取C=35如表5所示。

励磁调节器强励限制曲线，无曲线公式，取励磁试验数据如表6所示。

校核发电机过励磁保护与V/F限制的配合。

发变组RCS-985过激磁保护曲线定值如表7所示。

励磁调节器V/F限制曲线如表8所示。

校核结果如下。

（1）从上图1可以看出，在励磁电流为1.4倍以下，励磁调节器强励限制动作时间比励磁过负荷保护动作时间长，不满足先励磁限制后发变组保护的动作阶梯关系。应调整励磁调节器设置参数，以满足先励磁限制后发变组保护的动作阶梯关系。（2）从上图2可以看出，两个曲线不存在交叉点，且励磁调节器V/F限制动作时间均比过激磁保护动作时间短，满足先励磁限制后保护的阶梯关系。

励磁调节器的保护先于发变组的过激磁保护、励磁过负荷保护动作，动作后可以减少电压给定值来限制VF比值。所以，应优化修改机组的励磁过负荷保护定值与励磁调节器的强励限制参数设置，以保证险励磁限制后发变组保护的动作阶梯关系。

5 结语

本文通过检验某厂保护励磁调节器及发变组保护定值的配合问题，校验了励磁调节器的强励限制与保护励磁过负荷、励磁调节器的VF限制与保护过激磁的配合定值，应先励磁限制后保护动作的阶梯关系。经过检验后，督促电厂作出保护定值与励磁系统调节器的配合优化修改。电厂自2011年自定值优化后，符合励磁调节器及发变组保护的阶梯关系。保护及调节器运行正常，至今未发生误动事件，保证机组的安全稳定运行。

参考文献

[1]RCS-985发电机变压器成套保护技术说明书.

[2]GEC-332励磁调节器装置说明书.

[3]大型发电机变压器继电保护整定计算导则，DL/T 684—2012[S].

[4]继电保护和安全自动装置技术规程，GB 14285—2006[S].

[5]高春如.大型发电机组继电保护整定计算与运行技术[M].中国电力出版社，2006.