梁國(guó)柱

(廣東珠海金灣發(fā)電有限公司，廣東 珠?！?19050)

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欠勵(lì)限制與失磁保護(hù)的配合計(jì)算

梁國(guó)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(duì)欠勵(lì)限制保護(hù)與失磁保護(hù)的定值進(jìn)行核算，確認(rèn)兩者是否配合。因失勵(lì)限制保護(hù)與失磁保護(hù)原理不同，需將兩者歸化至同一平面才能進(jìn)行比較。介紹了失磁保護(hù)阻抗圓轉(zhuǎn)換為功率圓的方法，通過實(shí)例計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的正確性。

欠勵(lì)限制；失磁保護(hù)；配合計(jì)算；阻抗圓；功率圓

0　引言

某火力發(fā)電廠2×600 MW機(jī)組，勵(lì)磁系統(tǒng)使用ABB公司的UNITROL 5000系列，發(fā)電機(jī)保護(hù)使用美國(guó)GE公司的G60發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置。勵(lì)磁技術(shù)監(jiān)督查評(píng)工作指出，該廠未對(duì)欠勵(lì)限制與失磁保護(hù)的配合進(jìn)行核算，應(yīng)對(duì)兩者的整定值進(jìn)行核算，以保證發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)安全運(yùn)行。欠勵(lì)限制保護(hù)與失磁保護(hù)的原理不同，須將失磁阻抗圓轉(zhuǎn)換至功率平面或?qū)⑶穭?lì)限制曲線轉(zhuǎn)換至阻抗平面才能進(jìn)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(yàn)證，核算欠勵(lì)限制與失磁保護(hù)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(jiǎn)得

(2)

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

(3)

2　UNITROL5000欠勵(lì)限制器原理

圖2　欠勵(lì)限制器原理

3　欠勵(lì)限制與失磁保護(hù)配合核算

某600 MW火力發(fā)電機(jī)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(hù)裝置中失磁保護(hù)圓2的定值C2為17.16Ω，R2的定值為15.17Ω。

因欠勵(lì)限制在功率平面是以發(fā)電機(jī)額定視在功率為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值表示的，進(jìn)行配合核算時(shí)應(yīng)將式(3)中推導(dǎo)出的圓心和半徑轉(zhuǎn)換為以發(fā)電機(jī)額定參數(shù)為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值。

發(fā)電機(jī)基準(zhǔn)阻抗

所以,C2,R2以之為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值

由式(3)可知在額定電壓條件下

即失磁保護(hù)動(dòng)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(lì)限制器設(shè)置的定值見表1，通過實(shí)測(cè)G60發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置失磁保護(hù)元件的動(dòng)作值見表2。表1、表2中，有功功率、無(wú)功功率是以發(fā)電機(jī)額定視在功率為基準(zhǔn)的標(biāo)幺標(biāo)。

在額定電壓條件下，將欠勵(lì)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(lì)限制曲線

表2　失磁保護(hù)實(shí)測(cè)動(dòng)作數(shù)據(jù)

圖3　欠勵(lì)限制與失磁保護(hù)配合圖

試驗(yàn)測(cè)得失磁保護(hù)元件動(dòng)作功率值基本與失磁保護(hù)功率圓相吻合，由圖3可直觀地看出欠勵(lì)限制器先于失磁保護(hù)動(dòng)作，且欠勵(lì)限制與失磁保護(hù)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(lì)限制曲線、失磁功率圓的圓心和半徑均與發(fā)電機(jī)額定電壓標(biāo)幺值的平方成正比關(guān)系，所以，在其他電壓條件下，欠勵(lì)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(lì)限制曲線歸化到同一功率平面進(jìn)行比較，可直觀地驗(yàn)證欠勵(lì)限制與失磁保護(hù)的配合情況。實(shí)測(cè)動(dòng)作曲線驗(yàn)證了核算方法的正確性，可為其他發(fā)電廠進(jìn)行核算時(shí)提供參考。

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(本文責(zé)編：白銀雷)

2016-04-25；

2016-06-10

TM 306

B

1674-1951(2016)06-0051-02

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