摘 要 在電力系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用的就是發(fā)電機，其發(fā)揮的作用是不可代替的。整個電力系統(tǒng)的運行直接受到發(fā)電機的影響，所以只有不斷加大發(fā)電機保護相關(guān)技術(shù)問題的研究力度，才能夠為發(fā)電機正常運行的穩(wěn)定性和可靠性提供更好的保障。故障性問題的出現(xiàn)會影響電力系統(tǒng)的正常運行，從而對經(jīng)濟的發(fā)展造成一定的影響。因此本文主要是對基于電子技術(shù)的發(fā)電機保護的相關(guān)技術(shù)問題進行了具體的研究和分析。

【關(guān)鍵詞】電子技術(shù) 發(fā)電機保護 相關(guān)問題

在經(jīng)濟的發(fā)展中，電力系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，如果電力系統(tǒng)無法正常運行，則對經(jīng)濟造成的損失是無法估計的。因此協(xié)調(diào)發(fā)電器保護器的相關(guān)工作十分重要。

1 調(diào)速器控制和低頻協(xié)調(diào)

調(diào)節(jié)發(fā)電機的速度和分配發(fā)電機的負荷是調(diào)控器的主要功能，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速和頻率之間的關(guān)系十分密切。如果發(fā)電機突然沒有負荷，則在轉(zhuǎn)速加快的同時會加大頻率，這時調(diào)速器機械力和輸出功率的減少主要是通過導(dǎo)葉封閉等方式來完成的。反之具有相同的原理，如果發(fā)電機的工作是在過載和低頻狀態(tài)下進行的，對于這種過載能力現(xiàn)有的控制無法及時糾正，而且只有在整個系統(tǒng)負荷匹配的情況才會發(fā)生低頻甩負荷現(xiàn)象。大型系統(tǒng)的震蕩現(xiàn)象產(chǎn)生時，會從電力系統(tǒng)中分解典型的孤網(wǎng)，這些孤網(wǎng)是由數(shù)個電廠構(gòu)成的。典型的負荷失配現(xiàn)象存在于這些孤網(wǎng)中，如果過載現(xiàn)象出現(xiàn)在一個孤網(wǎng)上，會減小頻率，從而會降低發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，低頻甩負荷一般是在這種情況下要求運行的，在北美的一些國家電網(wǎng)中經(jīng)常出現(xiàn)這種應(yīng)用。如果水輪發(fā)電機的運行狀態(tài)是低頻的，這樣并不會將事故引發(fā)出來，所以低頻保護裝置不需要專門配置在水輪機組中。但是在實際工作中，低頻運行的持續(xù)性會損害用戶或者同一孤網(wǎng)的設(shè)備，因此部分電廠會對低頻運行保護裝置專門設(shè)置。發(fā)電機調(diào)速器組成結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2 勵磁保護和系統(tǒng)穩(wěn)定

提供磁場能是發(fā)電機勵磁系統(tǒng)的主要功能，這樣可以為發(fā)電機和電力系統(tǒng)的同步性提供保障，發(fā)電子繞組使用的直流電可以從勵磁系統(tǒng)中直接獲取。當前直流轉(zhuǎn)換變壓器是勵磁系統(tǒng)直流電主要的來源，發(fā)電機的出口與這個變壓器連接在一起。電勢是在交流電轉(zhuǎn)化為直流電時產(chǎn)生的，這樣可以啟動變壓器。在發(fā)電機同步的維護和發(fā)電機在無功功率的吸收或輸出方面勵磁系統(tǒng)的作用都是非常重要的。實際上許多連鎖反應(yīng)會出現(xiàn)在勵磁電流的突變中，如無功功率突然變高，會提高工作電壓；反之如果降低工作電壓，各種不同步的現(xiàn)象可能會出現(xiàn)。如果發(fā)電機與電力系統(tǒng)具有很小的聯(lián)系，同時對其它出口的電壓也沒有控制，這時加大電流可能會升高發(fā)電機出口的電壓。自動電壓調(diào)節(jié)是發(fā)電機控制電壓主要使用的方式，在這種方式中，勵磁系統(tǒng)在對電力系統(tǒng)無功功率的吸收和輸出中，會在正常的范圍內(nèi)保持電壓，而勵磁控制是發(fā)電機主要的保護者，其通過對發(fā)電機允許的狀況進行排除，從而對發(fā)電機系統(tǒng)中產(chǎn)生的不穩(wěn)定運行合理的控制，進而可以為發(fā)電機的正常運行提供有利的保障。圖2為發(fā)電機勵磁系統(tǒng)原理圖。

3 發(fā)電機的靜態(tài)穩(wěn)定性

如果電廠輸電到負荷中心具有較少的輸電線路，則會在一定程度上影響發(fā)電機的靜態(tài)穩(wěn)定性。90b或以上是遠端發(fā)電廠和負荷中心這兩個電壓向量之間夾角的程度，則在系統(tǒng)間可能會將傳輸電的可能性大大降低，而且在電力系統(tǒng)中甚至會出現(xiàn)震蕩現(xiàn)象，同時可能會將幾個孤網(wǎng)解列出來。如果發(fā)電廠或者負荷中線之間的線路斷開是由故障導(dǎo)致的，兩點之間的電抗會增加到一個最大的電能點，這個電能點雖然對傳輸可以提供，但是對于同步性卻無法維持。

4 失磁保護

要想使發(fā)電機實現(xiàn)保護和協(xié)調(diào)控制的目標，需要各個系統(tǒng)的共同協(xié)調(diào)作用，同時只有協(xié)調(diào)電機容量、欠勵限制和靜態(tài)穩(wěn)定等狀況才能夠完成失磁保護。在欠勵工況的狀況中，發(fā)電機只有失磁保護運行的狀態(tài)下才能夠正常運行。另外要及時檢測發(fā)電機的失磁現(xiàn)象，其主要目的是對失磁或部分失磁現(xiàn)象給發(fā)電機或其他電力部分造成的損失狀況提前預(yù)防和避免。發(fā)電機失磁以后，會提升轉(zhuǎn)子和阻尼條自身的溫度，從而增加了故障的發(fā)生率。發(fā)電機失磁保護原理框圖如圖3所示。

5 結(jié)論

根據(jù)本文的研究可知，所有發(fā)電機保護相關(guān)問題的研究都是為電力系統(tǒng)的運行提供保障的。所以只有將相關(guān)的研究力度不斷加大，才能夠更好的保護發(fā)電機的運行，從而為經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

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作者簡介

王列峰（1965-） ，男，海南省?？谑腥恕４髮W本科學歷。海南師范大學實驗師。研究方向為電子通信技術(shù)、EDA技術(shù)。

作者單位

海南師范大學 海南省?？谑?571158endprint