励磁系统限制器与发变组保护定值的配合问题分析

杜斌元

摘要：励磁系统限制器在发电厂中起着重要的作用，保护励磁系统免受过电压、过流和其他异常情况的影响，确保发电机的稳定运行和安全性。它是电力系统中重要的保护装置之一，与其他发电设备和保护系统紧密配合，协同工作以提供可靠的电力供应。大部分电厂十分重视发变组,但对发电组与励磁系统限制器保护定值配合方面的关注不足。本文结合实际,从励磁系统限制器与发变组保护定值的配合问题进行分析与研究,并给出了具体方法与详细步骤,为其他工程应用提供了参考。

关键词：励磁系统限制器；发变组保护定值；配合问题

1 励磁系统限制器的相关概述

励磁系统限制器（Excitation System Limiter）是发电厂中用于控制和保护励磁系统的一种设备。励磁系统是发电机的重要组成部分，它提供所需的电能来激励发电机的磁场，确保发电机正常运行。励磁系统限制器的主要功能是监测和保护励磁系统以防止过电压或过流等异常情况。它通过对励磁电流、磁场和电压等参数进行监测，并根据预设的限制条件来控制励磁系统的操作。励磁系统限制器通常具有以下功能和特点：

过电压保护：当发电机输出电压超过预设的上限时，励磁系统限制器将自动采取措施，如减小励磁电流，以防止发电机过电压故障，并保护发电机和连接的电网。

过流保护：如果发电机励磁电流超过预设的上限值，励磁系统限制器会立即采取行动，如减小励磁电流或中断励磁电流，以防止发电机过流，并保护励磁系统的正常运行。

动态响应能力：励磁系统限制器具有快速响应的能力，能够在短时间内识别和应对励磁系统中的异常情况，以确保发电机的安全运行。

自动控制：励磁系统限制器通常是自动控制的，可以根据预设的控制策略和参数来控制励磁系统的操作，并实时监测和调整励磁电流、磁场等参数。

监控和报警：励磁系统限制器可以提供实时监测和报警功能，当励磁系统出现异常情况时，可以及时发出警报信号，以便操作员采取相应的措施。

2励磁系统限制器与发变组保护定值的配合问题

励磁系统限制器和发变组保护是发电厂中两个不同但相互关联的保护系统。它们在发电机的运行和保护中发挥着不同的作用，但也需要在定值设定和配合上进行合理的配置和调整。励磁系统限制器主要用于保护励磁系统，监测和控制励磁电流、磁场和电压等参数，防止励磁系统出现过电压、过流等异常情况，确保发电机的稳定运行。其定值设定主要涉及励磁电流的上下限、过电压和过流的阈值等参数。而发变组保护是保护发电机的关键保护系统之一，用于监测和控制发电机的电流、电压、温度等参数，及时检测并采取措施保护发电机免受过电流、过电压、过温等异常情况的影响。发变组保护的定值设定包括电流保护、差动保护、过电压保护、过温保护等各种保护元件的设定值。在励磁系统限制器与发变组保护定值的配合过程中可能存在一些问题

未能实现有效的配合保护：如果励磁系统限制器和发变组保护的定值和配置不合理，可能导致两者无法有效地配合工作，无法提供足够的保护覆盖。这可能会导致发电机在特定故障条件下受到损坏或无法进行正确的保护。

过度保护或欠保护：如果励磁系统限制器和发变组保护的定值设定有误，可能会导致过度保护或欠保护的情况发生。过度保护可能导致频繁的误动作或不必要的限制，影响发电机的正常运行；而欠保护可能导致无法及时检测和保护发电机在故障条件下的安全。

定值设定的不一致性：励磁系统限制器和发变组保护的定值设定应相互协调和一致，以确保两个保护系统能够协同工作。如果定值设定存在不一致性，可能导致保护动作的失效或冲突，增加了系统故障风险。

定值设定的缺乏更新和验证：定值设定应定期进行更新和验证，以适应系统运行条件和变化。如果定值设定长期没有更新或验证，可能无法反映当前的运行状态和保护需求，增加了系统故障和保护失效的风险。

为了避免上述问题，应确保定值设定符合最新的系统需求和运行条件，按照厂家的建议或专业技术标准进行校准和更新。对励磁系统限制器和发变组保护进行配合测试，验证两者的保护动作和配合性能，确保在故障情况下能够协同工作。定期检查和维护励磁系统限制器和发变组保护，确保它们处于良好的工作状态，提高系统的可靠性和安全性。确保操作和维护人员熟悉励磁系统限制器和发变组保护的原理和操作要求，能够正确设置和调整定值，及时处理相关问题。通过合理配置定值、配合测试和维护，可以减少励磁系统限制器与发变组保护定值配合所带来的风险，提高发电机保护系统的可靠性和运行安全性。

3励磁系统限制器与发变组保护定值的配合

3.1 发电机励磁系统限制器保护定值与失磁保护的配合

失磁保护在发电机保护中起着重要的作用，它用于监测发电机磁场的异常情况，以确保发电机在工作过程中不会失去励磁而停止运行。在励磁系统中，过电压保护和失磁保护是彼此关联的，它们共同实现对励磁系统和发电机的双重保护。当发电机励磁系统出现过电压故障时，励磁系统限制器会执行相应的保护措施，如减小励磁电流，以防止发电机过电压故障。这是因为过电压可能导致励磁系统或发电机的电气设备受损。同时，失磁保护也需要设定适当的阈值。当发电机磁场损失时，失磁保护会检测到这种异常情况，并通过触发故障动作来终止励磁系统的工作。这样可以防止发电机在无磁场的情况下继续运行，因为如果发电机失去磁场，将无法产生输出电压，并可能导致严重的故障和损坏。在设定过程中，确保励磁系统限制器的过电压保护和失磁保护的阈值设置合理非常重要。定值设定应基于发电机的特性和运行要求，并确保两者能够相互配合工作，以提供有效的保护。这样可以提高发电机的可靠性，防止由于过电压或失磁引起的可能的故障和损害。

3.2 励磁系统限制器过电流经过发电机绕组转子完成电流配合保护的操作任务

励磁系统中的过电流保护是为了防止发电机励磁电流超过额定值而导致励磁系统和发电机受到损坏。发电机的输出电流是通过励磁系统供给的电能形成的磁场产生的，在发电机的转子和定子绕组中流动。当励磁电流超过设定的限制值时，可能会导致发电机过流，这可能是由于内部故障、短路或外部故障等原因引起的。励磁系统限制器中的过电流保护会监测励磁电流，并根据预设的阈值进行实时监测和控制。一旦检测到励磁电流超过设定的限制值，保护装置将触发相应的保护动作，以防止发电机过流情况的发生。这些保护动作可以包括减小励磁电流输出、中断励磁电流供应或发出警报信号等措施。这有助于保护励磁系统和发电机免受过电流可能带来的损坏。通过励磁系统限制器中的过电流保护，我们可以有效地监测和控制励磁电流，防止发电机过负荷运行和过热，从而确保发电机的安全运行和可靠性。在设定过电流保护的阈值时，应根据发电机的额定容量、运行条件和系统要求进行适当的设定，以确保保护装置在发生过电流情况时能够及时触发保护动作，保护发电机不受损坏。

3.3 励磁系统限制器与发变组的过励磁保护

过励磁保护是发电机保护中关键的一项功能，旨在防止发电机励磁电流超过额定值导致发电机过励磁。励磁系统限制器中的过励磁保护通过实时监测励磁电流，防止其超过设定的过励磁阈值。励磁系统限制器会对励磁电流进行监测，一旦励磁电流达到或超过过励磁阈值，保护装置将触发相应的保护动作。这些保护动作可以包括减小或中断励磁电流输出，以防止发电机的过励磁状态。同时，发变组保护也在过励磁保护方面与励磁系统限制器进行配合操作。发变组保护通过监测和控制发电机的电压和电流等参数，能够及时检测到过励磁情况，并采取相应的保护措施。发变组保护可以配合励磁系统限制器的过励磁保护，协同工作以确保发电机的安全运行。配合励磁系统限制器和发变组保护的过励磁保护可有效防止发电机过励磁造成的危害，并确保发电机的安全性和稳定性。在定值设定过程中，需要根据发电机的特性和运行要求，合理设定过励磁阈值和过励磁保护参数，以确保保护系统的可靠性和性能。

结束语

综上所述，配合励磁系统限制器和发变组保护的过励磁保护，可以有效防止发电机的过励磁造成的危险情况，并保障发电机的正常运行和设备的安全性。在定值设定过程中，需要根据发电机的特性和运行要求，合理设定过励磁阈值和过励磁保护参数，确保保护系统的配合和性能。

参考文献

[1] 励磁系统限制器与发变组保护定值的配合问题研究[J]. 乔丽鹏.企业技术开发,2012(20)

[2] 大型发变组的运行特性与典型事故分析[J]. 徐大鹏;种佳丽;陈波;赵俊.集成电路应用,2020(09)

[3] 降低发变组设备故障发生率[J]. 侯赛;杨军;李震.水利建设与管理,2014(05)

[4] 主开关单相不能灭弧对发变组的影响[J]. 潘夏清;叶仁杰.上海电力学院学报,2006(01)