发电机失磁后的机端测量阻抗_发电机失磁保护试验

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EdXjIdUfUsIXjIs

——发电机端的相电压 Uf Ed——发电机的同步电势 ——无穷大系统的相电压 UsI——发电机的定子电流

Xd——发电机的同步电抗

Xs——发电机与系统之间的联系电抗 ——受端的功率因数角

—— E d 和 U  s之间的夹角（即功角）

根据电机学中的分析，发电机送到受端的功率WPjQ分别为：

PEdUinXEdUsUs2 QcosXXtg1QP正常运行时，90。一般当不考虑励磁调节器的影响时，90为稳定运行的极限，90后，发电机失步。

发电机失磁以前，向系统送出无功功率，角为正，测量阻抗位于第一象限。失磁以后，随着无功功率的变化，角由正值变为负值，因此测量阻抗也沿着圆周随之由第一象限过渡到第四象限。

失磁保护的构成方式：

根据发电机容量和励磁方式的不同，失磁保护有如下两种：

1、利用自动灭磁开关联锁跳开发电机断路器。

实际上发电机失磁并不都是由于自动灭磁开关跳开而引起的，特别是当采用半导体励磁系统时，由于半导体元件或回路的故障而引起发电机失磁是可能的，而在这种情况下保护将不能动作。因此这种保护方式一半用于容量在100MW以下带直流励磁机的水轮发电机以及不允许失磁运行的汽轮发电机上。

2、利用失磁后发电机定子各参数变化的特点构成失磁保护 发电机定子参数的变化如下：机端测量阻抗由第一象限进入第四象限，无功功率改变方向，机端电压下降，功角增大，励磁电压降低等。

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发电机——变压器组继电保护的特点：

由于发电机和变压器的成组连接，相当于一个工作元件，因此，就能够把发电机和变压器中某些性能相同的保护合并成一个对全组公用的保护。

发电机－变压器组纵联差动保护的特点：

（1）当发电机和变压器之间无断路器是，一般装设整组共用的纵差动保护，但对大容量的发电机组，发电机应补充装设单独的纵差动保护。

对于水轮发电机和绕组直接冷却的汽轮发电机，当公用的差动保护整定值大于1.5倍发电机额定电流时，发电机也应补充装设单独的纵差动保护。

（2）当发电机与变压器之间有断路器时，发电机和变压器应分别装设纵差动保护。

（3）当发电机与变压器之间有分支线时，应把分支线也包括在差动保护。范围内，这时分支线上电流互感器的变比应与发电机回路的相同

对于发电机－变压器组，由于发电机与系统之间没有电的联系，因此，发电机定子接地保护就可以简化。

对于发电机－变压器组，其发电机的中性点一般不接地或经消弧线圈接地。

根据故障及异常运行状态的性质，发电机保护可动作于：

1、停机，即断开发电机断路器，灭磁，关闭汽轮机主汽门或水轮机导水翼。

2、解列并灭磁，即断开发电机断路器，灭磁，原动机甩负荷。

3、解列，即断开发电机断路器，原动机甩负荷。

4、减出力，即将原动机负荷减到给定值。

5、缩小故障影响范围，例如双母线断开母线断路器等。

6、发出声光信号

7、程序跳闸，即首先关闭原动机主汽门或导水翼，待逆功率继电器动作后，再断开断路器并灭磁。

发电机纵联差动保护原理： 发电机纵联差动保护接线：在中性点侧装设一组电流互感器；在机端引出线靠近断路器处装设另外一组电流互感器，所以它的保护范围是定子绕组及其引出线。

发电机纵联差动保护的特点与评价：

（1）由于被保护对象是定子绕组，因此，当定子一相绕组发生匝间短路时，绕组两端的电流仍相同，流入差动继电器的差回路电流只有不平衡电流，差动继电器不会动作，故它不能反映匝间短路。（2）当在发电机定子绕组不同地点发生相间短路时，由于定子绕组各点感应电动势不同及短路回路阻抗不同，所以短路电流大小就不一样。

（3）由于发电机电压系统的中性点一般为不接地或经大阻抗接地的，单相接地时的短路电流很小，纵差保护不能动作，故必须设置独立的定子单相接地保护。