CN105607001B - 一种发电机失磁保护试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发电机失磁保护试验方法，包括以下步骤：选择将参与试验的失磁阻抗圆的圆周点阻抗值；将各点的阻抗值用换算成电流值，然后分别进行试验；对三相电流值或相位值的每一相从起始值开始逐渐减小或增加，直至失磁保护动作，记录电流动作值或相位动作值；根据电流动作值或相位动作值分析失磁保护元件的动作规律，从而得出发电机失磁的故障判据。本发明方法提供了有功阻抗圆几个特殊点的试验方法，为反映失磁故障并作为失磁保护的主要判据，对于从事继电保护专业人员最有极大的参考价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种电气元件试验方法，具体地说是一种发电机失磁保护试验方法。
背景技术
电机的励磁电流突然全部消失或部分消失，称为发电机失磁。失磁后由于从系统吸取大量无功功率，使机端电压下降，此时，机端阻抗也随之变化，即失磁前在阻抗平面R-X坐标第一象限，失磁后其阻抗的轨迹将沿着有功阻抗圆进入第四象限。
众所周知，发电机失磁后，机端阻抗将会出现变化，利用这些变化可以反映失磁故障并作为失磁保护的主要判据。因此，动作特性一般选用临界失步阻抗圆。在实际试验中，其原则是利用机端电压和电流计算出机端阻抗，当计算出的阻抗落在临界失步阻抗圆内时，即判为失磁故障。
目前的发电机失磁保护试验误差大，不能准确反映失磁故障产生的原因，无法为专业人员提供有效的参考。
发明内容
针对现有技术中发电机失磁保护试验方法存在误差大、不能准确反映失磁故障产生的原因等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种降低试验误差、为专业人员提供有效参考的发电机失磁保护试验方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明一种发电机失磁保护试验方法，包括以下步骤：
选择将参与试验的失磁阻抗圆的圆周点阻抗值；
将各点的阻抗值用换算成电流值，然后分别进行试验；
对三相电流值或相位值的每一相从起始值开始逐渐减小或增加，直至失磁保护动作，记录电流动作值或相位动作值；
根据电流动作值或相位动作值分析失磁保护元件的动作规律，从而得出发电机失磁的故障判据。
电流值增加或减少时，保持相位值不变。
相位值增加或减少时，保持电流值不变。
圆周点阻抗值包括两个纵向圆周点、两个横向圆周点以及两个切线点，切线点即从坐标原点出发的直线与阻抗圆相切的点。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明方法提供了有功阻抗圆几个特殊点的试验方法，为反映失磁故障并作为失磁保护的主要判据，对于从事继电保护专业人员最有极大的参考价值。
2.本发明试验方法简单可行，准确性高，实用性强。
附图说明
图1为本发明方法中涉及的临界失步阻抗圆失示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
本发明一种发电机失磁保护试验方法，包括以下步骤：
选择将参与试验的失磁阻抗圆的圆周点阻抗值；
将各点的阻抗值用换算成电流值，然后分别进行试验；
对三相电流值或相位值的每一相从起始值开始逐渐减小或增加，直至失磁保护动作，记录电流动作值或相位动作值；
根据电流动作值或相位动作值分析失磁保护元件的动作规律，从而得出发电机失磁的故障判据。
试验时，电流值增加或减少时，保持相位值不变；相位值增加或减少时，保持电流值不变。
本实施例以25MKW干熄焦发电机为例，其失磁保护定值：XA＝1.99(Ω)XB＝46.14(Ω)，此值是按异步边界阻抗圆整定。失磁阻抗圆如图1所示。
本次失磁阻抗圆试验共做6个特殊圆周点阻抗值，即两个纵向圆周点(图1中1,2点)；两个横向圆周点(图1中3,4点)；两个切线点(从坐标原点出发的直线与阻抗圆相切的点(图1中5,6点)。其中两个纵向圆周点阻抗值已由定值给出，即图1中的1点对应于XA＝1.99(Ω)/90°；2点对应于XB＝46.14(Ω)/90°，根据这两个点可得其余四个点的阻抗值，即3点对应于32.6(Ω)/47.6°；4点根据对称性对应于32.6(Ω)/132.4°；5点对应于9.6(Ω)/23.5°；6点同样根据对称性对应于9.6(Ω)/156.5°。试验步骤：(暂时退出失磁延迟时间)
根据各点的阻抗值用57.74(V)除，换算成电流值，然后分别进行试验。具体步骤如下：
1.图中1点试验：57.74(V)/1.99(Ω)＝29(A)，即综保测试仪的电流置32A/90°，电流幅值应从32A起步，然后逐渐减小电流直至失磁保护动作(29A左右)并记录电流动作值。(电流相位不变)
2.图中2点试验：57.74(V)/46.14(Ω)＝1.25(A)，即综保测试仪的电流置0.9A/90°，电流幅值应从0.9A起步，然后逐渐增加电流直至失磁保护动作(1.25A左右)并记录电流动作值。(电流相位不变)
图中1,2点试验记录如表一：
表一
| 序号 | 理论动作值 | 实际值(A) | 理论复归值 | 实际值(A) |
| A相 | 1.25A 90° | 1.25 | 29A 90° | 29 |
| B相 | 1.25A 330° | 1.25 | 29A 330° | 29 |
| C相 | 1.25A 210° | 1.25 | 29A 210° | 29 |
3.图中3点试验：57.74(V)/32.6(Ω)＝1.77(A)，即综保测试仪的电流置0.9A/47.6°，电流幅值应从0.9A起步，然后逐渐增加电流直至动作(1.77A左右)并记录电流动作值。(电流相位不变)
4.图中4点试验：57.74(V)/32.6(Ω)＝1.77(A)，即综保测试仪的电流置0.9A/132.4°，电流幅值应从0.9A起步，然后逐渐增加电流直至动作(1.77A左右)并记录电流动作值。(电流相位不变)
图中3,4点试验记录如表二：
表二
| 序号 | 理论动作值 | 实际值(A) | 理论复归值 | 实际值(A) |
| A相 | 1.77A 47.6° | 1.76 | 1.77A 132.4° | 1.77 |
| B相 | 1.77A 167.6° | 1.76 | 1.77A 252.4° | 1.77 |
| C相 | 1.77A 287.6° | 1.76 | 1.77A 12.4° | 1.77 |
5.图中5点试验：57.74(V)/9.6(Ω)＝6(A)，即综保测试仪的电流置6A/23.5°，电流相位应从20°起步，然后逐渐增加相位直至动作(23.5°左右)并记录相位动作值。(电流幅值不变)
6.图中6点试验：57.74(V)/9.6(Ω)＝6(A)，即综保测试仪的电流置6A/156.5°，电流相位应从165°起步，然后逐渐减少相位直至动作(156.5°左右)并记录相位动作值。(电流幅值不变)
图中5,6点试验记录如表三：
表三
| 序号 | 理论动作值 | 实际值(度) | 理论复归值 | 实际值(度) |
| A相 | 6A 23.5° | 23.6° | 6A 156.5° | 156.5° |
| B相 | 6A 143.5° | 143.6° | 6A 276.5° | 276.5° |
| C相 | 6A 263.5° | 263.6° | 6A 36.5° | 36.5° |
各动作变量误差不超过5％。
说明：(以A相为例)
(1)表一数据表示将电流从1.25A增加到29A时，对应阻抗从46.14Ω减小到1.99Ω，即阻抗值延纵轴负半轴从2点上升到1点，凡进入此阻抗范围内失磁保护动作，而超出此阻抗值范围失磁保护就开始复归。
(2)表二数据表示电流相位分别保持47.6°和132.4°，就是右点3和左点4，对应阻抗值同为32.6(Ω)，其理论电流值为1.77A，凡进入此阻抗范围内失磁保护动作，而超出此阻抗值范围失磁保护就开始复归。
(3)表三数据表示电流幅值6A不变，此时增加电流相位(从20°开始)，则阻抗从第一象限向第四象限顺时针旋转，当电流相位临近23.5°左右时到达点5，应正好与动作圆相切，进入失磁保护动作区，然后继续增加相位至156.5°到达点6，当超出点6后，保护出动作区，失磁保护复归。
本发明中，动作特性选用临界失步阻抗圆。在实际试验中，其原则是利用机端电压和电流计算出机端阻抗，当计算出的阻抗落在临界失步阻抗圆内时，即判为失磁故障。
Claims (4)
1.一种发电机失磁保护试验方法，其特征在于包括以下步骤：
选择将参与试验的失磁阻抗圆的圆周点阻抗值；
将各点的阻抗值用换算成电流值，然后分别进行试验；
对三相电流值或相位值的每一相从起始值开始逐渐减小或增加，直至失磁保护动作，记录电流动作值或相位动作值；
根据电流动作值或相位动作值分析失磁保护元件的动作规律，从而得出发电机失磁的故障判据；
所述圆周点包括即两个纵向圆周点；两个横向圆周点；两个切线点，即从坐标原点出发的直线与阻抗圆相切的点；
电流幅值不变，增加电流相位，阻抗从圆周的第一象限向第四象限顺时针旋转，当电流相位正好与动作圆相切，进入失磁保护动作区，然后继续增加相位，当超出切线点后，保护出动作区，失磁保护复归。
2.按权利要求1所述的发电机失磁保护试验方法，其特征在于：电流值增加或减少时，保持相位值不变。
3.按权利要求1所述的发电机失磁保护试验方法，其特征在于：相位值增加或减少时，保持电流值不变。
4.按权利要求1所述的发电机失磁保护试验方法，其特征在于：圆周点阻抗值包括两个纵向圆周点、两个横向圆周点以及两个切线点，切线点即从坐标原点出发的直线与阻抗圆相切的点。
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