CN110729930A - 一种基于静稳阻抗圆的汽轮发电机低励限制曲线整定方法 - Google Patents

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张明江
崔佳鹏
穆兴华
董尔佳
董一凡
陈晓光
师广志
关万琳
荣爽
刘进
胡远婷
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Abstract

一种基于静稳阻抗圆的汽轮发电机低励限制曲线整定方法，涉及一种汽轮发电机励磁调节器低励限制曲线确定方法，本发明解决了现有汽轮发电机进相控制深度控制准确性差，且整定复杂，易出现失磁保护与低励限制曲线匹配失误，导致失磁误动停机的问题。本发明利用汽轮发电机的静态稳定极限参数，获得阻抗坐标系下汽轮发电机静稳阻抗圆方程；其中，阻抗坐标系的横坐标为电阻R，纵坐标为电抗X；利用所述汽轮发电机静稳阻抗圆方程，对汽轮发电机低励限制阻抗圆方程进行整定；利用所述汽轮发电机低励限制阻抗圆方程绘制汽轮发电机低励限制曲线。本发明适用于控制汽轮发电机进相。

Description

一种基于静稳阻抗圆的汽轮发电机低励限制曲线整定方法
技术领域
本发明涉及一种汽轮发电机励磁调节器低励限制曲线确定方法。
背景技术
汽轮发电机进相运行时，阻抗坐标系下低励限制曲线，随机端电压、有功功率和无功功率的变化而变化，进相深度往往难以控制，且整定复杂，易出现失磁保护与低励限制曲线匹配失误的问题，导致失磁误动停机。
发明内容
本发明是为了解决现有汽轮发电机进相控制深度控制准确性差，且整定复杂，易出现失磁保护与低励限制曲线匹配失误，导致失磁误动停机的问题，提出了一种基于静稳阻抗圆的汽轮发电机低励限制曲线整定方法。
本发明所述的基于静稳阻抗圆的汽轮发电机低励限制曲线整定方法，该方法具体为：
步骤一、利用汽轮发电机的静态稳定极限参数，获得阻抗坐标系下汽轮发电机静稳阻抗圆方程；其中，阻抗坐标系的横坐标为电阻R，纵坐标为电抗X；
步骤二、利用步骤一计算获得的汽轮发电机静稳阻抗圆方程，对汽轮发电机低励限制阻抗圆方程进行整定；利用所述汽轮发电机低励限制阻抗圆方程绘制汽轮发电机低励限制曲线；
其中，所述汽轮发电机低励限制阻抗圆与汽轮发电机静稳阻抗圆同心，
且汽轮发电机静稳阻抗圆位于汽轮发电机低励限制阻抗圆内；
汽轮发电机静稳阻抗圆的半径与汽轮发电机低励限制阻抗圆的半径的差由整定系数Kk决定,所述Kk设定在励磁调节装置内。
进一步地，步骤一中所述汽轮发电机的静态稳定极限参数：
UN为发电机额定电压，单位kV；
SN为发电机额定视在功率，MVA；
Xd为发电机同步电抗，标么值；
Xcon为发电机与系统间的联系电抗，标么值；
nv为发电机机端电压互感器变比；
na为发电机机端电流互感器变比。
进一步地，步骤一中所述阻抗坐标系下汽轮发电机静稳阻抗圆方程为：
Figure BDA0002256005440000021
其中，a为圆心，r为汽轮发电机静稳阻抗圆的半径。
进一步地，步骤二中的汽轮发电机低励限制阻抗圆方程为：
Figure BDA0002256005440000022
其中，汽轮发电机静态稳定阻抗圆同心a低＝a；汽轮发电机低励限制阻抗圆的半径：r低＝Kk·r。
进一步地，整定系数Kk的取值范围：1.1≤Kk≤1.3。
本发明利用汽轮发电机的静态稳定极限参数获取，阻抗坐标系下汽轮发电机静稳阻抗圆方程，再利用汽轮发电机静稳阻抗圆方程的曲线绘制整定汽轮发电机低励限制阻抗圆曲线，有效的实现了在阻抗进入汽轮发电机低励限制阻抗圆时，进行低励限制动作，阻止进相深度的增加；弥补了现有汽轮发电机低励限制曲线的不足，在失磁保护与低励限制曲线配合关系核算时，无需要进行坐标平面的转换。
且本发明采用静稳阻抗圆确定的低励限制曲线更加精确，方法直观清楚、整定简单，能有效防止失磁保护先于低励限制动作。
附图说明
图1是阻抗坐标系下汽轮发电机静稳阻抗圆与汽轮发电机低励限制阻抗圆的位置关系图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述基于静稳阻抗圆的汽轮发电机低励限制曲线整定方法，该方法具体为：
步骤一、利用汽轮发电机的静态稳定极限参数，获得阻抗坐标系下汽轮发电机静稳阻抗圆方程；其中，阻抗坐标系的横坐标为电阻R，纵坐标为阻抗X；
步骤二、利用步骤一计算获得的汽轮发电机静稳阻抗圆方程，对汽轮发电机低励限制阻抗圆方程进行整定；利用所述汽轮发电机低励限制阻抗圆方程绘制汽轮发电机低励限制曲线；
其中，所述汽轮发电机低励限制阻抗圆与汽轮发电机静稳阻抗圆同心，
且汽轮发电机静稳阻抗圆位于汽轮发电机低励限制阻抗圆内；
汽轮发电机静稳阻抗圆的半径与汽轮发电机低励限制阻抗圆的半径的差由整定系数Kk决定,所述Kk设定在励磁调节装置内。
进一步地，步骤一中所述汽轮发电机的静态稳定极限参数：
UN为发电机额定电压，单位kV；
SN为发电机额定视在功率，MVA；
Xd为发电机同步电抗，标么值；
Xcon为发电机与系统间的联系电抗，标么值；
nv为发电机机端电压互感器变比；
na为发电机机端电流互感器变比。
进一步地，步骤一中所述阻抗坐标系下汽轮发电机静稳阻抗圆方程为：
其中，a为圆心，r为汽轮发电机静稳阻抗圆的半径。
进一步地，步骤二中的汽轮发电机低励限制阻抗圆方程为：
Figure BDA0002256005440000042
其中，汽轮发电机静态稳定阻抗圆同心a低＝a；汽轮发电机低励限制阻抗圆的半径：r低＝Kk·r。
进一步地，整定系数Kk的取值范围：1.1≤Kk≤1.3。
发明通过检测汽轮发电机机端电压和电流，计算出机端测量阻抗，以是否进入低励限制阻抗圆内为判断依据，当进行低励阻抗圆内时，低励限制动作，阻止进相深度的增加；步骤为：
1).汽轮发电机静态稳定阻抗圆为：
Figure BDA0002256005440000043
2).汽轮发电机低励限制阻抗圆的整定：
Figure BDA0002256005440000044
3).依据步骤1，得出汽轮发电机静稳阻抗圆，其圆心为a，半径为r。依据步骤2，得出汽轮发电机低励限制阻抗圆，其圆心也是a，而半径为r低＝Kk·r(汽轮发电机低励限制可靠系数Kk整定为(1.1≤Kk≤1.3)也就是说，静稳阻抗圆和低励限制阻抗圆是同心圆，并且低励限制阻抗圆在外层包裹着静稳阻抗圆，二者距离的远近通过整定Kk控制，将Kk设定在励磁调节装置内即可；
4).通过检测汽轮发电机机端测量阻抗，当测量阻抗进入汽轮发电机低励限制阻抗圆(式2)内时，则低励限制动作，限制进相深度的增加；其中：UN为发电机额定电压，kV；SN为发电机额定视在功率，MVA；Xd为发电机同步电抗(不饱和值)，标么值；Xcon为发电机与系统间的联系电抗(包括升压变压器阻，系统处于最小运行方式)，标么值(以发电机额定容量为基准)；nv为发电机机端电压互感器变比；na为发电机机端电流互感器变比。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (5)

1.一种基于静稳阻抗圆的汽轮发电机低励限制曲线整定方法，其特征在于，该方法具体为：
步骤一、利用汽轮发电机的静态稳定极限参数，获得阻抗坐标系下汽轮发电机静稳阻抗圆方程；其中，阻抗坐标系的横坐标为电阻R，纵坐标为电抗X；
步骤二、利用步骤一计算获得的汽轮发电机静稳阻抗圆方程，对汽轮发电机低励限制阻抗圆方程进行整定；利用所述汽轮发电机低励限制阻抗圆方程绘制汽轮发电机低励限制曲线；
其中，所述汽轮发电机低励限制阻抗圆与汽轮发电机静稳阻抗圆同心，
且汽轮发电机静稳阻抗圆位于汽轮发电机低励限制阻抗圆内；
汽轮发电机静稳阻抗圆的半径与汽轮发电机低励限制阻抗圆的半径的差由整定系数Kk决定。
2.根据权利要求1所述一种基于静稳阻抗圆的汽轮发电机低励限制曲线整定方法，其特征在于，步骤一中所述汽轮发电机的静态稳定极限参数：
UN为发电机额定电压，单位kV；
SN为发电机额定视在功率，MVA；
Xd为发电机同步电抗，标么值；
Xcon为发电机与系统间的联系电抗，标么值；
nv为发电机机端电压互感器变比；
na为发电机机端电流互感器变比。
3.根据权利要求1或2所述一种基于静稳阻抗圆的汽轮发电机低励限制曲线整定方法，其特征在于，步骤一中所述阻抗坐标系下汽轮发电机静稳阻抗圆方程为：
Figure FDA0002256005430000011
其中，a为圆心，r为汽轮发电机静稳阻抗圆的半径。
4.根据权利要求3所述一种基于静稳阻抗圆的汽轮发电机低励限制曲线整定方法，其特征在于，步骤二中的汽轮发电机低励限制阻抗圆方程为：
其中，汽轮发电机静态稳定阻抗圆同心a低＝a；汽轮发电机低励限制阻抗圆的半径：r低＝Kk·r。
5.根据权利要求1或4所述一种基于静稳阻抗圆的汽轮发电机低励限制曲线整定方法，其特征在于，整定系数Kk的取值范围：1.1≤Kk≤1.3。
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