Q 模拟静稳圆型 O P 功角型 直线型 图10 机端电压变化对低励限制曲线的影响
低励限制在功率图中的位臵示意如下图所示： 曲线1、2包围的区域—人工稳定区； 曲线3、4包围的区域—低励限制区。
图11 低励限制曲线示意
第 11 页 共 28 页
§1.3.5 ABB励磁系统PQ限制器原理
ABB励磁系统的低励限制称为P/Q 限制器，P/Q 限制器本质上是一个欠励限制器，用于防止发电机进入不稳定运行区。该限制器的限制曲线由对应五个有功功率点（P=0%，P=25%，P=50%，P=75%，P=100%）的五个无功功率设定值确定，五个有功功率点与机端电压的标幺值U2成正比，发电机电压变化时，限制曲线随之偏移。
图12 ABB励磁系统的低励限制
§2 定子、转子过热限制与过负荷保护
§2.1 发电机励磁绕组过负荷能力
发电机对励磁绕组的发热有规定，转子绕组能短时过电压运行，而不产生有害的变形及接头开焊现象，例如某600MW机组的转子绕组能承的短时过电流亦可按下式规定：
(I2 -1)t =33.75s （5） 式中：I― 转子过电流的标么值：
t ― 持续时间。
发电机定子绕组的能承受过电流能力的表达式与转子短时过电流相似，在励磁和保护中的定值设臵也很相似，下面以转子过电流相关限制和保护配合整定为例说明。
§2.2 励磁调节器的过励限制
发电机励磁调节器的过励限制一般按照励磁电流是否越限进行调节器输出控制， 包括：
1）过励反时限限制；
第 12 页 共 28 页
2）瞬时电流限制两部分。
励磁反时限限制、顶值电流瞬时限制、励磁绕组过负荷保护主要是保护发电机励磁绕组,以免过热.包括。励磁设备过电流保护、快速熔断器保护主要是保护整流设备,以免短路电流损坏元件。
有的励磁系统还有励磁变相关保护：
1）励磁变反时限过流保护，对励磁变本体过热进行保护，在无励磁绕组过负荷保护时按照励磁绕组过热特性整定。
2）励磁变过流速断保护，反应励磁变内部短路故障，以及对整流桥交流侧或直流侧短路进行保护。
§2.3 南瑞发变组保护的励磁绕组过负荷保护
励磁绕组过负荷保护反应励磁绕组的平均发热状况。保护动作量既可以取励磁变电流、励磁机电流，也可以直接反应发电机转子电流。对于励磁机，电流频率可以整定为50Hz、100Hz。包括：
1）励磁绕组定时限过负荷保护：配臵一段跳闸、一段信号。
2）励磁绕组反时限过负荷保护: ① 下限启动, ② 反时限部分,③ 上限定时限部分。上限定时限部分设最小动作时间定值。反时限动作示意图为：
IlIlhIlSzdtmintmaxt
当励磁回路电流超过下限整定值Ilszd时, 反时限保护起动，开时累积，反时限保护热积累值大于热积累定值保护发出跳闸信号。反时限保护能模拟励磁绕组过负荷的热
第 13 页 共 28 页
积累过程及散热过程。
反时限保护动作方程:
[(IIjzzd）?1]?t?KLzd2式中Il: 励磁回路电流, Ijzzd: 励磁回路反时限基准电流, KLzd: 励磁绕组热容量系数定值。
§2.4 过励限制与励磁绕组过负荷保护配合整定
第一节的600MW发电机为例，其额定励磁电流为4128A,首先整定励磁绕组过负荷保护： 1)定时限
Iop?Krel0.816?IfdnKr?n?1.05?0.816?4128?3.7A0.95?(5000/5)保护延时按躲过后备保护的最大延时以及强励时间整定： 定时限延时10S动作于自动减励磁,定时限报警为5S。 2) 反时限
t?(IfdCIjz)2?1
式中： Ijz?0.816?Ifdnn?0.816?4128?3.35A5000/5C为转子绕组过热常数，应考虑一定的裕度，取33.73*0.9=30.4 上限时间:取0.5S作用于程序跳闸。
计算在2倍励磁电流时的动作时间为：10s。
ABB最大励磁电流设臵：
第 14 页 共 28 页
? 1）强励顶值电流限制值Imax=2；
2）过热限制值Itherm取额定励磁电流；
3）转子等效加热时间常数Tequiv=27，转子等效冷却时间常数Tcooling=1
§3 失磁后机端测量阻抗的变化
发电机在不同的工况下，其机端测量阻抗的规迹不同。
§3.1 等有功阻抗圆
正常运行时，若维持发电机的有功不变，无功变化时机端测量阻抗的轨迹为阻抗复平面上的一个园。将该园称之为等有功阻抗园，如下图上曲线所示。
X jXs R
Xc－发电机与系统联系的等值电抗； Xd?－发电机暂态电抗。 －发电机同步电抗； Xd其圆心坐标及半径分别为
第 15 页 共 28 页