来防止故障情况下跳闸逻辑启动。在故障情况下,实际上内外两个元件是同时复位,不会出现误跳闸。
振荡角DFC由整定值控制以限制短路器触头两端的电压。一旦检测到系统振荡,并且阻抗进入内部特性,振荡现在可以从任意方向离开内部和外部特性,跳闸发生。以此,内部元件的整定必须是仅反应系统无法恢复的振荡。
跳闸方式
如果机组有甩掉全部负荷的能力,保护可以出口于仅跳发电机主断路器,从而隔离发电机和它的辅机。采用这种方式,一旦系统稳定时,机组可以很容易和系统再同步。如果机组没有甩掉全部负荷的能力,这个保护可以出口于跳闸和关掉发电机和原动机。参见4.5.1.4的指导意见。
【IEEE STD C37.102-1995:交流发电机保护的IEEE标准】
3.15.2保护动作逻辑
加速信号加速时阻抗R、X减速时No次滑极跳闸减速信号图3-15-2 发电机失步保护逻辑框图
3.15.3整定内容
(1)电阻边界定值Rs (2)变压器电抗Xt (3)滑极次数Nsb (4)跳闸闭锁电流Ibs
3.15.4保护的整定计算
(1)电阻边界定值Rs:可按躲过最小负荷阻抗整定; (2)变压器电抗Xt:应归算到发电机端;
(3)滑极次数Nsb:根据发电机实际能够承受的失步滑极次数整定。
附录
【王维俭编著,电气主设备保护的原理与应用,1996】
对于中小容量的发电机,一般不装设失步保护,当机组发生振荡失步时,由值班人员处理。对于300MW及以上的大型发电机(特别是大型汽轮发电机),应装设专门的失步保护和失步预测保护,因为:
(1) 大型发电机组均与变压器组成单元接线,它们的电抗较大,与之相连的系统
等值阻抗往往较小,一旦发生系统振荡,振荡中心常位于发电机机端附近,使厂用电电压周期性地严重下降。
(2) 失步振荡电流地幅值与三相短路电流可比拟,但振荡电流在较长时间反复出
现,使大型发电机组遭受力和热的损伤
(3) 即使装设反应静稳(或/和动稳)极限的低励失磁保护,对于300MW及以上
的大型发电机组,仍需装设失步保护,因为失步并非全由失磁故障造成的。低励失磁保护可视为失步保护的后备保护
发电机失步预测保护应作为系统安全自动装置的一个组成部分,在发电机失步预测保护动作后,不应无条件作用于机组跳闸停机,应该从全系统稳定触发,根据系统初始运行状态和故障严重程度,由安全自动装置综合判断,发出相应操作命令(增减有功、切除部分机组、调相或抽水蓄能转放电、投电气制动等)
对失步保护和失步预测保护的要求:
(1) 尽快检出失步故障,使后续的自动装置或人工操作及早采取抑振措施,以避
免振荡失步,或使失步振荡转化为稳定振荡(不失步),或最大限度缩短振荡过程。通常要求在第一振荡周期检出失步故障
(2) 有鉴别短路与振荡,失步振荡与同步振荡的能力
(3) 发电机组是不保护动作后的行为应由系统安全稳定运行的要求决定,一般不
应立即作用于跳闸
(4) 失步保护动作要跳开断路器时,应避免在系统振荡两侧电动势相位差
??1800时跳闸,尽量在振荡电流较小的条件下发出跳闸信号
双阻抗元件失步保护
根据振荡及短路过程中机端阻抗的测量,当发生稳定振荡时,振荡阻抗只在阻抗的第一或第四象限变化,而且由于d?/dt较小,阻抗变化较慢
当发生失步振荡时,?在0~3600范围内连续变化,阻抗轨迹是一个圆,根据
KEA/EB???1,有不同的阻抗圆或直线,阻抗轨迹也比短路时慢的多
根据上述特征,可以利用两个阻抗元件来鉴别非稳定振荡和短路故障、稳定振荡,构成失步保护的主要测量元件
两个阻抗元件可以同为同心圆动作特性;也可以一为圆,一为直线;还可以皆为透镜形特性。双阻抗元件失步保护比较简单,但是它没有预测失步的功能,当它动作时,从避免失步方面看,已经太晚。而且,初始功率P0的不同,和扰动后的电磁功率恢复水平不同,动稳极限角?db有不同的数值,而阻抗元件只能整定一个固定的角度,因而不能确切地判断是否将失步
三阻抗元件失步保护
ZPT408形滑极继电器,三个阻抗元件:(1)透镜特性地阻抗元件,将阻抗平面分为透镜内动作区和透镜外不动作区;(2)阻挡器直线阻抗元件,它将阻抗平面分为左半部分和右半部分,其方向与透镜主轴相同;(3)电抗线阻抗元件,它垂直于透镜主轴,位置由Zc决定,电抗线把保护分为Ⅰ段跳闸区和Ⅱ段跳闸区。当振荡中心位于发电机-变压器组的内部时,属于Ⅰ段跳闸区,一般要求在第一次滑极(失步)后即将机组跳闸解列。如果振荡中心位于发电机-变压器组之外的系统,属于Ⅱ段跳闸区,不应立即跳闸,而是在预定滑极次数之后,系统保护仍未能妥善处理时,才使发电机跳闸 【王维俭编著,电气主设备保护的原理与应用,1996】