【电气专业知识问答】

问:自动励磁调节装置中的低励限制和保护的定义、功能是什么?如何判别和整定?

答:(1)定义。低励限制(也称欠励限制器)是一种补充电压调节器作用的装置,目的是在减少励磁时,限制它不越过发电机运行稳定极限,或限制它不越过由发电机定子端部铁芯发热要求的允许值。

(2)功能。将同步发电机最小励磁电流值限制在临界失步稳定极限允许的范围内(且静稳定极限留储备系数不小于10%),或发电机进相运行时定子端部发热在允许的范围内。低励限制保护是在低励限制失去作用时将调节器切到备用通道以维持机组继续运行。

当发电机进相运行时,一方面,它将从系统吸收感性无功功率,在发电机输出一定有功功率时,随着励磁电流的减小,发电机的感应电动势将下降,同时发电机的感应电动势与系统等值电动势之间的功率角θ将增大。当d>90°时,则发电机将不能保持静态稳定运行;另一方面,发电机端部漏磁通也将随着励磁电流的减小而增加,引起定子端部元件的涡流损耗,发热严重。因此发电机输出一定的有功功率P时,进相运行的深度(进相无功Q.的大小)也要受到定子端部发热的限制,如图1-2所示。

6.70(3)低励限制判别与整定。低励限制动作曲线是按发电机不同有功功率的静稳定极限和发电机端部发热条件确定的。该限制值实际整定时,通常是在充分满足发电机静态稳定极限条件的前提下,主要依据发电机进相运行时定子铁芯端部构件发热因素的允许范围来设定的。低励限制通常输入的变量,是同步发电机的有功功率、无功功率和发电机端电压,或者是励磁电流,或者是负载角。低励限制特性有P-Q型和功角型。

最低励磁电流的限制值不应是个定数,而是随着所带有功功率的多少而变化的。有功功率较小时,容许进相的无功功率Q较大,也就是容许最小励磁电流的限制值可以取小些。根据实际的有功功率(如设为P),由该机组的P-Q特性曲线查得对应的最大允许进相无功功率Qu,对最低励磁电流的限制值予以整定。当以有功功率P运行时,如果实际进相无功功率Q:>Q.,则延时0.2s,发出低励限制信号。

低励限制和保护要与失磁保护相匹配,在各种运行或故障工况下,低励限制应先于低励限制保护动作;而低励限制保护应先于失磁保护动作;它们之间配合要留有足够的余度。

(4)低励磁限制动作后,将信号送到综合放大器,驱动限制控制程序中的低励限制控制程序,使励磁电流维持在限额曲线上,从而使进相无功功率限制在设定的允许值Q是。当发电机运行点回到限额曲线之内时,自动电压调节器恢复正常。