发电机励磁控制系统限制器

1、励磁控制系统的限制器有哪些?

答:励磁控制系统的限制器主要包括:欠励限制器(Under excitation limiter),过励限制器(Over excitation limiter or Slow field current limiter),强励限制器( Fast field current limiter),定子电流限制器( Stator current limiter) ,V/Hz限制器( V/Hz limiter) 。

2、 励磁系统限制器的作用是什么?

答:当机组运行在一些不稳定的区域(深度进相等),或者机端母线发生短路等故障,或者由于系统的波动(系统电压、频率的变化)造成机组运行工况很恶劣时,为了保护发电机组及主变压器的安全,励磁系统针对不同的工况设计了不同的限制器。

3、什么是欠励限制?

答:发电机欠励运行期间,其定、转子间磁场联系减弱,发电机易失去静态稳定。为了确保一定的静态稳定裕度,励磁控制系统(A VR)在设计上均配置了欠励限制回路,即发电机输出一定的有功功率时,受到定子端部铁芯发热的限制,以及功角不能越过稳定极限的限制,为保证发电机设备的安全,必须保证发电机运行在功率限制圆和热稳定限制线以内,具体设置以试验的数据和机组提供的进相能力极限数据为参考,同时必要与发电机失磁保护配合。

4、 什么是欠励保护?

答:励磁调节器欠励保护是在欠励限制失去作用时将调节器切换到备用通道以维持运行,这个备用通道可以是另一个自动通道,也可以是手动通道。手动方式运行的稳定性低于自动方式,为确保欠励保护切换到手动方式稳定运行,要设置手动方式最小励磁限制,其值与发电机工作点有关。

5、欠励限制和欠励保护整定原则是什么?

答:励磁调节器的欠励限制和保护功能必须和发电机失磁保护相匹配,任何操作或电力系统扰动都应当保证欠励限制先于欠励保护动作,欠励保护先于发电机失磁保护动作,它们之间要留有一定的裕度。

6、 什么是强励限制?

答:为了防止转子绕组过热而损坏,当其电流越过一定的值时,该限制起作用,通过AVR 综合放大回路输出减小励磁的调节信号。

7、 发电机过励磁有哪些表现?

答:发电机过励磁反映为各个电气参量变化,主要表现为:励磁电流高、无功率功率过负荷和定子过电流。

8、 发电机最大励磁限制有哪几种?

答:发电机最大励磁限制分为两种:一种为防止发电机过电压的空载最大励磁电流限制;另一种为防止励磁绕组侧过电流的负载最大励磁电流限制。

9、负载最大励磁电流限制的作用是什么?

答:负载最大励磁电流限制的主要目的是为了防止发电机转子侧故障发生强励电流。发电机运行过程中,励磁功率柜直流侧发生故障或磁场绕组发生匝间短路,发电机励磁电流迅速上升,如果不对该电流进行有效的抑制,故障点会进一步扩大,发展为电弧短路,将对发电机造成更大危害,同时故障电流也会损坏励磁系统的设备。

10、最大励磁电流限制的动作原理是什么?

答:最大励磁电流限制与一般过电流限制不同,为瞬时动作限制。空载最大励磁电流限制与负载最大励磁电流限制除整定值不同外,其动作原理、动作时间均相同。动作原理为:励磁装置检测发电机励磁电流,当励磁电流超过最大励磁电流限制整定值时,该限制立即动作,将发电机励磁电流作为被调节量,参考值即为最大励磁电流整定值,最大励磁电流限制增益系数较大,因此,励磁调节装置在偏差很小时就可发出强减脉冲,从而限制发电机最大励磁电流不超过整定值。

11、什么是发电机的过励保护?

答:发电机的过励保护是在过励限制失去作用时,根据故障判断是否动作,或将调节器切到备用通道以维持运行,或直接输出跳闸信号进行发电机解列灭磁。

12、过励限制与过励保护有何区别?

答:过励磁保护整定值比过励磁限制整定值要高,主要判据为励磁电流,当被限制量高于过励磁保护整定值,过励磁保护启动并进行计时,延时时间到后,过励磁保护动作出口,调节器执行主从通道切换,闭锁故障调节装置通道输出。

13、强励限制与过励限制的区别是什么?

答:对于发电机的转子而言,除长期通流的额定限制外,还具有一定的短时过载能力,当转子过载时,根据转子电流的不同,其过载时间也不同,转子电流越大,允许的过载时间越小。强励限制实际上就是发电机转子过励磁限制,是根据转子的热效应反时限特性整定的。而过励限制是控制发电机的无功输出上限的,强励限制是保护短时出现的工况,过励限制是保护机组的长期运行工况。

14、励磁调节器为什么要设置强励限制功能?

答:强励限制功能是励磁调节器的一个重要保护功能。当电网线路上发生短路故障或双回线断开一线引起电压下降时,为保证正常供电,发电机要强励使电压恢复,通常事故切除后系统恢复正常,如果发电机强励一段时间后系统不能恢复,为保证其安全必须限制其励磁电流,为此励磁装置要有强励限制功能。

15、发电机强励限制的整定原则是什么?

答:发电机强励限制特性与发电机转子短时过负荷特性相匹配,具有反时限特性。根据国标及行标中励磁系统部分的相关要求,以及发电机本身的带载能力,强励限制一般整定为:相对与2倍的额定转子电流时,允许时间为10秒,相对与1.1倍的额定转子电流时,允许长期运行。

强励限制特性曲线低于发电机转子短时过负荷特性曲线、功率整流柜的过负荷特性曲线、以及退出一柜后的功率整流柜的过负荷特性曲线。