發電機失磁保護的阻抗動作特性分析
對于發電機的失磁保護而言,其主要依據的是阻抗的位置是否進入了阻抗圓的判斷與測量來實現對發電機失磁故障的監測,當然還包括了一些輔助依據,比如無功反向與轉子電壓等。(在本文中,不考慮其他方面的影響,主要在于阻抗變化的影響造成的沖突)如前文所述,失磁保護的阻抗圓采用的是異步圓,一旦發電機發生了失磁故障,發電機的端電壓便無法繼續維持,其輸出無功也會下降,同時電流與電壓夾角也會產生變化(電流相位可能減小到0度)。
當不同的發電機組出現了失磁故障,由于它們的工況不同,因此它們產生的阻抗變化軌跡也不一樣(假設其軌跡在某平面坐標系中),只是有著相同的變化趨勢,也就是說阻抗的坐標平面從第一象限便直接進入了第四象限,并沒有穿過第二象限與第三象限。偶爾會出現一些阻抗的變化會經過第三象限的情況,但其進入的深度很小,并且進入之后又會很快返回到第四象限。
發電機失步保護的阻抗動作特性分析
本文中的發電機失步保護主要針對的是在勵磁情況下發生的系統振蕩,從而導致的發電機斷阻抗變化,進而采取的保護。當勵磁情況下,一旦產生了失步振蕩,阻抗的變化趨勢為(在某平面坐標系中):阻抗曲線在進入了異步圓之前,先經過了第三象限,而且其很大部分并沒有經過異步圓的左半邊,因為在其左半圓大多數情況下發生的失磁故障及保護動作。
對于失步保護的阻抗判據而言,可以采用三元件失步繼電器動作的特性來進行分析:第一個部分為透鏡,可以將阻抗的平面分為透鏡內外兩部分;第二部分為遮擋器,可以將阻抗的平面分為左右兩個部分;第三部分為電抗線,可以把動作區域一分為二,即將電抗線上下分段。其中,前兩個部分相互結合,形成了四個區域,如果阻抗的軌跡依次經過這四個區域,并且停留的時間大于了某個限定值,則可以判定為發電機的失步振蕩;如果阻抗軌跡在電抗線以下穿過,則被認為是振蕩的中心在發變組站內,反之,則認為在發變組站之外。