４８ 华北电力技术 ＮＯＲＴＨ ＣＨＩＮＡ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ 发电机组涉网保护与励磁控制协调配合研究 杨 哲 ，谢 欢 ，刘 青 ，王雪薇 （１．华北电力大学，河北保定０７１００３； ２．国网冀北电力有限公司电力科学研究院（华北电力科学研究院有限责任公司），北京１０００４５） 摘 要：首先介绍了发电机组主流涉网保护与励磁调节器辅助，并基于实时数字仿真系统构建了仿真测 试平台，开展发电机组涉网保护与励磁控制的协调配和研究。在此基础上提出了过激磁保护与伏赫兹、 失磁保护与低励、定子过负荷保护与定子电流、转子过负荷保护与过励的配合性能评估指标与 测试方法。仿真算例验证了方法的有效性。 关键词：实时数字仿真系统；涉网保护；励磁调节器；评估指标；测试方法 中图分类号：ＴＭ７７ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．１６３０８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎｌＯ０３—９１７１．２０１７．０６．００９ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｍａｔｉｎｇ Ｐｅｒｌｅｒｍａｎｃｅ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｒｉｄ—ｒｅｌａｔｅｄ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ Ｕｎｉｔｓ Ｙａｎｇ Ｚｈｅ ，Ｘｉｅ Ｈｕａｎ ，Ｌｉｕ Ｑｉｎｇ ，Ｗａｎｇ Ｘｕｅｗｅｉ （１．Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１００３，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｔａｔｅ Ｇｒｉｄ Ｊｉｂｅｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏ．Ｌｔｄ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｇｒｉｄ—ｒｅｌａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｕｎｉｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｌｉｍｉｔｅｒｓ ｏｆ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｖｏｌｔａｇｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｆｉｒｓｔｌｙ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ，ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｉｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｆｏｒ ｒｅ— ｓｅａｒｃｈｉｎｇ ｔｈｅ ｍａｔｉｎｇ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｇｒｉｄ—ｒｅｌａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ．Ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａ— ｓｉｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘｅｓ ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｖｏｌｔａｇｅ／ｆｉｅ— ｑｕｅｎｃｙ ｌｉｍｉｔ，ｌｏｓｓ ｏｆ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｎｄｅｒ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔ，ｏｖｅｒ ｌｏａｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｔｏｒ ａｎｄ ｓｔａｔｏｒ ｃｕｒ— ｒｅｎｔ ｌｉｍｉｔ，ｏｖｅｒ ｌｏａｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｔｏｒ ａｎｄ ｏｖｅｒ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｍｕｌａｔｏｒ，ｇｒｉｄ－ｒｅｌａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｖｏｌｔａｇｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ，ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ，ｍｅａｓｕｒｅ— ｍｅｎｔ ｍｅｔｈｎｄ ０ 引言 随着电网规模的扩张和电网复杂程度的提 高，电网的安全稳定运行更加重要 。 。电网运 行的安全性高度依赖发电机组保护系统与发电 护配合不当，可能造成保护先于控制动作，切除 发电机组，使已经遭受冲击的系统失去更多的有 功、无功支撑，恶化电力系统的运行。如何保证 主力发电机组涉网保护与电网的协调配合，如何 保证励磁和机组保护有序动作的选择性，灵 敏性和可靠性，均缺乏相关参数整定的具体指导 原则，更缺乏实验室和现场的测试手段。因此， 本文基于实时数字仿真系统（ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｍ— ｕｌａｔｏｒ，ＲＴＤＳ） ４。在发电机组涉网保护与励磁系 机励磁控制的协调配合，在电网发展建设过渡期 间显得尤为重要。近年来，国内外多次大停电事 故表明，在事故发展过程中，电网处于极端情况 下，涉网保护的误动和拒动是造成电网事故扩大 的重要原因。当系统发生故障或扰动时，发电机 统协调配合性能评价指标与测试方法等方面进 一组的控制系统会参与调节，使系统恢复到稳定运 行的状态，如果励磁控制系统参数与发电机组保 步开展研究工作，以此提升励磁控制与发电机 组保护的协调配合能力，提高过渡期电网送电的 华北电力技术 ＮＯＲＴＨ ＣＨＩＮＡ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ４９ 安全性和可靠性。 １ 发电机组涉网保护与励磁调节器辅助 １．１发电机涉网保护 发电机涉网保护主要包括发电机过激磁保 护、失磁保护、定子过负荷保护、转子绕组过负荷 保护等。 １．１．１过激磁保护 发电机过激磁运行时，铁心发热，漏磁增加， 电流波形畸变，严重损害发电机安全。对于大容 量机组，必须装设过激磁保护。 （１）定时限过激磁保护 过激磁倍数Ⅳ设二段定值二段时限。低定 值按躲过系统正常运行的最大过激磁倍数整定， 高定值部分动作时限根据厂家提供的设备过激 磁特性决定。 日 Ｎ＝ Ｄ （１） 式中曰，曰 为磁通量及额定磁通量。 低定值部分带时限动作于信号和降低发电 机励磁电流，高定值部分动作于解列灭磁或程序 跳闸。 （２）反时限过激磁保护 按发电机制造厂家提供的反时限过激磁特 性曲线（参数）整定。如图１所示。 图１ 反时限过激磁保护动作整定曲线 曲线１为厂家提供的发电机允许的过激磁 能力曲线；曲线２为反时限过激磁保护动作整定 曲线。 １．１．２失磁保护 发电机失磁保护的主判据可分为：低电压判 据、定子侧阻抗判据、转子侧阻抗判据等。 （１）低电压判据主要用于防止由发电机低励 失磁故障引发无功储备不足的系统电压崩溃，造 成大面积停电，三相同时低电压的动作电压 。ｐ１］ｐｈ为： Ｕ ３ｐｈ＝（０．８５～０．９５）Ｕ … （２） 式中：ｕ 一高压母线最低正常运行电压。 （２）定子侧阻抗判据包括异步边界阻抗圆和 静稳极限阻抗圆。异步边界阻抗圆动作判据主 要用于与系统联系紧密的发电机失磁故障检测， 它能反应失磁发电机机端的最终阻抗，但动作可 能较晚。静稳极限阻抗圆判据用来识别机端测 量阻抗是否进入静稳边界内，能尽快发现失磁 故障。 １．１．３ 定子过负荷保护 定子过负荷保护主要保护发电机定子以免 过热，定时限部分用于报警，反时限特性应真实 地模拟定子的热积累过程，并能模拟散热。 （１）定时限过负荷保护 动作电流按发电机长期允许的负荷电流下 能可靠返回的条件整定。 Ｋ ， ： ｒｅｌｌｇｎ （３） 式中： 为可靠系数，取１．０５；Ｋ 为返回系数，取 ０．８５～０．９５，条件允许应取较大值；ｎ 为电流互 感器变比；， 为发电机额定电流。 （２）反时限过电流保护 发电机定子绕组承受的短时过电流倍数与 允许持续时间的关系为 ＝ ㈩ 式中： 为定子绕组热容量常数，机组容量ｓ为 １ ２００ ＭＶＡ时，Ｋ ：３７．５；，＋为以定子额定电流 为基准的标么值；ｔ为允许的持续时间，Ｓ。 １．１．４转子绕组过负荷保护 转子绕组的过负荷保护由定时限和反时限 二部分组成。 （１）定时限过负荷保护 动作电流按正常运行的额定励磁电流下能 可靠返回的条件整定。当保护配置在交流侧时， 其动作时限及动作电流的整定计算同定子过负 荷保护一致。 （２）反时限过电流保护 反时限过电流倍数与相应允许持续时间的 关系曲线，由制造厂家提供的转子绕组允许的过 热条件决定。整定计算时，设反时限保护的动作 ５０ 华北电力技术 ＮＯＲＴＨ ＣＨＩＮＡ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ 特性与转子绕组允许的过热特性相同，其表达 致机组有功功率、无功功率、电压等电气量持续 式为： 振荡。 寺 ㈩ １．２．３ 定子电流 在发电机运行过程中，随着无功的不同，其 式中：ｃ为转子绕组过热常数； ．为强行励磁 定子电流也会发生变化，当滞相或进相无功过多 倍数。 时，定子电流会超出发电机的出力极限，基于这 １．２励磁调节器辅助 个需求，设置了定子过电流。如果此时发电 励磁调节器辅助主要包括伏赫兹 机进相运行，器动作于增磁，如果发电机滞 （Ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｌｉｍｉｔ，ＶＦＬ）、低励 相运行，器动作于减磁¨ 。 （Ｕｎｄｅｒ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔ，ＵＥＬ）、定子电流 １．２．４过励 （Ｓｔａｔｏｒ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｌｉｍｉｔ，ＳＣＬ）、过励（Ｏｖｅｒ Ｅｘｃｉ— 过励的功能有两方面，一是要保证励磁 ｔａｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔ，ＯＥＬ）等 Ｊ 绕组不致过热，二是要充分利用励磁绕组短时过 １．２．１ ＶＦＬ 载的能力，尽可能在系统需要时提供无功功率， ＶＦＬ主要防止发电机和主变压器定子 支持系统电压恢复，这对促进系统受扰动后恢复 铁心过激磁而产生过热现象损坏设备。ＶＦＬ限 正常，特别是防止电压崩溃有重要作用¨ 。 制动作的条件为过电压或低频率，二者都可能导 实现过励的方案，最简单是设置一个固 致发电机铁心磁通过于饱和。文献［７］指出大型 定的参考值及其持续时间，当两个条件同时满足 发电机在运行中，都可能由于各种原因而导致过 时，即启动过励，快速将励磁降到额定值。 激磁现象发生，因此发电机组应装设性能完善的 若考虑励磁电流的过载能力，则计入过电流的反 过激磁保护与ＶＦＬ。 时限特性，即过载越重，允许的时间越短。 １．２．２低励 ２仿真测试平台搭建 低励主要防止发电机定子电流过大产 生的绕组过热以及发电机的功角不超过稳 基于ＲＴＤＳ实时数字仿真系统、实际励磁调 定极限功角并保有一定欲量，防止发电机进入不 节器和发变组保护装置构建发电机涉网保护与 稳定运行区域 。 。在正常工况下，ＵＥＬ对励磁 励磁辅助控制协调配合测试环境。在此基础上， 系统不起作用，然而低励参数设置不当，在工程 形成了发电机组保护与控制协调性测试方案，并 实际中会出现潜在隐患。如文献［１１］指出澳大 针对某厂家实际发变电机组保护装置、励磁调节 利亚西部Ｍｕｎｇａｒｒａ电站安装的２台燃气汽轮机 器装置开展了发电机组保护与控制协调性测试。 在运行中由于低励器动作增益整定不当导 图２给出了发变组涉网保护装置、励磁调节 一 一一一…一．一一一一一一一一一一一一一一一一一一一上一－Ｊ一一一一Ｌ］ ｕ —ｃ（／ 夺— ｌ ＴＡ ＿（— ０移短 发 节 ｃ＿ 耐装置 ＾出 上Ｊ］ 。 一 ＴＡ１ ｆ 。 Ａ Ｂ Ｉ 厂］ ＲＴ．（ ： ：＿ 《≥同步变 、Ｃ２ Ｉ ． 。。ＲＣ ＴＡ２ ／ ｌ过 Ｉ Ｔ中 １ Ｔ ．４ Ｔ ） 图２ 发电机组涉网保护与励磁调节器辅助测试平台 华北电力技术 ＮＯＲ ＦＨ ＣＨＩＮＡ Ｅ１ ＥＣ ＩＲＩＣ ＰＯＷＥＩ ５ｌ 器与ＲＴＤＳ仿真系统的连接示意冈。在ＲＴＤＳ中 构建包括发电机、变压器、输电系统、励磁变、励 磁移相触发功ｊ簪模块、中性点接地变和转子灭磁 『亓Ｊ路等一次设备详细模型，以此仿真电力系统外 部和发变组内部故障；ＲＴＤＳ系统中发变组状态 变量输ｆ｝Ｊ给发变组保护装置和励磁调节器装置； 励磁调节器装置的控制电压Ｕ．输入至ＲＴＤＳ系 统，以此控制发电机励磁系统… 。 ３ 仿真分析 ３．１ 过激磁保护与伏赫兹配合 ３．１．１ 评价指标 （１）ＶＦＩ 定值应能与发电机保护相配合，遵 循ＶＦ［ 先于过激磁保护动作的原则。 （２）有反时限或定时限延时，动作时，定 值应准确，测量动作时的机端电压与没置误 差应小于１％，不应出现超调。 （３）过激磁保护启动值不得低于装置设定日 标值。 ３．１．２ 测试方案 （１）同时投入过激磁保护与ＶＦＬ，且保护与 动作定值按设计值设置。 （２）在额定电压点做电压ｆ 阶跃，阶跃量能 够满足触发ＶＦＩ 和过激磁保护动作。 （３）观察记录机端电压，励磁电 ，励磁电 流，确定ＶＦＬ是否正确动作。 （４）退ｍ ＶＦＩ ，投入过激磁保护，重新试验， 确定过激磁保护是否正确动作。 ３．Ｉ．３ 测试示例 陶３为ＶＦＩ 与保护功能逻辑框图。对于机 端电压的由下到上分别为（Ｍ１和Ｍ２为主从 两套助磁控制器）：曲线１：瞬时定值，ＶＦＩ ＝ １．０９ ｐｕ；曲线２：Ｍｌ与Ｍ２之问切换定值，ＶＦＩ ＝ １．１ ８ ｐｕ，延时１．５ ｓ；曲线３：保护跳闸定值，ＶＦＩ ＝ １．２ ｐｕ，延时２．０ Ｓ；曲线４：Ｍ１与Ｍ２之间切换定 值，采用反时限；ｆ＃１线５：保护跳闸定值，采用反时 限，作为定值４的后备。 （１）ＶＦＬ测试 冈４巾ＶＦＩ 定值为１．０９，发电机进行 ２０％电压上阶跃试验的响应特性。由仿真曲线 可知，机端电压阶跃至１．１倍时触发ＶＦＬ动 作，最终稳定在１．Ｏ９１倍额定电压处，和设定值 １．０９误差为０．１％，小于ｌ％，调节过程平稳。 剞３ 过激磁 制与保护功能逻辑框罔 ４ 发电机窄载进行２０％电』盘正阶跃Ｖ¨ 特性 （２）过激磁保护测试 ５退ｍ ＶＦＬ功能，过激磁保护定值按 图３设置，进行不同电压给定值上阶跃检查过激 磁保护动作情况。装置过激磁保护具有反时限 方式。ｆ＃１线１：在Ｍ１进行电压给定＋２０％阶跃； 曲线２： Ｍ１和Ｍ２同时进行电压给定＋２２％阶 跃；曲线３：在Ｍ１和Ｍ２同时进行电压给定 ＋ｌ７．５％阶跃；南试验结果可知，以上３种情况 下，测试３中ＶＦＬ保护的反时限动作延时为 ４８．９ Ｓ，与装置的设计值４８误差范同小于１％未 ｆ 现超 ，过激磁保护动作符合要求。 发电机空载机端电压给定值 阶跃扰动检轰ＶＦＩ＿ｆ 护劬”Ｉ１琦况 ２４ ６１６ ２０，、６９０ ２０ ０１５Ｉ ．｝１＿ｆ）Ｉ ’１， ： 电压阶跃最２０％．ＶＦＩ．ｆ罘Ｆ护动作行为． 。 ２ ００ＯＯ１ ｛１０２ ．…。。一 Ｍ１切换Ｍ２ Ｍ２中失去阶跃量、电压返叫 ． ｌ７０ ８３７ ｆ一９２５ 动作时间１ ７７— ２（抑００ ２４ ５５３ ∞ ’ 电压阶跃鼹２１疆ＶＩ＂’Ｌ 保护动作行为 ２２（００８）【ｘ］０６Ｉ Ｉ １ ‘＼、 ～ ￣１１）１Ｊ换 鱼墨２６ ｓ跳闸．０．Ｏ ｆ２｛— － ｌ／ ’ Ｉ２ ）７２Ｉ００’３４ 一ｌ ０２４ ２０ ４５９ ２００Ｉ５： 』５ 。 电压阶跃摄ｌ７ ５％，ＶＦ［保护动作行勾： ＼ ２ ０（ｘ１０ ｒ３ ０６ ． 一 Ｍ１切挽摹Ｍ２．经反时限４８．９ ｓ延时逆蛮灭磁 ＼、０ ｑ ｌ７１ ０３８ １｛Ｍ】０（） ． ．． ． ． 。 ． ．ｌＯ２４ ５ 发电机空载给定Ｌ阶跃过激磁保护动作特性 ３．２失磁保护与低励配合 ３．２．１ 评价指标 （１）发电机组失磁保护应能争取判断失磁状 态，宜动作于解列 ５２ 华北电力技术 ＮＯＲＴＨ ＣＨＩＮＡ ＥＬＥＣ ＦＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ｔ Ｅ１．环节采 优化参数２进行机埘电 给定值一５％阶跃扰动试验 （２）应具备不同测量原理复合判据的多段式 方案 （３）在机组自身未失磁的情况下，系统振荡 时发电机组失磁保护和不应动作。 （４）励磁调节器中的ＵＥＬ应与失磁保护协 调配合，遵循ＵＥＬ先于失磁保护动作原则，ＵＥＬ 应与静稳极限边界配合，且留有一定裕度。 ３．２．２ 测试方案 （１）同时投入失磁保护和ＵＥＬ，进行系统电 压负阶跃扰动，使得发电机进相过无功。 （２）观察记录励磁电压，励磁电流，发电机有 备注：Ｉ ＥＬＹ４￣竹参数：Ｋｐ＝Ｏ １．Ｋｐ＝０ ７ 投入ＵＥＬ环节进行机端电压给定 一５％阶跃扰动试验 功功率，无功功率，机端电压，确定ＵＥＬ是否 正确动作。 投人失磁 护进ｆｆ系统Ｉ电ＪＫ缸』；ｆｒ跃商科Ｉ）Ｅｌｌ动作特性的彤响 （３）退出ＵＥＬ，投入失磁保护，重新试验，确 定失磁保护是否正确动作。 ３．２．３测试示例 测试装置的失磁保护由４个阻抗圆构成。 ＬＯＥｌ和ＬＯＥ２延时动作使发电机逆变灭磁； ＬＯＥ３和ＬＯＥ４延时动作切换ＡＶＲ通道。 冈６中给出阻抗平面失磁保护的切换定值 和解列定值，同时还给出了低励动作整定值 和实际动作定值在阻抗网的曲线。 有输出的状态下运行，即仍要保持增磁状态，致 使ＯＥＬ动作时间略短，另外有功振荡的第二个峰 Ｉ冬Ｉ ８ 投入失磁保护和ＯＥＬ进行系统电几ｉ负阶跃 值也略大，说明失磁保护功能正确动作。 ３．３定子过负荷保护与定子电流配合 ３．３．１ 评价指标 （１）定子过负荷保护设置应能与机组设备的 设计能力相适应，避免因保护装置原［犬１制约机组 发挥其设计过负荷能力的情况。 （２）ＳＣＬ应与发电机定子绕组过负荷保护配 合，遵循先于保护动作的原则。 『矧６ 阻抗平面上的失磁保护动作定值和低励定值 ３．３．２测试方案 （１）低励测试 如图７所示，进行发电机电压给定一５％阶 （１）同时投入定子过负荷保护与ＳＣＬ，存主 变低压侧进行三相短路试验，使得发电机定子电 流超过和保护启动值。 （２）观察记录发电机定子电压、定子电流、励 磁电流，发电机有功功率，无功功率，机端电压， 跃，ＵＥＩ 正确动作，并且动作后能够较快保持 稳定。 （２）失磁保护测试 测试方法如图８所示，同时投入失磁保护和 ＯＥＬ功能，进行系统电压负阶跃扰动，使得发电 机组迟相过无功。 确定ＳＣＬ是否正确动作。 （３）退出ＳＣＬ，投入定子过负荷保护，重新试 验，确定定子过负荷保护是否正确动作。 ３．４转子绕组过负荷保护与转子过励配合 ３．４．１ 评价指标 发电机过无功状态下，一方面ＯＥＬ作用于降 低磁场电流，另一方面由于ＡＶＲ中的失磁保护 ＬＯＥ４动作，作用于Ｍ１切换至Ｍ２的ＵＥＬ环节仍 （１）转子过负荷保护设置应能与机组设备的 ＮＯ．６ ２０１７ 华北电力技术 ＮＯＲＴＨ ＣＨＩＮＡ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ５３ 设计能力相适应，避免因保护装置原因制约机组 发挥其设计过负荷能力的情况。 （２）ＯＥＬ应与发电机转子绕组过负荷保护配 合，遵循先于保护动作的原则。 （３）ＯＥＬ整定原则是：应在发电机转子绕组 过热前动作，应在励磁绕组过负荷保护和励磁变 过负荷保护动作前动作，应在整流桥过负荷前动 作。强励倍数符合设备和标准要求，反时限特性 符合要求。 ３．４．２测试方案 （１）同时投入转子绕组过负荷保护与转子过 励，在主变低压侧进行三相短路试验，使得 发电机励磁电流超过和保护启动值。 （２）观察记录发电机定子电压、定子电流、励 磁电流，发电机有功功率，无功功率，机端电压， 确定ＯＥＬ是否正确动作。 （３）退出ＯＥＬ，投入转子绕组过负荷保护，重 新试验，确定转子绕组过负荷保护是否正确 动作。 ４ 结论 本文从发电机组涉网保护与励磁控制协调 配合出发，在ＲＴＤＳ上搭建了数模混合仿真平台， 与实际发电机组保护装置、励磁调节器装置形成 闭环环境。 在此基础上，开展了过激磁保护与伏／赫兹 、失磁保护与低励、定子过负荷保护与 定子电流、转子过负荷保护与过励的协 调配合测试，提出了有效的性能评估指标和测试 方案。 如何完善和细化数模混合仿真测试平台以 及丰富发电机组涉网保护与励磁控制测试项目 是未来工作的重点。 参考文献 ［１］刘取．电力系统稳定性及发电机励磁控制［Ｍ］．北京 中国电力出版社．２００７． ［２］竺士章．发电机励磁系统试验［Ｍ］．北京：中国电力出 版社，２００５． ［３］苏为民，吴涛，姚谦，等．数字励磁调节器完整功能建 模与仿真［Ｊ］．电网技术，２０１１，３５（１２）：１００—１０６． ［４］吴涛，苏为民，姚谦，等．用ＲＴＤＳ进行自动励磁调节 器性能检测的试验研究［Ｊ］．华北电力技术，２００５（８）：４－ ７． ［５］刘思宇，，谢欢．发电机励磁系统辅助环节功能特 性综述［Ｊ］．华北电力技术，２０１６（８）：５１—５５． ［６］苏为民，谢欢，吴涛，等．励磁调节器辅助特性及 技术指标探讨［Ｊ］．中国电力，２０１２（１２）：５２—５６． ［７］刘喜泉，陈小明，毕欣颖，等．大型发电机Ｖ／Ｈｚ 与过激磁保护整定配合研究［Ｊ］．水电站机电技术，２０１５ （９）：ｌ４－１５． ［８］Ｃｈｏｉ Ｓ Ｓ，Ｊｉａ Ｘ．Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｕｎｄｅｒ—ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔｅｒｓ ａｎｄ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒｓ『Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ，２０００，１５（３）：９３７—９４４． ［９］严伟，陈俊，沈全荣．大型隐极发电机进相运行的探讨 ［Ｊ］．电力系统自动化，２００７，３１（２）：９４—９７． ［１０］鲜霄，寻志伟，周道军．大型汽轮发电机运行与无功 控制［Ｊ］．电工技术学报，２０１５，３０（５）：９８—１０５． ［１１］Ｃｈｏｉ Ｓ Ｓ，Ｌａｒｋｉｎ Ｒ，Ｂａｓｔｉｃｋ Ｍ Ｔ，ｅｔ ａ１．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｕｎｄｅｒ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｌｉｍｉｔｅｒｓ ｏｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｍｏｔｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｓｔａｔｉｏｎ ［Ｊ］．ＩＥＥ ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧＳ—Ｃ，１９９１，１３８（６）：５６０—５６６． ［１２］戴申华，盛明瑁，陈延云．定子过电流与过励限 制的协调性研究［Ｊ］．安徽电气工程职业技术学院学报， ２０１５（９）：１—５． ［１３］王波，孔明．向家坝８００ ＭＷ发电机过励器的剖 析及试验［Ｊ］．大电机技术，２０１７（２）：６Ｏ一６４． ［１４］苏为民，吴涛，付宏伟．励磁调节器入网性能检测情 况综述［Ｊ］．华北电力技术，２０１３（１）：１—５． ［１５］苏为民，吴涛，白格平．励磁调节器性能的入网检测 研究［Ｊ］．中国电力，２００９，４２（１２）：２０—２５． 收稿日期：２０１６－０５－２６ 作者简介：杨哲（１９９１一），男，２０１５级华北电力大学．华北电力科 学研究院有限责任公司联合培养硕士研究生，主要研究方向为发 电机励磁系统。 （本文编辑徐伟婷）
