高压电机跳闸什么情况下出现反时限引起跳闸,

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-03-15 00:36 标签： 发电机跳闸
& & 1　电动机故障分析
& & 电动机的故障形式可分为对称和不对称两类。
& & 对称故障包括过载、堵转和三相短路等，这类故障对电动机的损坏主要是热效应和机械应力，使绕组发热甚至损坏。其主要特征是三相仍基本对称但同时出现过电流，故障严重程度基本反映在过电流的程度，因此仍然以过流程度作为这类故障的判据。对于严重的三相短路的保护应采用速断跳闸；堵转故障的保护应采用短时限跳闸；而对于对称过载应采用及时限跳闸，反时限特性应与电动机的温升指数特性相配合。
& & 不对称故障又可进一步分为非接地性和接地性两类。
& & 非接地性不对称故障，主要包括断相、相间短路、匝间短路及不平衡运行等。这类故障会引起三相电流不对称。由于我国电动机的中心点不接地，故定子电流可分解为正序和负序分量(零序分量为0)。而电动机在正常运行时负序电流分量基本没有，所以采用负序电流分量作为这类故障的判据。这类故障对电动机的损害主要是负序电流引起的负序效应，可能造成电动机端部发热、转子振动及起动力矩降低等一系列问题，如果有过电流出现，还会使绕组发热。这类故障的保护应采用短时限跳闸或速断。
& & 接地性不对称故障，包括单相接地短路和两相接地短路。由于电动机外壳必须安全接地，因此绕组端部碰壳、绝缘破坏等都可能导致接地故障，特别是处在尘埃重或湿度大的环境下，故障率就更高。发生接地性不对称故障时，会出现零序电流分量，这是区别其他任何非接地性故障的根本特征，可作为接地性故障的主要判据。这类故障应采用速断或短时限跳闸加以保护。
& & 由以上分析和实验表明，过电流、负序和零序3个分量的不同分布组合与各故障类型之间具有很好的对应关系，表1列出了这样的对应关系。
& & 2　电动机保护算法的提出
& & 保护算法是用数学运算方法实现故障量的测量、分析和判断的。其基本问题是寻找适当的离散运算方法，使运算结果的精确度能满足要求，而计算耗时又尽可能短。
& & 傅氏算法假定被采样的模拟信号是一个性时间函数，除基波外，还含有不衰减的直流分量和各次谐波。这种算法在上实现时，实际上是对离散的采样值进行计算。首先计算In的实部Irn和虚部Iin值(其中n＝a，b，c)：
& & 其中：N为一个周期T中的采样数，N愈大，精度愈高。
& & 当N＝12点数时，幅值最大误差：&DIm ax/Im＝3.41％　　
& & 在单片机上作实时计算时，须在每出现一个新采样值后就计算一次，而且应对这一新采样值前的N个采样值(包括新出现的一个)同时加以运算。在运算时，对N个采样值都分别乘以不同的系数，然后求和。
& & 计算出In的实部Irn和虚部Iin后，就可求得幅值In和相 位角&为：
& & 这样就可求得任意次谐波的和。
& & 定子绕组的相间短路对异步电动机来说是严重的故障，他不仅引起绕组绝缘损坏、铁芯烧毁，甚至会使供电网络显著降低，破坏其他设备的正常工作。所以应进行相间短路故障的保护。当然，他也归属于过流保护。这种故障会产生衰减的非周期分量(包括衰减的直流分量)，同样，电动机启动时产生的涌流也会产生这种衰减的非周期分量。尽管傅氏算法对这种衰减的非周期分量有一定的抑制作用，但试验证明，如果不采取措施，最严重的情况下，由非周期分量造成的傅氏算法的计算误差可能超过10％，这么大的误差对电动机保护来说，绝不能视而不见，必须进行补偿。最简单的办法是，对输入信号先施行一次减法，然后再进行傅氏计算，这样就可削弱非周期分量，减少傅氏算法的计算误差。 对于电动机保护，只需计算出基波(50)的电流信号。而其他干扰信号(如各次谐波及各种)必须滤掉。　　
& & 在前用一个无源的ALF(模拟低通)滤掉9次以上的高次谐波。在用A/D或VFC进行离散化后，采用傅氏算法。该算法本身具有较强的滤波作用 (可以滤去各次谐波)，如果在傅氏算法前再用减法滤波，滤去衰减的非周期分量，就无需另外采用别的数字滤波算法了。
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发电机及励磁限制（二）
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励磁系统定子电流限制、转子强励限制、V/Hz限制中均有反时限部分，而用到的反时限曲线基本有如下几种：
4、反时限曲线类型
1）IEEE（Institute
ofElectrical and Electronics
Engineers）电气和电子工程师协会
IEEE C37.112-1996 曲线分为极度，非常和中度反时限
反时限曲线
​2）IEC（InternationalElectrotechnical
Commission）国际电工委员会
定义及英国标准BS142。它们定义为IEC曲线A，IEC曲线B，和IEC曲线C。
IEC反时限曲线
反时限曲线&
反时限曲线
5）GBT7064隐极同步发电机技术要求
额定容量在1200MVA及以下的电机，应能承受1.5倍额定定子电流，历时30秒无损伤。满足【（I2-1）t=
37.5，适用范围10~60s】
发电机磁场绕组应具有下列规定的过电流能力，时间从10s～120s。满足【（I2-1）t=
5、定子电流限制
1）定子电流限制可以区分进相、滞相的过流，根据进相侧和滞相侧运行区间分别设定反时限参数。
2）限制器曲线可以配置为定时限、反时限曲线（曲线类型见前一篇文章）。
3）应与发电机定子运行过电流能力以及发变组定子电流过负荷保护相配合。
ABB励磁Stator Current
6、低励限制器（P/Q限制、最小励磁电流限制、定子电流限制欠励区）
1）低励限制（常说的进相）功能是用于防止励磁电流过低，导致发电机失去静态稳定，或因发电机定子绕组端部磁密过高引起的发热而设置的。当低励限制器动作后，励磁调节器将自动闭锁外部的减磁操作。即控制发电机的无功不能再减少。
2）限制功能的定值应与发电机的实际进相能力相配合，并要注意发变组保护中失磁保护定值的配合关系。
3）一般低励限制曲线可以整定成一条直线，也可整定成几段折线（N点拟合曲线）。在低励限制未动作时，发电机组的运行应该是安全稳定的。
4）低励限制器曲线由有功功率和对应的无功功率限制值组成，曲线与发电机的定子电压水平有关，发电机电压变化时，限制曲线随之偏移。（输入量为P、Q及U，电压偏移特性为U的平方及Xd相关的值）
ABB励磁为例
&电压调整：
& 西门子励磁为例（采用有功、无功电流点）
​低励限制动作，电压控制环节的输入将被屏蔽。根据有功电流的输入在软件中进行查表，输出对应的无功电流点。这个无功电流点和实际的无功电流进行比较，判断出发电机工作点是否已经超出低励限制曲线外。
电压偏移特性：Q=P(Q)+(U2
5）最小磁场电流限制器
最小磁场电流限制器的主要任务是防止失磁。这个功能通常用于水轮发电机组，它有可能在较深的进相状态下运行，对应的励磁电流有可能接近于零。在这种情况下，最小磁场电流限制器确保励磁场电流不小于最小限制值。该限制值对于维持正常的可控硅整流是有必要的，此外，它可防止转子极靴过热。
7、过励限制器
1）过励限制功能是用于防止励磁电流长时间过大，而导致发电机转子绕组过热而损坏。在过励限制动作后，励磁调节器将限制外部增磁操作。
2）按照行业标准的要求，发电机转子应能在2倍额定转子电流时，维持10秒，而转子绕组不损坏。因此，过励限制的整定应满足2倍额定转子电流时能维持转子电流10秒来进行整定。
3）进口励磁过励限制执行不同的国际标准，例如ABB励磁执行IEEE标准。
4）过励限制曲线不大于发电机制造厂提供的转子绕组过热曲线。励限制应与发变组励磁变过负荷保护相配合（定时限功能）。
5）励磁强励反时限限时应与发变组励磁变过流保护配合（反时限曲线）。
西门子励磁
过励限制的作用是保护发电机转子励磁绕组不超过热容量。过励限制特性与发电机转子短时过负荷特性匹配，具有反时限特性。允许转子过电流的时间和限制器拉回电流的返回值可根据转子的耐热性能进行设定。
8、V/Hz限制器（分为限制值和跳闸值）
1）当发电机转速过低时，发电机或主变的过激磁将造成铁心过热。长时间的过激磁会严重影响发电机或主变的运行安全。因此，在励磁调节器内部设置了V/HZ限制器即过激磁限制器，当V/HZ限制器动作时，励磁调节器将同时降低发电机电压，当发电机转速过低时，VHZ限制器将自动进行逆变灭磁，以防止发电机、变压器过激磁。
2）V/HZ限制器的整定定值，应与发电机和变压器的过激磁保护相匹配，小于发电机与主变的过激磁能力。（定时限部分，反时限部分）
9、其他限制
1）功率柜限制器RCL，如南瑞电控励磁：当励磁系统功率柜出现故障时，励磁调节器将根据故障情况自动限制功率柜整流输出。
2）过电压限制（保护），电压大于一定值时开始限制，一般为定时限；如R-R励磁。
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