斯坦福发电机失磁保护的特性

一、失磁保护的特点和功能：

    斯坦福发电机失磁通常是指斯坦福发电机励磁异常下降或励磁完全消失的事故，一般将前者称为部分失磁或低励故障，后者则称为完全失磁故障。

    励磁异常下降是指运行中斯坦福发电机励磁电流的降低超过了静态稳定极限所允许的程度，使斯坦福发电机稳定运行遭到破坏。造成励磁异常下降的原因通常是由于主励磁机或副励磁机故障5励磁系统中硅整流元件部分损坏或自动调节系统不正确动作以及操作上的错误等，这时励磁电压很低，但仍能维持一定的励磁电流。

    完全失磁是指斯坦福发电机失去励磁电源，通常表现为励磁回路开路，其原因包括自动灭磁开关误跳闸、励磁调节器整流装置自动开关误跳闸。励磁绕组断线或端口短路以及副励磁机励磁电源消失等，亦可引起完全失磁。斯坦福发电机低励失磁故障是常见故障，特别对于大型机组，励磁系统环节多，更易发生这种故障。失磁后，斯坦福发电机将由同步运行逐渐转入异步运行，进而影响系统的稳定，并威胁斯坦福发电机本身的安全。

二、失磁对发电机的危害：

    1、失磁斯坦福发电机由失磁前向系统送出无功功率转为从系统吸收无功功率，尤其是满负荷运行的大型机组会引起系统无功功率大量缺额，若系统无功功率容量储备不足，将会引起系统电压严重下降，甚至导致系统电压崩溃。

    2、失磁引起的系统电压下降会使相邻斯坦福发电机励磁调节器动作，增加其无功输出，引起有关斯坦福发电机、变压器或线路过电流，甚至使后备保护因过电流而动作，扩大故障范围。

    3、失磁引起有功功率摆动和励磁电压下降，可能导致电力系统某些部分之间失步，使系统发生振荡，甩掉大量负荷。失磁斯坦福发电机单机容量与电力系统容量之比越大，对系统不利影响就越严重。

三、斯坦福发电机失磁保护的原理

根据发生失磁故障后机端各电量的变化规律和对系统及失磁斯坦福发电机安全运行的要求，可以选择合适的原理及动作处理方式来构成失磁保护。目前失磁保护的构成原理多种多样，这里将对大型斯坦福发电机常用的失磁保护进行介绍。

    1、用阻抗继电器构成的失磁保护原理。目前广泛使用各种特殊动作特性的阻抗继电器构成斯坦福发电机失磁保护。对于汽轮斯坦福发电机，阻抗继电器可采用各种阻抗圆作为动作边界，来实现不同的动作判据。如可用表示静稳边界的临界失步圆作为阻抗继电器的动作边界，或者采用异步运行阻抗圆作为阻抗继电器的动作边界等。

    2、反应E和I随时间变化率的失磁保护原理。在失磁后的等有功过程中，斯坦福发电机电势随时间不断减小，而定子电流在短暂下降后持续上升。这个规律是斯坦福发电机失磁等有功过程中所特有的，可用来构成失磁保护。

    对于斯坦福发电机励磁消失的故障，在斯坦福发电机不允许失磁运行时，应在自动灭磁开关断开时连锁跳开斯坦福发电机的断路器；增设直接反应斯坦福发电机失磁时电气参数变化的专用失磁保护。

四、发电机失磁保护主要功能和技术要求：

斯坦福发电机在发生失磁或部分失磁时，防止危及斯坦福发电机安全及电力系统稳定运行的保护装置称为斯坦福发电机失磁保护装置。

    1、斯坦福发电机失磁保护由双下抛圆特性的阻抗元件、斯坦福发电机机端低电压元件及负序电压闭锁元件组成。

    2、能检测机组的异步边界，还能检测不同负荷下各种全失磁和部分失磁。

    3、能防止机组正常进相运行时和电力系统振荡时的误动；还能防止系统故障、故障切除过程中以及电压互感器断线时的误动，当电压互感器回路断线时能发出报警信号。

    4、固有延时不大于70ms。

    5、失磁后当主变压器高压侧电压低于设定值时，经t1延时采用停机工动作于出口继电器；失磁后当机端电压低于设定值后，经t2延时后动作于停机工。低电压元件判据可用软件投退。

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【技术资料扩展】

康明斯斯坦福发电机组专业知识：
斯坦福发电机常见的故障有如下几种：
1、定子故障：
a.定子绕组的相间短路；
b.定子绕组匝间短路；
c.定子绕组单相接地.
2、转子绕组的故障：
a.转子绕组二点接地；
b.转子绕组一点接地；
c.转子失去励磁。
3、其它方面的故障：
a.斯坦福发电机着火；
b.斯坦福发电机变成电动机运行；
c.斯坦福发电机发生激烈的振荡或失去同期。

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