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关于发电机过励磁保护整定探讨

电子变压器为衡量发电机过励磁状况,通常采用过励磁倍数这个物理概念。所谓过励磁倍数,是指柴油发电机过励磁运行时铁芯内的磁通密度与额定工况时(额定电压及额定频率时)铁芯内的磁通密度之比。即:N=B/BN=(U/f)/(UN/fN)
  
  N-过励磁倍数
  
  B-发电机或变压器过励磁运行时的铁芯磁通密度
  
  BN-发电机或变压器额定工况运行时的铁芯磁通密度
  
  U、UN-发电机或变压器实际运行电压及额定电压
  
  f、fN-发电机或变压器实际运行频率及额定频率
  
  由上式可以看出,过励磁倍数与电压成正比与频率成反比。
  
  一、定时限过励磁保护的整定
  
  定时限过励磁保护出口通常发信号,或发信号并作用于减发电机的励磁。需要整定的定值有过励磁倍数Ndz1及动作延时。
  
  Ndz1=Krel/Kr
  
  Ndz1-定时限过励磁保护动作过励磁倍数
  
  Krel-可靠系数,取1.05~1.1
  
  Kr-返回系数,取0.96
  
  关于定时限过励磁保护的动作延时,应按保护的出口方式及被保护的设备情况而定。当保护只作用于信号时,动作延时可整定为6~9S,当过励磁保护出口作用于发信号并减励磁时,其动作延时按躲过发电机的强行励磁时间整定,通常取11S以上。
  
  需要说明的是,定时限过励磁保护的过励磁倍数定值,不应超过铁芯的起始饱和磁密与额定磁密之比。
  
  现代的大型发电机及变压器,其额定工作磁密BN=1.7~1.8T,而起始饱和磁密BS=1.9~2.0T。两者之比是1.1~1.15。因此,定时限过励磁保护的过励磁倍数整定值不应大于1.15。
  
  二、反时限过励磁保护的整定
  
  发电机或变压器反时限过励磁保护的动作特性,应按与制造厂给出的允许过励磁特性曲线相配合来整定。但有些国产的大型发电机及变压器,制造厂家没有给出允许的过励磁特性曲线,因此无法与制造厂给出的允许过励磁特性曲线相配合。
  
  众所周知,并网运行的发电机或变压器,其电压的频率决定于系统频率。运行实践表明:除了发生系统瓦解性事故外,系统频率大幅度降低的可能性几乎不存在。因此,发电机及变压器(特别是变压器)的过励磁,多由过电压所致。