1、Science&Technology Vision 科技视界 科技探索争鸣 秦山核电二期两种发电机失磁保护的研究 张黎林洋刘琳娟 (中核核电运行管理有限公司，浙江海盐314300) 【摘要】失磁是发电机最常见的内部故障，对发电机及系统都有巨大危害，本文对秦山核电二期内两种发电机的失磁保护进行研究，从保 护的主判据、辅助判据和闭锁条件入手，对主发电机和应急柴油发电机失磁保护及其装置在性能、可靠性和易操作性进行了比较，并分析其原 理及装置的优缺点。 【关键词】失磁；阻抗；导纳；优缺点 0前言 失磁作为一种危害较大的内部故障，是发电机最常见的故障类 型。现以国内秦山核电二期(以下简称我厂)的两种1E
2、级发电机，即 主发电机和应急柴油发电机的失磁保护加以研究和说明。 1 主发电机的失磁保护 11汽轮发电机失磁保护的规定 我厂主发电机组为汽轮机一发电机组它通过500kV开关站发出 电能至华东电网。 根据继电保护和安全自动装置技术规程规定：对装设专用失磁 保护的汽轮发电机失磁后母线电压低于允许值，带时限动作于解列 或程序跳闸失磁后母线电压未低于允许值时，在有条件时动作于自 动减出力。 12机端阻抗主判据 我国应用较多的失磁保护主判据为定子阻抗轨迹。因发电机的运 行与功角(励磁电动势和电力系统之间的夹角)有对应关系，若持续深 入进相运行或励磁系统故障，功角慢慢变大发电机将逐渐达到失磁 甚至失步此时
3、机端阻抗的轨迹从第一象限向第四象限移动，先到达 静稳阻抗圆边界然后转入异步运行，进而稳态异步运行，进入异步阻 抗圆。 静稳阻抗圆较异步阻抗圆灵敏但由于系统震荡、发电机进相或 发电机外部出口短路等易误动一般延时l15s，且只取第三、四象限 去掉l5。的动作范围：异步圆不易误动但处于第三、四象限不如静 稳网灵敏静稳阻抗圆及异步阻抗圆叠加组成定子判据。 l_3其他辅助判据 除主判据外还有若干辅助判据：低电压、机端电流门槛、负序电 压闭锁、Tv异常闭锁等 此类辅助判据明确区分发电机内部失磁和其 它外部故障 2应急柴油发电机的失磁保护 21应急柴油发电机的失磁保护 我厂应急电源为柴油机一发电机组它在厂外
4、主、辅电源均失去的 情况下为应急母线上的设备供电保证一回路的冷却具有核安全要 求该发电机配置的失磁保护选用导纳作为主判据 22机端导纳判据 为检测机组失磁状态保护装置需测量发电机机端的三相电压和 电流以形成定子回路判据同时，装置也通过自带的测量变送器测量 励磁电压以形成转子回路判据 导纳是一种全新的失磁保护判据，它通过定子电流、转子电流、原 动机出力限制等约束条件规定了发电机在各种工况下的允许运行范 围通过数学变换将发电机运行极限转换为以标幺值表示的导纳平 面。导纳的测量产生物理上近似的稳定极限特别的当发电机机端电 压为单位1时在运行极限图上的标幺值就等于导纳图上的标幺值参 数因此可以从发电机
5、的运行极限图上直接读出失磁保护的定值参 数 由发电机机端的正序电流和电压计算发电机的正序导纳即使在 机端电压偏移的情况下保护装置的动作特性也可以很好地接近发电 机的稳定特性通过评估正序分量系统即使在机端电流或电压出现 非对称分量(即短路等情况)时，保护装置也能可靠探测发电机的失磁 状态。 导纳型保护提供j段失磁保护特性可自由组合通过一、二段特 性模拟静稳极限两条曲线距原点的距离不同倾斜角也不一致若保 护装置计算出的导纳超出失磁特性保护装置将延时发出报警长延 时将保证机组确实处于低励状态 另还用一条失磁特性曲线去接近发 电机的动稳极限当导纳超出第三段曲线时发电机已深度欠励肯定 无法回到同步保护将
6、经短延时后跳闸f1口 23辅助判据 对于第一、二段失磁特性曲线，为了避免发电机稳定运行时发生 动态脉冲信号入侵静稳极限造成暂态穿越而保护误动长延时还需设 置一个励磁电压门槛值用以监督和加速 同样地用低电压门槛值闭 锁保护误启动 2论两种失磁保护及其装置的优缺点 21 主发电机失磁保护及其装置的优缺点 阻抗型失磁保护作为电力系统主推的失磁保护类型，主判据及辅 助判据较严谨供货厂家在国内发变组保护的市场占有率很高中文 人机工作界面交互性能良好配置的管理机柜便于故障录波、定值查 看和打印报告。其设置的跳闸出口软、硬压板，较为直观和便捷，方便 使用和维护。 同时阻抗型失磁保护还有一些待改进项：(1)对
7、于静稳阻抗判据 因担心在机组进相运行或非失磁故障时误动仅取静稳圆的第三、四 象限的轨迹还要去除15。的范围此角度为经验值没有严格的公式 推导且核电机组虽有进相运行的能力但无进相运行的实例其实用 性和准确性值得探讨 (2)异步圆可能误动：在机组完全失磁时保护能 可靠动作，但部分失磁、剩磁很大且发电机维持较大有功时，将使机端 测量阻抗变化很大周期性的“进人一退出一进入一退出”异步圆由于 失磁保护动作带有延时故有拒动的可能 失步前机端测量阻抗不能 进入异步圆内而保护不动的情况不会对机组造成危害但失步后阻 抗元件拒动将有很大危害。(3)设备制造工艺与国外先进水平还有差 距：经过几年的运行，陆续出现显示
8、屏花屏CPU板卡工作不正常造成 保护信号误开出等事件，虽然经过处理保护可靠性得到保证，但后续 仍然值得持续关注 22应急柴油发电机失磁保护及其装置的优缺点 导纳型失磁保护由国外公司最先提出并采用通过对发电机运行 极限图进行数学变换得出采用的正序分量不受其他因素的制约使 得导纳型失磁保护的轨迹最接近发电机的运行实际 保护装置的制造 工艺及设备通用性能良好通过模块问简单组合就能覆盖从大型发 变组到小容量发电机的电气保护这是国内生产厂家无法比拟的 同时，不足之处也非常明显：(1)人机交互能力相对较差：虽有故 障录波功能但不用专门电脑无法读取、查看和打印，修改定值和投退 保护虽然可以离线操作，但较为繁
9、琐：界面全英文，客观上延迟了人员 的响应。(2)检修安措不便：没有设置跳闸出口的软、硬压板，即缺少明 显的断开点，使得检修工作开展之前的隔离和安措不易操作且不够直 观：保护出口划片位置设置不当划片向上滑将闭锁保护出口但由于 重力、固定螺丝损坏等不可预见的因素在保护校验时划片万一失效 落下，导致保护误出口等后果。(3)定值校验值得商榷：导纳特性决定 了它的定值轨迹只是三段直线而直线是无法用有数个点的轨迹来描 述，若不进行转化，就只能得到几个与横轴的交点(定值点)这是不严 谨的 3结束语 失磁，作为发电机较为常见的故障上述两种保护均为丁业主流 应用，对准确掌握失磁的本质及保护的作用是有益的。尽管由
10、于核电 的安全要求不采取进相运行方式也未持续对发电机的各部位温升 和汽机振动进行考验：随着国家能源结构的调整，核电发展方兴未艾 网内装机数量逐年增多，核电机组的进相运行或许(下转第261页) scienceTechn。1。gy Visi。n科技视界I 235 Science&Technology Vision 科技视界 科技探索争鸣 况较好低于国外水平。本研究显示剖宫产产后抑郁发生率(2727) 高于自然分娩组抑郁发生率(2611)，差异具有显著性(P35岁的初产妇产后抑郁发生率较高原因可能是年龄24岁的初 产妇缺乏孕期保健知识及心理准备不充分年龄偏大的产妇自身机体 条件相对较差、妊娠期并发症
11、较多以及情绪紧张增加了心理障碍，成 为产后抑郁的危险因素。这与关阿娜 研究基本一致。 3-2初产妇积极的角色适应有助于降低产后抑郁 本研究调查结果显示初产妇角色适应与产后抑郁呈负相关(P O05) 与国外研究一致角色适应不良导致产妇出现焦虑、产后抑郁 等心理问题_8_。对女性来说。从结婚到分娩，由女孩到母亲的角色转换 过程中经受着生理、心理和家庭社会角色的变化，身体、情绪、社会关 系等面临巨大危机同时也经历了多重角色的转变。当对母亲角色适 应不良甚至出现冲突时对产妇产生了心理压力导致情感脆弱，适应 性差甚至出现不良情绪消极的自我认知和自我否定。所以提高产妇 对产后角色的适应能力，可以有效降低产
12、后不良情绪的发生。 (上接第220页)4结束语 【参考文献】 1American Psychological AssociationDiagnostic and statistical manual of mental disorders(DSMIV) Washington，DC：Author，1994 2Rouse MH，Goodman SHPerinatal depression influences on infant negative affectivity：Timingseverity and comorbid anxiety【JjInfant Behavior and Develo
13、pment， 201437：739751 3Lee DT,Yip SK,Chiu HFK,et a1Detecting postnatal depression in Chinese women 叨British Journal of Psychiatry,1998，172(5)：433-437 4吴婉华，陆红初产妇产褥期母亲角色适应状况调查研究【JJ护理研究，2009， 23(7A)：596598 5Tahirkheli NN，Cherry AS，Tackett AP，etal Postpartum depression on the neonatal intensive care unit
14、：current perspectivesJInternational joumal of womenS health；2014，1 1：975-987 6潘青叶产妇产后抑郁的原因分析及护理干预Jf临床护理杂志，201l，1O(5)： 3436 f7关阿娜包头市三家综合医院住院分娩产妇产后抑郁现状及影响因素研究 fD1山东大学，2012 8Mohamad Yusuff AS，Tang LPrevalence and risk factors for postnatal depression in Sabah，Malaysia：A cohort study fJWomen and birth：j
15、ournal of the Australian College of Midwives，2014，1l：104117 责任编辑：曹明明 在中石化企业中实行以自动信息化技术为手段的车辆信息系统， 可以有效地对企业的车辆基本情况和使用情况、维护保养情况等进行 链接，用完善的车辆审批管理等制度进行规范化管理，做到心中有数， 根据实际用车需要实施合理的车辆调配和优化派遣提升企业的车辆 管理应用水平 e 【参考文献】 1王立波企业车辆管理信息系统的设计与实现D】四川大学，2005 2常朝稳车辆管理信息与电子政务系统的设计与实现【D】中国人民解放军信 息工程大学2002 3刘睿，何为，刘宏志利用面向对象
16、技术实现机动车辆信息管理fJ1北京工商大 学学报：自然科学版，2001(04) 4强永全，王孝，谭学治车辆信息查询系统在警用专网中的实现【Jj现代通信， 2001(04) 5谢新洲论我国企业信息化与信息环境优化【Jl北京大学学报：哲学社会科学 版200o(05) 6钱慎一，卢正鼎，张素智车辆管理信息系统的分析与设计【J】郑州大学学报： 自然科学版2000(02) 责任编辑：薛俊歌 (上接第245页)并经计算关联度数据可知煤矿工程地质灾害危 险性等级为无风险等级评价对象的安全状况良好保持目前的管理 和生产形势将在近期内不会出现危险状况。 4结语 本文分析了煤矿地质灾害风险性影响因素在此基础上构建
17、了煤 矿工程地质灾害风险性评价指标根据其影响的主次并对各指标运用 层次分析法进行量化，构建了煤矿工程地质灾害风险性评价体系。并结 合某地煤矿实例进行模拟分析和评估，评估的结果与实际相符。e 【参考文献】 1乔建平滑坡减灾理论与实践眦北京：科学出版社，1997：127131 2殷跃平，李嫒区域地质灾害趋势预测理论与方法J工程地质学报，1996 475-79 3张国枢，谭允祯，陈开岩，等通风安全学M徐州：中国矿业大学出版社 2004：301 1 97 责任编辑：许丽 (上接第234页)的出现与发展更加推动了电力通信的进一步的发展。 光传输网的特点是十分稳定且安全性高对于信息准确度的保证起到 重要作
18、用所以对电力通信的光传输网进行优化是对信息领域的发展 十分有利。e 【参考文献】 I韩国政，徐丙垠IP网络在配电自动化中的应用【J电力系统自动化，2011，35 (7)：5760 2孙中伟，马亚宁，王一蓉，等基于EPON的配电网自动化通信系统及其安全 机制【J1l电力系统自动化，2010，34(8)：7275 3陈来军，梅生伟，陈颖智能电网信息安全及其对电力系统生存性的影响叨 控制理论与应用，2012，29(2)：240244 责任编辑：许丽 I上接第235页)会在将来逐步变成现实甚至呈现常态化，学习并掌 握好发电机失磁保护的相关知识和技能，是很有必要的。 一 【参考文献】 I王维检，桂林。6001000MW发变组继电保护的现状与改进J华电技术， 2008(01) 2HansJoachim Herrmann，高迪军基于导纳测量方法的发电机失磁保护一极 为贴近发电机的运行极限图【c】第一届水力发电技术国际会议论文集北京， 20061028 3王维检电气主设备继电保护原理与应用【M中国电力出版社，200201一 O1 责任编辑：薛俊歌 science&Teehn。l。g)r Visi。n科技视界l 261
