[发明专利]核电厂发电机失磁保护导纳特性整定方法

权利要求书

1.核电厂发电机失磁保护导纳特性整定方法，其特征在于：利用汽轮发电机的功率方程组求解静稳定极限的导纳特性和低电压，从而求得汽轮发电机失磁保护动作的定值，具体步骤如下：

1)求解汽轮发电机的机端测量导纳Y_G

首先确定发电机的机端测量阻抗Z_G，以无穷大系统母线为参照，确定发电机的机端测量阻抗Z_G表达式为：

然后确定汽轮发电机的机端测量导纳Y_G表达为：

经演算得：

式中：

K_c＝K_aX_d∑

K_d＝K_bX_con-X_dΣ

式中：X_con为发电机与失磁保护系统之间的联系电抗；Y_s,lin为无穷大系统母线的测量导纳极限；X_d∑为发电机和保护系统的总电抗；上式机端测量导纳Y_G中虚部为失磁保护动作特性1的电纳设定值；P_s.lin为发电机输出静稳态极限功率，Q_s.lin为发电机吸收静稳态极限功率；

2)汽轮发电机机端低电压闭锁失磁保护，求解汽轮发电机的机端低电压

所述机端低电压表达式为：

式中：U_los,m为发电机失磁时机端电压值；P_los,m为发电机失磁时输出有功功率；Q_los,m为发电机失磁时吸收无功功率；δ_los,m为发电机失磁时的功角；X_d∑为发电机和保护系统的总电抗；

3)确定汽轮发电机失磁保护动作的定值

当汽轮发电机发生失磁故障，或者机端发生对称、不对称短路时，或者相邻元件升压变压器高压侧发生对称短路时，汽轮发电机的机端电压必然降低，但失磁故障和短路故障机端电压不同，为了使失磁保护具有选择性，设定机端低电压闭锁失磁保护；即失磁保护的低电压闭锁值设定为U_los,m，机端相间电压低于U_los,m时闭锁失磁保护，大于或等于U_los,m时开放失磁保护。

2.根据权利要求1所述的核电厂发电机失磁保护导纳特性整定方法，其特征在于：机端电压与功角有关，其设定值按照失磁时跳闸特性不拒动和不误动为原则进行整定；跳闸特性对应的功角为：静稳定特性90°；动稳定特性100°。

3.根据权利要求1所述的核电厂发电机失磁保护导纳特性整定方法，其特征在于：失磁保护的低电压闭锁值设定为60V，机端相间电压为低于60V时闭锁失磁保护，大于或等于60V时开放失磁保护。

4.根据权利要求1所述的核电厂发电机失磁保护导纳特性整定方法，其特征在于：机端测量导纳的求解方法如下：

发电机低励或失磁时，发电机发出有功功率P，吸收系统的无功功率Q，其有功功率P和无功功率Q落在其运行图的第二象限；规定由发电机发出功率输送至系统的方向为正方向，则机端测量阻抗Z_G求解表达式如下：

机端测量导纳的表达式为：

上述式子中S²为发电机的视在功率S的二次方；P为发电机低励或失磁时发电机的有功功率；Q为发电机吸收的无功功率；U为发电机机端电压；I为发电机机端电流；R为发电机机端电阻；X为发电机机端电抗。

5.根据权利要求4所述的核电厂发电机失磁保护导纳特性整定方法，其特征在于：机端测量导纳Y_G求解方法如下：

式中：g为发电机机端电导；b为发电机机端电纳，g＝P/U²,b＝Q/U²。