摘 要 在電力系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用的就是發(fā)電機(jī)，其發(fā)揮的作用是不可代替的。整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行直接受到發(fā)電機(jī)的影響，所以只有不斷加大發(fā)電機(jī)保護(hù)相關(guān)技術(shù)問題的研究力度，才能夠?yàn)榘l(fā)電機(jī)正常運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性提供更好的保障。故障性問題的出現(xiàn)會(huì)影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，從而對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展造成一定的影響。因此本文主要是對(duì)基于電子技術(shù)的發(fā)電機(jī)保護(hù)的相關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行了具體的研究和分析。

【關(guān)鍵詞】電子技術(shù) 發(fā)電機(jī)保護(hù) 相關(guān)問題

在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，電力系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，如果電力系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，則對(duì)經(jīng)濟(jì)造成的損失是無法估計(jì)的。因此協(xié)調(diào)發(fā)電器保護(hù)器的相關(guān)工作十分重要。

1 調(diào)速器控制和低頻協(xié)調(diào)

調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的速度和分配發(fā)電機(jī)的負(fù)荷是調(diào)控器的主要功能，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和頻率之間的關(guān)系十分密切。如果發(fā)電機(jī)突然沒有負(fù)荷，則在轉(zhuǎn)速加快的同時(shí)會(huì)加大頻率，這時(shí)調(diào)速器機(jī)械力和輸出功率的減少主要是通過導(dǎo)葉封閉等方式來完成的。反之具有相同的原理，如果發(fā)電機(jī)的工作是在過載和低頻狀態(tài)下進(jìn)行的，對(duì)于這種過載能力現(xiàn)有的控制無法及時(shí)糾正，而且只有在整個(gè)系統(tǒng)負(fù)荷匹配的情況才會(huì)發(fā)生低頻甩負(fù)荷現(xiàn)象。大型系統(tǒng)的震蕩現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)，會(huì)從電力系統(tǒng)中分解典型的孤網(wǎng)，這些孤網(wǎng)是由數(shù)個(gè)電廠構(gòu)成的。典型的負(fù)荷失配現(xiàn)象存在于這些孤網(wǎng)中，如果過載現(xiàn)象出現(xiàn)在一個(gè)孤網(wǎng)上，會(huì)減小頻率，從而會(huì)降低發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，低頻甩負(fù)荷一般是在這種情況下要求運(yùn)行的，在北美的一些國(guó)家電網(wǎng)中經(jīng)常出現(xiàn)這種應(yīng)用。如果水輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是低頻的，這樣并不會(huì)將事故引發(fā)出來，所以低頻保護(hù)裝置不需要專門配置在水輪機(jī)組中。但是在實(shí)際工作中，低頻運(yùn)行的持續(xù)性會(huì)損害用戶或者同一孤網(wǎng)的設(shè)備，因此部分電廠會(huì)對(duì)低頻運(yùn)行保護(hù)裝置專門設(shè)置。發(fā)電機(jī)調(diào)速器組成結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2 勵(lì)磁保護(hù)和系統(tǒng)穩(wěn)定

提供磁場(chǎng)能是發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的主要功能，這樣可以為發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)的同步性提供保障，發(fā)電子繞組使用的直流電可以從勵(lì)磁系統(tǒng)中直接獲取。當(dāng)前直流轉(zhuǎn)換變壓器是勵(lì)磁系統(tǒng)直流電主要的來源，發(fā)電機(jī)的出口與這個(gè)變壓器連接在一起。電勢(shì)是在交流電轉(zhuǎn)化為直流電時(shí)產(chǎn)生的，這樣可以啟動(dòng)變壓器。在發(fā)電機(jī)同步的維護(hù)和發(fā)電機(jī)在無功功率的吸收或輸出方面勵(lì)磁系統(tǒng)的作用都是非常重要的。實(shí)際上許多連鎖反應(yīng)會(huì)出現(xiàn)在勵(lì)磁電流的突變中，如無功功率突然變高，會(huì)提高工作電壓；反之如果降低工作電壓，各種不同步的現(xiàn)象可能會(huì)出現(xiàn)。如果發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)具有很小的聯(lián)系，同時(shí)對(duì)其它出口的電壓也沒有控制，這時(shí)加大電流可能會(huì)升高發(fā)電機(jī)出口的電壓。自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)是發(fā)電機(jī)控制電壓主要使用的方式，在這種方式中，勵(lì)磁系統(tǒng)在對(duì)電力系統(tǒng)無功功率的吸收和輸出中，會(huì)在正常的范圍內(nèi)保持電壓，而勵(lì)磁控制是發(fā)電機(jī)主要的保護(hù)者，其通過對(duì)發(fā)電機(jī)允許的狀況進(jìn)行排除，從而對(duì)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中產(chǎn)生的不穩(wěn)定運(yùn)行合理的控制，進(jìn)而可以為發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行提供有利的保障。圖2為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)原理圖。

3 發(fā)電機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定性

如果電廠輸電到負(fù)荷中心具有較少的輸電線路，則會(huì)在一定程度上影響發(fā)電機(jī)的靜態(tài)穩(wěn)定性。90b或以上是遠(yuǎn)端發(fā)電廠和負(fù)荷中心這兩個(gè)電壓向量之間夾角的程度，則在系統(tǒng)間可能會(huì)將傳輸電的可能性大大降低，而且在電力系統(tǒng)中甚至?xí)霈F(xiàn)震蕩現(xiàn)象，同時(shí)可能會(huì)將幾個(gè)孤網(wǎng)解列出來。如果發(fā)電廠或者負(fù)荷中線之間的線路斷開是由故障導(dǎo)致的，兩點(diǎn)之間的電抗會(huì)增加到一個(gè)最大的電能點(diǎn)，這個(gè)電能點(diǎn)雖然對(duì)傳輸可以提供，但是對(duì)于同步性卻無法維持。

4 失磁保護(hù)

要想使發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)保護(hù)和協(xié)調(diào)控制的目標(biāo)，需要各個(gè)系統(tǒng)的共同協(xié)調(diào)作用，同時(shí)只有協(xié)調(diào)電機(jī)容量、欠勵(lì)限制和靜態(tài)穩(wěn)定等狀況才能夠完成失磁保護(hù)。在欠勵(lì)工況的狀況中，發(fā)電機(jī)只有失磁保護(hù)運(yùn)行的狀態(tài)下才能夠正常運(yùn)行。另外要及時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)的失磁現(xiàn)象，其主要目的是對(duì)失磁或部分失磁現(xiàn)象給發(fā)電機(jī)或其他電力部分造成的損失狀況提前預(yù)防和避免。發(fā)電機(jī)失磁以后，會(huì)提升轉(zhuǎn)子和阻尼條自身的溫度，從而增加了故障的發(fā)生率。發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)原理框圖如圖3所示。

5 結(jié)論

根據(jù)本文的研究可知，所有發(fā)電機(jī)保護(hù)相關(guān)問題的研究都是為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供保障的。所以只有將相關(guān)的研究力度不斷加大，才能夠更好的保護(hù)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行，從而為經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

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作者簡(jiǎn)介

王列峰（1965-） ，男，海南省海口市人。大學(xué)本科學(xué)歷。海南師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)師。研究方向?yàn)殡娮油ㄐ偶夹g(shù)、EDA技術(shù)。

作者單位

海南師范大學(xué) 海南省?？谑?571158endprint