胡希同
宋吉江
山东理工大学（２５５０４９）
Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｔｏ Ｐｒｅｖｅｎｔ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｏｕｔ ｏｆ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅＬａｒｇｅ－ｓｉｚｅ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ ｂｙ Ｍｉｃｒｏ－ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＨｕ ＸｉｔｏｎｇＳｏｎｇ Ｊｉｊｉａｎｇ
Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
摘要：分析大型发电机失步时，利用发电机端测量阻抗作的轨迹作为判据，用单透镜动作特性检测滑极次数，以比相比幅的方法确定振荡中心的位置，再按发电机端测量阻抗轨迹滑过单透镜的时间判断失步的程度，通过微机保护实现大型发电机失步保护。
关键词：单透镜
振荡中心
滑极次数
阻抗
图１
单台发电机与无限大系统失步时的网络图
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｈｅｎ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｏｕｔ ｏｆ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅｌａｒｇｅ－ｓｉｚｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ，ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｉｌ ｏｆ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｅ－ｔｗｅｅｎ ｅｎｄｓ ｉｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｅｖｉｄｅｎｃｅ ｏｆ ｊｕｄｇｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｌｅｎｓｉｓ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｔｏ ｃｈｅｃｋ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｓｌｉｐｐｅｒ ｔｉｍｅ，ａｎｄ ｔｈｅｎ， ｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｃｅｎｔｅｒ ｉｓ ｌｏｃａｔｅｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｐｈａｓｅｓａｎｄ ｅｘｔｅｎｔｓ，ａｔ ｌａｓｔ，ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｏｕｔ ｏｆ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓｍ ｉｓ ｄｅｃｉｄｅｄｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒａｉｌ ｏｆ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅｎｄｓ ｄｉ－ｖｉｄｅｄ ｂｙ ｔｉｍｅ ｏｆ ｐａｓｓｉｎｇ ａｃｒｏｓｓ ｔｈｅ ｓｉｎｇｌｅ ｌｅｎｓ．Ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆ ｔｈｅ ｏｕｔ ｏｆ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓｍ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ－ｓｉｚｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ ｉｓ ｒｅａｌ－ｉｚｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｍｉｃｒｏ－ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｏｕｔ ｏｆ ＳｙｎｃｈｒｏｎｉｓｍＶｉｂｒａｔｉｏｎＳｌｉｐｐｅｒＩｍｐｅｄａｎｃｅ
间变化的轨迹，根据Ｅｆ／Ｅｓ及Ｚｓｔ／Ｚｆ的不同值，有不同的圆周（当Ｅｆ／Ｅｓ＝１时为不同的直线），如图２所示。
引言
本保护适用于大型发电机－变压器组，当系统发生非稳定振荡即失步，并危及机组或系统安全时，保护器动作或跳闸或发出信号。
图２机端测量阻抗ＺＪ随时间变化的轨迹
１．２单透镜动作特性的确定
在图１所示的系统中，以发电机端为坐标原点
的Ｒ－Ｘ阻抗平面上的各阻抗，如图３所示。
１保护原理及实现方法
本保护采用单透镜动作特性来检测并记录滑
极次数，同时以比相比幅的方法确定振荡中心的
位置。
１．１发电机与无限大系统之间失步，机端测量阻抗ＺＪ随时间变化的轨迹。
把被保护发电机与系统的联接简化为单机对无限大系统，如图１所示。
电力系统振荡时，发电机端测量阻抗ＺＪ随时
《电机技术》２００５年第１期
． 37 .
图３发电机与系统间全相振荡时（Ｅｆ＝Ｅｓ）阻抗相量图
研究与交流Ｚｆ＝｜Ｚｆ｜ｅｊϕΣＺｓｔ＝｜Ｚｓｔ｜ｅｊϕΣＺΣ＝ＺＦＳ＝Ｚｆ＋Ｚｓ
当Ｅｆ ＝Ｅｓ时，Ｚｊ＝
图５发电机与系统间全相振荡时（Ｅｆ＝Ｅｓ）电压相量图
． 38 .
２００５年第１期《电机技术》Research & Exchange
Research & Exchange
行整定，得：
Ｚ１＝Ｚｓｔ＝｜Ｚｓｔ｜ｅｊϕΣ
整定范围：２Ω￣５０Ω
（２） 透镜Ｒ－Ｘ平面第三象限的最远点的阻抗Ｚ２，按同步电机的阻抗Ｚｆ进行整定，得：
Ｚ２＝Ｚｆ＝｜Ｘ＇ｄ｜ｅｊϕΣ
其中ϕΣ选取Ｚｓｔ与Ｘ＇ｄ的阻抗角的平均值，同时ϕΣ就是透镜的倾角。
整定范围：２Ω￣５０Ω
（３） δｚｄ的整定
δｚｄ越小，透镜越大，保护的计时越准确，但是必须保证机组正常运行时的最小负荷阻抗Ｚｆｈ．ｍｉｎ位于透镜之外，以保证保护的动作选择性，为此选择：
－ ２ａｒｃｔｇδｚｄ＝１８０°
研究与交流４结论
利用单透镜动作特性检测滑极次数，用比相
比幅的方法确定振荡中心位置，实现大型发电机失步微机继电保护，通过动态模型试验，已应用于数台大型发电机上。
参
１严
考
文
献
伟等．ＲＣＳ－９８５大型发变组微机保护在伊敏电厂的应用．继电
器．２００３（６）．
２王维俭，侯炳蕴．大型机组继电保护理论基础．水利电力出版社，１９８２．
３张凤伟等．微机保护中人机对话通道接口．继电器．２００３（３）．
（收稿日期：２００４－０５－２０）
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连接的３个端子短接在一起，电容器无电压，而转换成Δ形接法时，电容器与绕组并联工作。
另外，还要注意：
（１）电容器的寿命较短，约１０至１５年，过载能力较差，因此不能在超过其额定电压１０％的情况下长期运行。
（２）电容器组即使装设放电装置，但检修时要进行充分放电，以免触电伤人。因为经放电装置放电后的电容器上往往还有残留电荷，尤其是Ｙ形接法的电容器组，在长期运行后，中性点处一般还积有电荷，检修前需将中性点接地放电。
参
图５
考
文
献
１张美英，熊振国，杨斌文．异步电动机的无功补偿．中小型电动机．２０００（５）．
２杨斌文．三相异步电动机的节能．电工技术．１９９７（７）．３黄国治．怎样提高我国电动机效率．电器工业．２００３（７）．４傅丰礼，唐孝镐．异步电动机设计手册．机械工业出版社，２００２．１
（收稿日期：２００４－０９－０１）
★ 本文为湖南文理学院科研基金重点项目之一
中，有一段“起动”与“运行”两组触头都断开的间歇，这时电源断开，而电动机转速又较高，电动机自励将产生大于额定电压较多的过电压，显然是
不允许的。正确的接法应如图５（ｂ）所示，当电动机Ｙ形接法起动时，“起动”触头闭合，把与电容器组
《电机技术》２００５年第１期
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