自并励方式励磁变定值整定及常见问题分析

自并励方式励磁变定值整定及常见问题分析

摘要：针对近年国内自并励发电机组励磁变运行定值整定、启动试验中励磁变

临时电源定值及二次回路中存在的常见问题及误区，对其原因进行分析探讨，提

出可行性解决方案，并在实践应用中证明其合理性，同时并提出行之有效的解决

方案，供检修维护人员参考。

关键词：励磁变定值；常见故障；；二次回路

0 

引言

大型发电机组励磁方式多数采用自并励方式，如何保证其励磁系统运行的

稳定性与安全性，成为各电厂关注的主要内容，本文结合某电厂励磁变运行定值

整定、启动试验中励磁变临时电源定值及励磁系统常见问题进行分析，并提出行

之有效的解决方案，并在实践应用中证明其合理性，有效的避免了励磁不安全事

件的发生，为设备安全运行打下坚实的基础。

1 

励磁变保护定值整定分析

1.1 

案例简述

某发电厂励磁变保护

2011

年

11

月励磁变差动保护动作，

2012

年

10

月电

流速断保护动作（差动保护功能退出），第二次故障后励磁变压器本体、发电机

定子、发电机中性点等均受到不同程度的损坏，较第一次损坏严重，经对故障波

形分析差动保护退出后保护动作时间比投入延长了

16.535ms

，断路器动作时间也

随之延长了

13.939ms

，因此差动保护投入能更好的保护设备安全。

1.2 

励磁变差动保护退出原因分析

自并励方式发电机组的励磁变保护一般均配置差动保护，但由于整流回路

中晶闸管导通特性，决定了励磁变压器的负载为一非线性负载，从而导致了励磁

变压器高低压侧电流中

5

次、

7

次、

11

次谐波，且远高于其他变压器，这些谐波

叠加在高低压测电流中，从而造成测量误差，差动不平衡电流增大，可能存在差

动误动性。《

GB-T 14285-2006 

继电保护和安全自动装置技术规程》

4.2.23 

规定，

对自并励发电机的励磁变压器宜采用电流速断保护作为主保护。不建议投入励磁

变差动保护，主要考虑的励磁变波形畸变、励磁变高低压侧

TA

特性不一致可能

造成误动，因此部分电厂励磁变差动保护被退出运行。

1.3 

励磁变差动保护配置方案分析

目前在运行的励磁变保护配置方案一般有两种，一是退出差动保护，将电

流速断作为主保护；二是提高差动保护启动定值后与电流速断保护均投入。查阅

近年多起励磁变保护误动案例分析多数为

AD

采样异常造成，运行经验表明，励

磁变差动能在变压器低压侧接地故障、一次母排错接等故障下比电流速断保护具

有明显优势，可更快速切除故障，减轻设备损坏程度。励磁变差动保护高、低压

侧额定电流比值在

4

倍内，当励磁强励时高压侧

CT

一般不会饱和，只需将差动

门坎值提高至（

0.7-0.8

）

Ie

即可避免两侧

TA

特性不一致。建议励磁变差动和速断

保护均投入作为主保护。

1.4 

励磁变保护整定建议方案

1

）差动保护将差动门坎值提高至（

0.7-0.8

）

Ie

。

2

）速断保护动作电流按最小方式下励磁变压器低压侧两相短路有一定灵敏

度要求整定，灵敏度可取

1.5

，动作时间按躲过快速熔断器熔断时间整定取

0.3s

。

3

）励磁变过流保护：过流保护作为励磁变后备保护，动作电流整定原则：

按躲过强励时交流侧励磁电流整定；时限按躲过强行励磁时的暂态过程整定

t

＝