限制器

词语

限制器，属于电压调整装备，限制了机械的一些参数来保证机械的在限定的参数值内正常运转，并不允许超限制使用。限制器的目的是维护发电机的安全稳定运行，避免由于保护继电器动作而造成非正常事故停机。

设备简介

限制器属于电压调整设备，它用来降低所通过信号的动态范围。它可以用在信号链路的任何一个位置，包括某一输入通道、输出通道或者驱动功放的分频器信号之后。

图1给出了额定端电压时凸极同步发电机的典型功率圆和对应的运行极限位置。由图1可以看出，在过励区域设置有最大励磁电流和感性定子电流两个过励限制器；在欠励区域设置有容性定子电流、无功限制（P/Q限制）和最小励磁电流三个欠励限制器。

设备分类

励磁电流限制器

最大励磁电流限制器用于防止转子回路过热，它设计具有反时限特性。限制器有两个限制值：一个是强励顶值电流限制器，另一个是连续运行允许的过热限制值。与过热限制值关联的两个控制参数分别是转子等效加热时间和转子等效冷却时间。

定子电流限制器

该限制器用于防止发电机定子过热，在过励和欠励侧均有效。其工作原理与最大励磁电流限制器的工作原理相似。主要差别在于定子电流限制器没有一个确定的最大定子电流限制值，当时间趋于零时，限制值理论上可趋于无限大（），通过适当的参数整定，可以得到接近于定子绕组最大允许热能△Emax的反时限特性。

定子电流限制器分欠励侧和过励侧两部分，其限制量均为定子电流的平均值。当发电机过励时，欠励侧定子电流限制器截止，反之亦然。通过检测负载的功率因数，可保证定子电流限制器双方向（过励和欠励）动作的正确性。显然，定子电流限制器不能影响发电机的有功电流分量。如果发电机的有功电流分量高于定子电流限制器的限制值，为避免误动作，限制器会自动将发电机无功功率调整为零。

无功限制器

P/Q限制器本质上是一个欠励限制器，用于防止发电机进入不稳定运行区，该限制器的限制曲线由对应五个有功功率点（P=0%，P=25%，P=50%，P=75%，P=100%）的五个无功功率设定值确定，曲线与发电机的定子电压水平有关，发电机电压变化时，限制曲线随之偏移。

限制原理

灭磁和过压保护

触发单元是静态灭磁装置（跨接器）的一部分，具有多个独立的放电可控硅触发回路。

电机的受控灭磁回路可以是双冗余的，与灭磁开关的跳闸线圈同时接通。另外，设有一个电压检测回路，在励磁电压超过预设值时它会自动触发可控硅。因此跨接器作为独立的过电压保护装置，可保护可控硅桥和磁场绕组免受危险过电压尖峰的冲击。

PT故障检测

对PT故障的检测是通过比较发电机机端电压与励磁变副边电压的测量值实现的。如果两个电压的差超过整定值（发电机机端电压额定值的15%），逻辑控制器将启动切换：如果两个通道公用一组PT，从自动方式切换到手动方式，如果双通道使用各自独立的PT，而且运行通道出现PT断线，从运行通道的自动方式切换到备用通道的自动方式。如果两组PT都出现故障，则切换到手动。

转子温度测量

转子温度测量是通过计算励磁绕组的电阻实现的，转子温度的测量结果可以在就地显示和、或远方显示，并可用于报警显示。

过流保护

过流保护分反时限过流保护和瞬时过流保护。过流保护的特性与所介绍的最大励磁电流限制器的特性相似，但过流保护的特性曲线高于最大励磁电流限制器的特性曲线。

转子接地保护

转子接地保护装置UNS3020是一个独立的保护继电器。它用作发电机整个转子回路（包括功率可控硅和励磁变压器二次侧）的接地故障保护。它的特点是：2段结构（1段报警，2段跳机），每段定值和延时可单独调整。

如图2，是转子接地保护原理图。

电力系统稳定器

电力系统稳定器（PSS）是UNITORL6000测量单元板MUB的一个标准软件功能。PSS通过引入附加反馈信号来抑制同步发电机的低频振荡，提高电网的稳定性。

功能

其中用于起重机超载的限制器的基本功能有多个。以下就针对几个方面展开阐述：

（1）立即保护功能，在起重的重量达到110%以上的限定载量时，限制器就会启动，断开电路以禁止起重机的提升操作，并发出长鸣声和报警指示灯闪烁来提示超载。