某电站单机容量210 MW；共装机3台，机组失磁保护采用许昌继电器厂生产的BZ - 6型装置，机组励磁调节器采用北京自动化研究所生产的ZL TQ - 25型装置。

　　1失磁保护的构成BZ- 6型失磁保护由阻抗元件、三相低电压元件和转子电压元件组成。阻抗元件反映发电机静态稳定极限，具有“苹果圆”特性。发电机失磁后，由向系统送无功转向从系统吸收无功，机端阻抗轨迹由第1象限进入第4象限，阻抗元件动作，经1. 5 s长延时，出口跳闸。如果因发电机失磁造成系统母线三相电压低于80 %时，经0. 5 s短延时，出口跳闸。转子低电压元件起闭锁作用，防止保护误动作。

　　2阻抗元件和三相低电压元件的误动发电机―变压器组接线及有关参数a，按标么值计算，以基准量S j = 240 MVA，基准电压取平均电压。则变压器电抗X t等于0.14（即U k %S j / SN），等值阻抗b.（a）发变组接线等值阻抗图发变组接线图及等值阻抗系统振荡时的误动将220 kV系统母线看成是无穷大系统，且设U xt = U xt = 1.0.系统振荡时发电机电势E与U xt之间夹角θ不断发生变化，振荡电流I = Ee jθ- U xt j（X d + X t）。

　　（1）在无穷大母线处的阻抗为Z s = U xt I = j（X d + X t）E U xt e jθ- 1.

　　（2）机端阻抗为Z = Z s + j X t.

　　（3）当θ变化时，机端阻抗在平面上的轨迹是一个圆，其圆心在复阻抗平面之虚轴上，相应座标为（推导略）（0，j x d + m 2 x c m 2 - 1）。

　　（4）它的半径是（x t + x d）m 2 - 1，（5）式中m = | E | / | U xt |.系统振动时，发电机电势E与系统电压U xt的比值不断发生变化，通过计算得到不同E/ U xt比值下的机端阻抗圆的圆心和半径。取E/ U xt为0.5，其机端阻抗变化轨迹。

　　当E/ U xt < 1时，圆心在- j x方向，随着E/ U x的减小，阻抗圆缩小。当E/ U xt < 0.6时，阻抗圆轨系统振荡时的机端阻抗变化轨迹迹全部落入苹果动作圆内，保护误动，不能用长延时躲振荡。当1 > E/ U xt > 0.6时，纵轴圆心与半径之差小于X d，机端阻抗轨迹有一部分进入动作圆内，保护误动。

　　不过，可以用时间躲过。当E/ U xt = 1时，圆心在无限远处，半径为无穷大。由式（2）、（3）可算出，当θ= 180°时，机端阻抗Z = j1 / 2（X t + X′d）= - j.008 7，其轨迹进入“苹果”圆内，保护误动。

　　当E/ U xt > 1时，圆心在+ j x方向。随着E/ U xt的减小，圆的半径增大，圆心往Y轴上移。由可知，当E/ U xt < 2时，半径与纵轴上的圆心之差小于Z d，机端阻抗轨迹一部分进入“苹果”动作圆，保护误动。

　　2.2发电机出口经过渡电阻R两相短路，其机端阻抗Z AB为（推导略）Z AB = 3 x 2 + Re - j60°= 3×0.200 8 + Re - j60°= 0.35 + Re - j60°。其值绘制在阻抗平面上。从上量得当过渡电阻小于0.8时，机端阻抗Z AB的值进入动作“苹果圆”，保护误动。

　　2.3电压回路断线的误动发电机电压互感器三相或二相断线时，Z AB =（U AB / I AB）= 0，阻抗继电器误动。当A相或B相断线时，阻抗继电器也有可能误动。母线电压互感器三相断线（如空气开关跳闸）时，母线三相低电压元件也要误动。

　　3闭锁元件―转子低电压元件的误动机组励磁系统采用复合式励磁，。

　　I L 1是励磁机（L）的自励电流；I L 2是励磁调节器（ZL TQ - 25）正输出提供的它励电流，最大输出50 A，额定值为9. 5 A，L L 3是励磁调节器负输出提供的它励电流，最大输出30 A，其值不可调。L L 4是励磁机提供的它励电流，整定范围是4～5 A.有关运行参数见。转子低电压额定值为120 V.

　　励磁机运行参数表参数转子电压（V）转子电流（A）自励电流（A）副励电流（A）调节器正输出（A）励磁机励磁总电流（A）空载额定130. 5 353 871 1 615 5 13. 5 5 5 9. 5 0 28 3. 1甩无功负荷时的误动机组甩无功负荷时，机端电压升高，调节器动作，为机组甩5×10 4 kVAR无功时，调节器与转子电压记录波形图。

　　甩5×10 4 kVAR无功时的变化波形调节器为了维持机端电压恒定，正输出降低。当降至0时，发电机电压仍然较高，这时调节器负输出端输出30 A电流，使转子电压从+ 180 V下降至- 20 V，转子电流从960 A下降到823 A，机端电压从16 kV上升到17. 6 kV再下降至16. 5 kV.负输出的出现限制了机端电压升高，确保了发电机的安全。但是，它的出现，由于量大（比额定时的励磁电流大2 A）且不可调，使转子电压迅速降低，造成失磁保护转子低电压元件误动作。从而失去闭锁作用。

　　3. 2系统故障时的误动当外部发生短路故障时，发电机电压要降低，励磁系统要强励，转子电压，转子电流升高。在短路故障切除瞬间，发电机电压立即上升，发电机强减，调节器正输出为0，负输出为- 30 A.以抑制机端电压升高。负输出将使转子电压反向。当系统振荡时，机端电压周期性变化，调节器正、负输出电流也随着周期性变化。若不考虑转差对转子波形的影响，单是这个变化量就会使转子电压一会升高、一会降低，可能使转子电压元件动作。因此，发电机甩负荷、系统发生短路、振荡等故障过程中，由于调节器负输出参与调节作用，失磁保护转子低电压元件要误动。

　　3. 3变压器分接头位置不当引起的误动每逢枯水季节，转子的电压元件经常动作，这是变压器分接头位置不当引起的。发电厂3台21×10 4 kW发电机采用发―变组单元接线方式。丰水期间，电厂向系统输送63×10 4 kW有功，33 kVAR无功，为了满足负荷侧电压质量要求，变压器分接头运行在1档位置（5 %）。枯水期间，电厂担任调频、调峰，开2台发电机，输送总有功约15×10 4 kW.由于变压器分接头仍运行在1档位置，使负荷侧电压升高，用降低发电机电压的办法来降低母线电压。当机端电压从额定值的15. 75 kV降至14 kV时，发电机仍能向系统输送3×10 4 kVAR左右的无功，这时转子电压已从空载电压130. 5 V降至120 V，使失磁保护转子低电压元件动作，从而失去闭锁作用。

　　4防止失磁保护误动的措施1）外部故障时，负输出有可能出现；转子电压降低，可能引起误动。负输出消失后，转子电压升高，因此可在转子低电压元件中增加0. 2～0. 5 s的延时，从时间上躲过负输出对转子电压的影响。

　　2）降低转子低电压定值。发电机铭牌规定发电机转子空载电压为130. 5 V.由于发电机转子剩磁的增加，实际上其空载电压降至122 V，比整定值120 V多2 V，转子低电压整定值按现有空载电压的80 %至90 %整定，即98 V至110 V，从整定值上降低转子低电压误动机率。

　　3）变压器分接头位置要合适。枯水期应将分接头从Ⅰ档调至Ⅲ档，提高转子运行电压，避免枯水期转子低电压元件长期动作。丰水期再将变压器分接头调至Ⅰ档。

　　4）采用负输出可调的励磁调节器。ZL TQ - 2S调节器负输出值较大，且不可调，这种调节方式使转子电压下降太快。负输出可调的调节器，即为机端电压越高（转子电压也高），负输出量就越大，机端电压不太高时，负输出相应小，转子电压的波形要平滑一些。

　　5结论通过上述分析，BZ - 6型失磁保护定子判据在系统发生短路故障、振荡以及发电机甩负荷时都有可能误动，闭锁元件―转子低电压判据在这些故障中由于受励磁调节器负输出调节作用的影响，也要误动。因此，BZ - 6型失磁保护不能直接用在具有负输出调节作用的发电机上。