[科普中国]-限制器

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。

右图给出了额定端电压时凸极同步发电机的典型功率圆图和对应的运行极限位置。由图中可以看出，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。1

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。2

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。3

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。

如右图，是转子接地保护原理图。4

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。

（2）预警功能，在起重机的起重量达到90%以上是，限制器会发出低频率的声音和光来提示；

（3）短路保护：当电机的任何一相的工作电流大于等于600%的额定电流，限制器会发出持续0.8秒的声光报警提示，然后显示飞、故障代码的同时断开控制总电源的触电和上升控制触电，停止起重机的提升操作。

（4）过压保护功能是在三相电源的电压的平均值大于过压的额定值的时候，发出警报，如果在发出警报5秒内还没有停止报警声，那么就会出现故障的代码，并断开上升电路触电和总电源控制触电以停止操作。5