發(fā)電機逆功率保護學習
      發(fā)電機逆功率保護

  發(fā)電機逆功率保護又稱功率方向保護。一般而言，發(fā)電機的功率方向應該為由發(fā)電機流向母線，但是當發(fā)電機失磁或其他某種原因，發(fā)電機有可能變?yōu)殡妱訖C運行，即從系統中吸取有功功率。這就是逆功率。當逆功率達到一定值時，發(fā)電機的保護動作，或動作于發(fā)號或動作于跳閘。

  1、概述說明

  并網運行的汽輪發(fā)電機，在汽輪機的主汽門關閉之后，便作為同步電動機運行：吸收有功功率而拖著汽輪機轉動，可向系統發(fā)出無功功率。由于汽輪機主汽門已關閉，汽機尾部葉片與殘留蒸汽產生摩擦而形成鼓風損耗，長期運行過熱而損壞。燃氣輪機和水輪機也主要是對原動機的損害。發(fā)電機逆功率保護主要保護汽輪機不受損害。

  對汽輪機逆功率保護的整定計算，就是要確定該保護的動作功率Pdz及動作延時t。

  1、動作功率Pdz的整定 汽輪發(fā)電機逆功率保護的動作功率可按下式計算：Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保護的動作功率 Krel-可靠系數，取0.8 P1-主汽門關閉后，汽輪機維持同步轉速旋轉所消耗的功率，該功率的大小除與汽輪機的結構及容量有關之外，還與汽輪發(fā)電機的主蒸汽系統的結構(管道結構及有無旁路管道等)有關，一般取額定功率的1.5~2% η-發(fā)電機拖動汽輪發(fā)電機旋轉時的效率，取0.98~0.99 所以：Pdz≈(1.2~1.6%)PN PN-發(fā)電機的額定功率。 實際中，Pdz=可取1~1.5%PN。

  2、動作延時發(fā)電機逆功率保護的動作延時，應按照汽輪發(fā)電機主汽門關閉后允許運行的時間來整定，該允許時間一般為10~15min。計算及運行實踐表明，當汽輪機蒸汽系統有旁路管道時，允許運行時間還要長一些。 因此，若按照汽輪機主汽門關閉之后允許運行的時間來整定保護的動作延時，可取5~10min。動作后作用于解列滅磁。

  另外，投運的大型汽輪發(fā)電機，多采用逆功率保護去啟動程序跳閘回路，此時，動作時間通常取1~2s。 對于程控逆功率保護，由于動作時間短，在主汽門點閉后很短的時間內，由于汽輪機及發(fā)電機的慣性，實際逆功率可能很小，因此逆功率的定值不應大于1%PN。

  2、原理介紹

  當發(fā)電機出現逆功率(外部功率指向發(fā)電機，也就是發(fā)電機變成電動機工況)，逆功率保護動作斷路器跳閘。需要采集三相電壓和二相電流號。

  由于一次能源形態(tài)的不同，可以制成不同的發(fā)電機。利用水利資源和水輪機配合，可以制成水輪發(fā)電機;由于水庫容量和水頭落差高低不同，可以制成容量和轉速各異的水輪發(fā)電機。利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機配合，可以制成汽輪發(fā)電機，這種發(fā)電機多為高速電機(3000rpm)。 此外還有利用太陽能、風能、原子能、地熱、潮汐、生物能等能量的各類發(fā)電機。 此外，由于發(fā)電機工作原理不同又分作直流發(fā)電機，異步發(fā)電機和同步發(fā)電機。在廣泛使用的大型發(fā)電機都是同步發(fā)電機。

  何為逆功率?

  眾所周知，發(fā)電機的功率方向應該由發(fā)電機方向流向系統方向。但由于某種原因，當汽輪機失去原動力，而發(fā)電機出口開關又未能跳閘，則功率方向變?yōu)橛上到y流向發(fā)電機，即發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C在運行。此時發(fā)電機從系統中吸取有功功率，此即為逆功率。

  逆功率的危害

  發(fā)電機逆功率保護是汽輪機由于某種原因導致主汽門關閉而失去原動力時，發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C帶動汽輪機旋轉，汽輪機葉片在無蒸汽情況下高速旋轉會引起鼓風摩擦，特別是在末級葉片可能會引起過熱，導致轉子葉片的損壞事故。

  所以說逆功率保護實則是對汽輪機無蒸汽運行的保護。

  發(fā)電機的程序逆功率保護

  發(fā)電機程序逆功率保護主要是防止發(fā)電機在帶有一定負荷的情況下，突然跳開發(fā)電機出口開關而汽輪機主汽門又未能全部關閉的情況。在此情況下，汽輪發(fā)電機組極易發(fā)生超速，甚至飛車。為避免此種情況，對于非短路故障的某些保護，動作號發(fā)出后，先作用于關閉汽輪機主汽門，待發(fā)電機逆功率繼電器動作后，與主汽門關閉的號組成與門，經一短時限組成程序逆功率保護，動作作用于全停。

  逆功率保護與程序逆功率保護的區(qū)別

  逆功率保護是為了防止逆功率后，發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C，帶動汽輪機旋轉，造成汽輪機的損壞。歸根到底，是怕原動機動力不足，反被系統帶著跑!

  程序逆功率保護是為了防止發(fā)電機組突然解列后，主汽門未完全關閉，導致汽輪機超速，從而利用逆功率來規(guī)避。歸根到底，是怕原動機動力太足導致機組超速!

  所以說嚴格意義上來說，逆功率保護是發(fā)電機繼電保護的一種，但主要是保護汽輪機。而程序逆功率保護不是一種保護而是為了實現程序跳閘而設置的動作過程，也叫程序跳閘，一般應用于停機方式。

  關鍵的是逆功率只要定值達到就會跳閘，而程序逆功率除了定值達到，還要求汽機主汽門關閉，所以說在機組啟動過程中并網瞬間，一定要避免逆功率動作。

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發(fā)電機的種類和功能特點，值得收藏!
   發(fā)電機是指受到機械動力的作用時產生電的設備。在這種轉換過程中，機械動力來自于各種各樣的其他形式的能源，如風能、水能、熱能、太陽能等。

  根據產生電的類型不同，發(fā)電機主要分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機兩大類。

  1、直流發(fā)電機的功能特點

  直流發(fā)電機是指受外部機械力作用產生直流電的發(fā)電機。

  直流發(fā)電機具有使用方便、運行可靠等特點，可以直接為各種需要直流電源的用電設備提供電能。但是直流發(fā)電機內部有換向器，易產生電火花，發(fā)電效率較低。直流發(fā)電機一般可作為直流電動機、電解、電鍍、充電及交流發(fā)電機的勵磁等所需的直流電源。

  2、交流發(fā)電機的功能特點

  交流發(fā)電機是指受外部機械力作用產生交流電的發(fā)電機，該類發(fā)電機又可分為同步交流發(fā)電機和異步交流發(fā)電機。

  在交流發(fā)電機中同步發(fā)電機為常見，該類發(fā)電機由直流電流勵磁，既能提供有功功率，也能提供無功功率，可用于為各種需要交流電源的負載設備供電。另外，同步發(fā)電機按所用原動機的不同又可分為汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機、柴油發(fā)電機、風力發(fā)電機4種。

  交流發(fā)電機的應用十分廣泛，例如各種發(fā)電站、企業(yè)、商鋪及家庭備用電源、汽車等均使用發(fā)電機供電。

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柴油、潤滑油、混合油的選用

柴油機使用前，應根據使用環(huán)境和條件選用適當牌號的柴油和機油。選用恰當與否對康明斯柴油發(fā)電機發(fā)動機的性能、工作可靠性及使用壽命均有很大的影響。

（1)柴油的選用

柴油的牌號由辛烷值決定，同時柴油的牌號也是柴油抗爆性的指標。常用車用柴油按辛烷值的高低可分為90號、93號、97號三種牌號。

選用柴油時，主要考慮因素是發(fā)動機的壓縮比。當然從全局上還應考慮燃燒室結構、材料、冷卻強度、混合氣濃度和點火提前角以及負荷和轉速等。高原或高山地區(qū)空氣稀薄，壓縮終了的壓力和溫度也較低，選用較低辛烷值的柴油，也不易發(fā)生爆燃使用柴油應注意以下幾點。

①在炎熱的夏季和高原高山地區(qū)，由于氣溫高、氣壓低、易發(fā)生氣阻，應加強發(fā)動機的散熱，并盡量使油管隔抹

②不要將加鉛的車用柴油作清洗油或溶劑油用，以防四乙基鉛中毒。

③不要使用經長期存放已變質的柴油，否則結膠積炭嚴重。

④柴油的閃點低，是易燃易爆品，必須遵守使用、保管柴油的措施。

（2）潤滑油的選用

潤滑油的主要作用是潤滑柴油機的運動部件，并使運動部件冷卻散熱、清洗，還能防止銹蝕。機油品質的好壞和使用正確與否，不僅影響柴油機的性能和使用壽命，還影響機油的使用期限。因此應根據柴油機的使用環(huán)境溫度，選用適當牌號的機油。在機組工作的 環(huán)境溫度下，機油應具有良好的流動性；在 溫度時，應具有適當的運動黏度，這一點對風冷柴油機尤為重要。

柴油發(fā)電機組所使用的潤滑油，除按說明書規(guī)定的以外，還可根據所在地區(qū)及季節(jié)的不同，進行合理選擇。

（3）混合油的配制

混合油是柴油與機油按一定比例混合而成的，通常用在二沖程油霧潤滑的柴油機中?；旌嫌椭械牟裼湍軡M足正常燃燒條件，混合油中的機油能滿足汽缸及運動部件的潤滑要求，所以在曲軸箱中不需加注機油。

混合油一般按柴油、機油的容積比配制。柴油機的混合油容積比一般為22L柴油與1L機油混合，即其柴油與機油的體積混合比為22：1；在各機型的配制過程中，切記一定要認真閱讀該機型說明書。

柴油和機油一定要攪和拌勻，讓機油均勻地稀釋在柴油中。若某一時刻進人汽缸中的機油過多，就會造成柴油機在工作過程中燒機油排氣冒藍煙，甚至導致燃油不易點燃并引起發(fā)動機停止運轉，同時機油過多還會造成火花塞、活塞環(huán)處嚴重積炭；當機油過少時，汽缸壁得不到潤滑，加劇其磨損，甚至導致“拉缸”的嚴重事故。

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