發(fā)電機逆功率保護學(xué)習(xí)
      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(yīng)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(tǒng)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)信號或動作于跳閘。

  1、概述說明

  并網(wǎng)運行的汽輪發(fā)電機，在汽輪機的主汽門關(guān)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(zhuǎn)動，可向系統(tǒng)發(fā)出無功功率。由于汽輪機主汽門已關(guān)閉，汽機尾部葉片與殘留蒸汽產(chǎn)生摩擦而形成鼓風(fēng)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(shù)，取0.8 P1-主汽門關(guān)閉后，汽輪機維持同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)所消耗的功率，該功率的大小除與汽輪機的結(jié)構(gòu)及容量有關(guān)之外，還與汽輪發(fā)電機的主蒸汽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(管道結(jié)構(gòu)及有無旁路管道等)有關(guān)，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(zhuǎn)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(yīng)按照汽輪發(fā)電機主汽門關(guān)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(tǒng)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(guān)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(nèi)，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(yīng)大于1%PN。

  2、原理介紹

  當發(fā)電機出現(xiàn)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信號。

  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(zhuǎn)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(fēng)能、原子能、地?zé)帷⒊毕?、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(yīng)該由發(fā)電機方向流向系統(tǒng)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(guān)又未能跳閘，則功率方向變?yōu)橛上到y(tǒng)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(tǒng)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?qū)е轮髌T關(guān)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(zhuǎn)，汽輪機葉片在無蒸汽情況下高速旋轉(zhuǎn)會引起鼓風(fēng)摩擦，特別是在末級葉片可能會引起過熱，導(dǎo)致轉(zhuǎn)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(guān)而汽輪機主汽門又未能全部關(guān)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，動作信號發(fā)出后，先作用于關(guān)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(guān)閉的信號組成與門，經(jīng)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(zhuǎn)，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(tǒng)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(guān)閉，導(dǎo)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(dǎo)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(xiàn)程序跳閘而設(shè)置的動作過程，也叫程序跳閘，一般應(yīng)用于停機方式。

  關(guān)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(guān)閉，所以說在機組啟動過程中并網(wǎng)瞬間，一定要避免逆功率動作。

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發(fā)電機組起動后，排氣管持續(xù)冒藍煙排除方法， 故障分析：這種故障是一種綜合性故隘，其產(chǎn)生的原因一般是部分機油竄入燃撓室后，受高溫高壓的作用而蒸發(fā)形成蒸氣，而后隨廢氣排出。如果機油被燃撓，則又會使持氣管目黑姻，造成燃燒室內(nèi)積碳增加，機油消耗量上升。當噴油嘴內(nèi)部儡件卡死或油孔堵塞時，排氣管也會冒藍姻，具體原因有：機油過徐氣門桿與汽缸蓋內(nèi)部氣門導(dǎo)管的藩損間陽過大，使?jié)櫥瑲忾T機構(gòu)的機油被吸入燃燒室內(nèi)；活塞環(huán)、活塞和汽缸套之間的磨損間隔過大，造成機油進入燃燒室內(nèi)：油底殼內(nèi)的機油過多；活塞環(huán)被積碳膠結(jié)在活塞環(huán)槽內(nèi)，活塞環(huán)彈力不足，活塞環(huán)開口沒有錯開，油環(huán)上、下面方向裝反；新柴油機或大修后的柴油機沒有經(jīng)過充分的磨合，造成汽缸密封性差。

    排除方法：

    ①檢查機油粘度、質(zhì)量及存泊量。若機油長期得不到更換而變稀或機油量過多，均會使部分機油進入指撓室內(nèi)，造成柴油機起動后排氣管冒藍煙并會導(dǎo)致柴油機功率下降。要求機油鉆度符合規(guī)定，機油量在柴油機起動前應(yīng)到機油標尺的靜滿刻度線，機油中應(yīng)無雜質(zhì)。若不符合上述要求，應(yīng)更換機油或?qū)τ土窟M行調(diào)整，故降即可排除。

    ②用隔斷法紹小故諺范圍。柴油機起動后，用田斷法依次使四個汽缸中的某一缸停止供油（用開口扳手斷開高壓油泵上部的高壓油管或拆下高壓油泵檢查口的蓋板，用乎口媚絲刀攝起高壓油泵分泵的波輪體，以觀察各汽缸在停止供油前和停止供泊后工作狀態(tài)的變化。若萊汽缸停止供油后排藍姻現(xiàn)象消失或減弱，則說明故障在該汽缸。如果用陷斷法分別斷開各汽缸的供泊后持氣管目藍煙的現(xiàn)象未消失，則說明此故障不是個別汽缸的原因造成的，而要查找對備缸都有影響的故障原因或進行其他檢查。
  ③若通過踴斷法分別停止各缸的供油后柴油機排氣管冒藍煙的現(xiàn)象未消失，則應(yīng)使柴油機停止運轉(zhuǎn)，過10mh后重新起動柴油機，然后用手分別觸模各缸的排氣短管，如圖5—ll所示。若個別汽缸的排氣短管的溫度較其他汽缸的排氣短管的溫度低得鉸多，應(yīng)拆卸該汽缸的噴油器總成。

    ④將拆卸后的噴油器總成對地接在高壓油管上（見圖5—12），起動柴油機至怠速以檢查噴油器的噴油霧化質(zhì)量，若噴油器不噴油，應(yīng)更換噴油嘴。當噴油嘴出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象時，柴油機起動后會出現(xiàn)排氣管冒藍煙現(xiàn)象。若柴油機在運轉(zhuǎn)過程中各汽缸的排氣短管的溫度基本一致，則應(yīng)進行其他項目的檢查。維曼發(fā)電機租賃