發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)學(xué)習(xí) 發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù) 　　發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)又稱(chēng)功率方向保護(hù)。一般而言，發(fā)電機(jī)的功率方向應(yīng)該為由發(fā)電機(jī)流向母線，但是當(dāng)發(fā)電機(jī)失磁或其他某種原因，發(fā)電機(jī)有可能變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)運(yùn)行，即從系統(tǒng)中吸取有功功率。這就是逆功率。當(dāng)逆功率達(dá)到一定值時(shí)，發(fā)電機(jī)的保護(hù)動(dòng)作，或動(dòng)作于發(fā)信號(hào)或動(dòng)作于跳閘。 　1、概述說(shuō)明 　　并網(wǎng)運(yùn)行的汽輪發(fā)電機(jī)，在汽輪機(jī)的主汽門(mén)關(guān)閉之后，便作為同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行：吸收有功功率而拖著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，可向系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功功率。由于汽輪機(jī)主汽門(mén)已關(guān)閉，汽機(jī)尾部葉片與殘留蒸汽產(chǎn)生摩擦而形成鼓風(fēng)損耗，長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)熱而損壞。燃?xì)廨啓C(jī)和水輪機(jī)也主要是對(duì)原動(dòng)機(jī)的損害。發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)主要保護(hù)汽輪機(jī)不受損害。 　　對(duì)汽輪機(jī)逆功率保護(hù)的整定計(jì)算，就是要確定該保護(hù)的動(dòng)作功率Pdz及動(dòng)作延時(shí)t。 　　1、動(dòng)作功率Pdz的整定 汽輪發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的動(dòng)作功率可按下式計(jì)算：Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保護(hù)的動(dòng)作功率 Krel-可靠系數(shù)，取0.8 P1-主汽門(mén)關(guān)閉后，汽輪機(jī)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(jī)的結(jié)構(gòu)及容量有關(guān)之外，還與汽輪發(fā)電機(jī)的主蒸汽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(管道結(jié)構(gòu)及有無(wú)旁路管道等)有關(guān)，一般取額定功率的1.5~2% η-發(fā)電機(jī)拖動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)的效率，取0.98~0.99 所以：Pdz≈(1.2~1.6%)PN PN-發(fā)電機(jī)的額定功率。 實(shí)際中，Pdz=可取1~1.5%PN。 　　2、動(dòng)作延時(shí)發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的動(dòng)作延時(shí)，應(yīng)按照汽輪發(fā)電機(jī)主汽門(mén)關(guān)閉后允許運(yùn)行的時(shí)間來(lái)整定，該允許時(shí)間一般為10~15min。計(jì)算及運(yùn)行實(shí)踐表明，當(dāng)汽輪機(jī)蒸汽系統(tǒng)有旁路管道時(shí)，允許運(yùn)行時(shí)間還要長(zhǎng)一些。 因此，若按照汽輪機(jī)主汽門(mén)關(guān)閉之后允許運(yùn)行的時(shí)間來(lái)整定保護(hù)的動(dòng)作延時(shí)，可取5~10min。動(dòng)作后作用于解列滅磁。 　　另外，投運(yùn)的大型汽輪發(fā)電機(jī)，多采用逆功率保護(hù)去啟動(dòng)程序跳閘回路，此時(shí)，動(dòng)作時(shí)間通常取1~2s。 對(duì)于程控逆功率保護(hù)，由于動(dòng)作時(shí)間短，在主汽門(mén)點(diǎn)閉后很短的時(shí)間內(nèi)，由于汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)的慣性，實(shí)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(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)逆功率(外部功率指向發(fā)電機(jī)，也就是發(fā)電機(jī)變成電動(dòng)機(jī)工況)，逆功率保護(hù)動(dòng)作斷路器跳閘。需要采集三相電壓和二相電流信號(hào)。 　　由于一次能源形態(tài)的不同，可以制成不同的發(fā)電機(jī)。利用水利資源和水輪機(jī)配合，可以制成水輪發(fā)電機(jī);由于水庫(kù)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(jī)。利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機(jī)配合，可以制成汽輪發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)多為高速電機(jī)(3000rpm)。 此外還有利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、原子能、地?zé)帷⒊毕?、生物能等能量的各?lèi)發(fā)電機(jī)。 此外，由于發(fā)電機(jī)工作原理不同又分作直流發(fā)電機(jī)，異步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)。在廣泛使用的大型發(fā)電機(jī)都是同步發(fā)電機(jī)。 　　何為逆功率? 　　眾所周知，發(fā)電機(jī)的功率方向應(yīng)該由發(fā)電機(jī)方向流向系統(tǒng)方向。但由于某種原因，當(dāng)汽輪機(jī)失去原動(dòng)力，而發(fā)電機(jī)出口開(kāi)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(jī)，即發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)在運(yùn)行。此時(shí)發(fā)電機(jī)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(jī)逆功率保護(hù)是汽輪機(jī)由于某種原因?qū)е轮髌T(mén)關(guān)閉而失去原動(dòng)力時(shí)，發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)帶動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)葉片在無(wú)蒸汽情況下高速旋轉(zhuǎn)會(huì)引起鼓風(fēng)摩擦，特別是在末級(jí)葉片可能會(huì)引起過(guò)熱，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子葉片的損壞事故。 　　所以說(shuō)逆功率保護(hù)實(shí)則是對(duì)汽輪機(jī)無(wú)蒸汽運(yùn)行的保護(hù)。 　　發(fā)電機(jī)的程序逆功率保護(hù) 　　發(fā)電機(jī)程序逆功率保護(hù)主要是防止發(fā)電機(jī)在帶有一定負(fù)荷的情況下，突然跳開(kāi)發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)而汽輪機(jī)主汽門(mén)又未能全部關(guān)閉的情況。在此情況下，汽輪發(fā)電機(jī)組極易發(fā)生超速，甚至飛車(chē)。為避免此種情況，對(duì)于非短路故障的某些保護(hù)，動(dòng)作信號(hào)發(fā)出后，先作用于關(guān)閉汽輪機(jī)主汽門(mén)，待發(fā)電機(jī)逆功率繼電器動(dòng)作后，與主汽門(mén)關(guān)閉的信號(hào)組成與門(mén)，經(jīng)一短時(shí)限組成程序逆功率保護(hù)，動(dòng)作作用于全停。 　　逆功率保護(hù)與程序逆功率保護(hù)的區(qū)別 　　逆功率保護(hù)是為了防止逆功率后，發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)，帶動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，造成汽輪機(jī)的損壞。歸根到底，是怕原動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足，反被系統(tǒng)帶著跑! 　程序逆功率保護(hù)是為了防止發(fā)電機(jī)組突然解列后，主汽門(mén)未完全關(guān)閉，導(dǎo)致汽輪機(jī)超速，從而利用逆功率來(lái)規(guī)避。歸根到底，是怕原動(dòng)機(jī)動(dòng)力太足導(dǎo)致機(jī)組超速! 　　所以說(shuō)嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，逆功率保護(hù)是發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)的一種，但主要是保護(hù)汽輪機(jī)。而程序逆功率保護(hù)不是一種保護(hù)而是為了實(shí)現(xiàn)程序跳閘而設(shè)置的動(dòng)作過(guò)程，也叫程序跳閘，一般應(yīng)用于停機(jī)方式。 　　關(guān)鍵的是逆功率只要定值達(dá)到就會(huì)跳閘，而程序逆功率除了定值達(dá)到，還要求汽機(jī)主汽門(mén)關(guān)閉，所以說(shuō)在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中并網(wǎng)瞬間，一定要避免逆功率動(dòng)作。

全新發(fā)電機(jī)組或設(shè)備大修后使用中的幾點(diǎn)錯(cuò)誤做法 柴油發(fā)電機(jī)組在使用過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的故障較多。 為此， 筆者走訪和調(diào)查了一些柴油發(fā)電機(jī)組修理廠和一些擁有大量柴油發(fā)電機(jī)組的施工單位。根據(jù)調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在使用中發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的故障主要是由于發(fā)動(dòng)機(jī)的使用維護(hù)不當(dāng)所造成的。 由于一些機(jī)手技術(shù)素質(zhì)不高或思想不夠重視，在使用柴油發(fā)電機(jī)組時(shí)，不能?chē)?yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定和操作規(guī)程， 甚至還采用一些錯(cuò)誤的做法進(jìn)行操作和維護(hù)，造成了發(fā)動(dòng)機(jī)磨損加劇，功率下降油耗上升，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)早產(chǎn)生故障?，F(xiàn)將調(diào)查結(jié)果及個(gè)人的一些建議歸納總結(jié)如下。 1 新發(fā)動(dòng)機(jī)或大修后的發(fā)動(dòng)機(jī)不進(jìn)行磨合 新設(shè)備或發(fā)動(dòng)機(jī)大修后，更換了氣缸套、活塞、活塞環(huán)和軸瓦等零件，而沒(méi)有經(jīng)過(guò)充分的磨合，立即進(jìn)行重負(fù)荷作業(yè)，會(huì)造成零件的早期磨損，有的還會(huì)出現(xiàn)拉缸、燒瓦現(xiàn)象。 例如有一臺(tái)TY220推土機(jī)上裝用的是NT855柴油機(jī)，大修后沒(méi)有按要求進(jìn)行磨合就直接重負(fù)荷作業(yè)，結(jié)果工作不到20 h就出現(xiàn)了燒瓦現(xiàn)象。 2 發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)后就立即高速運(yùn)轉(zhuǎn) 發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)后，由于發(fā)動(dòng)機(jī)處于冷態(tài)，機(jī)油粘度高，油道阻力也大，機(jī)油泵的轉(zhuǎn)速較低，供油量較小，使得機(jī)油進(jìn)入摩擦副的時(shí)間滯后，發(fā)動(dòng)機(jī)的各部分還沒(méi)有得到充分潤(rùn)滑， 會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)的齒輪及軸承由于潤(rùn)滑不良而損壞， 同時(shí)也加劇了氣缸及軸瓦的磨損。 特別是帶有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)造成渦輪增壓器的轉(zhuǎn)軸燒蝕。由于增壓器轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速較高，因此滾動(dòng)軸承無(wú)法適應(yīng)，只能采用浮動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，即轉(zhuǎn)軸在軸套內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)， 軸套還可在壓氣殼與渦輪殼內(nèi)低速旋轉(zhuǎn)。 這樣，軸套內(nèi)、外圓必須具備完整的油膜，才能確保增壓器的正常工作。 為此，柴油機(jī)啟動(dòng)后應(yīng)空轉(zhuǎn)一會(huì)，機(jī)油溫度上升，流動(dòng)性好轉(zhuǎn)，增壓器得到充分潤(rùn)滑后方可提高轉(zhuǎn)速，投入作業(yè)，這一點(diǎn)在寒冷的冬季更為重要。 例如有一臺(tái)從俄羅斯進(jìn)口的T-330推土機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)為B-400柴油機(jī)（V形8 缸帶兩個(gè)增壓器，功率為300kW）。這臺(tái)推土機(jī)從運(yùn)載設(shè)備上卸下時(shí)正是寒冬季節(jié)（氣溫比較低），卸下后，機(jī)手立即啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，隨后高速開(kāi)回工地，次日發(fā)現(xiàn)可以空轉(zhuǎn)，但一加載就走不動(dòng)了。原來(lái)是增壓器因潤(rùn)滑不良而燒蝕轉(zhuǎn)軸，缸內(nèi)進(jìn)氣量隨之減少，機(jī)設(shè)備功率就大幅度下降。 3 柴油機(jī)突然熄火 當(dāng)裝有增壓器的柴油機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突然熄火，機(jī)油泵立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，增壓器內(nèi)的機(jī)油也停止流動(dòng)，如果此時(shí)排氣歧管的溫度很高，其熱量會(huì)被吸收到增壓器殼體上，將停留在那里的機(jī)油熬成積碳。當(dāng)這種積碳越積越多時(shí)就會(huì)阻塞進(jìn)油口， 導(dǎo)致軸套缺油，加速轉(zhuǎn)軸與軸套之間的磨損，甚至產(chǎn)生“咬死”的嚴(yán)重后果。 因此，柴油機(jī)停轉(zhuǎn)前一定要先卸荷，使其空轉(zhuǎn)，待發(fā)動(dòng)機(jī)溫度下降后再熄火。 4 使用劣質(zhì)柴油 使用不合格的柴油。 由于劣質(zhì)柴油的十六烷值不符合標(biāo)準(zhǔn)，造成發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀況不良，積碳多，發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)燒結(jié)引起拉缸。 同時(shí)劣質(zhì)的柴油也加速了噴油泵柱塞、出油閥及噴油器的磨損。