發(fā)電機(jī)多種異常狀態(tài)及危害 隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷增加，大型發(fā)電機(jī)組在電力系統(tǒng)中越來(lái)越重要。人們對(duì)發(fā)電機(jī)的可靠性、性要求越來(lái)越高。發(fā)電機(jī)的運(yùn)行對(duì)保證柴油發(fā)電機(jī)組的正常工作和電能質(zhì)量起著極其重要的作用。但是較之故障，異常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生的機(jī)率更大，比如定子繞組過(guò)負(fù)荷、發(fā)電機(jī)失磁、失步，發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行，非全相運(yùn)行等。這些威脅同樣不容忽視，所以研究大型發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行及保護(hù)是很有必要的。由于大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開(kāi)關(guān)，非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠(chǎng)電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對(duì)象。本文針對(duì)大型發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行進(jìn)行了分析研究，采用對(duì)稱(chēng)分量法得出了各相電流、各序電流及相序電流間的關(guān)系，并用KATLAB軟件進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了理論分析的結(jié)果。同時(shí)，就發(fā)電機(jī)組非全相保護(hù)存在的問(wèn)題提出了改進(jìn)方案，并給出了發(fā)電廠(chǎng)發(fā)生非全相運(yùn)行故障時(shí)的一些處理方法： 1、低勵(lì)磁或失磁對(duì)于容量在100KW以下不允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，當(dāng)采用直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)，應(yīng)在滅磁開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)同時(shí)斷開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機(jī)也應(yīng)裝設(shè)失磁保護(hù)。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁；對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)，保護(hù)動(dòng)作于減出力，以便縮短異步運(yùn)行時(shí)間盡快恢復(fù)同步運(yùn)行，在不允許繼續(xù)異步運(yùn)行或失磁后母線(xiàn)電壓低于允許值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁。 2、定子過(guò)電流或過(guò)負(fù)荷保護(hù) 在定子繞組、勵(lì)磁繞組上應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限和反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)。定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或自動(dòng)減負(fù)荷、降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 3、逆功率保護(hù) 對(duì)于容量在200KW及以上的柴油發(fā)電機(jī)，宜裝設(shè)逆功率保護(hù)。保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)限動(dòng)作于解列。 以上所述的解列滅磁，是指斷開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器，汽輪機(jī)甩負(fù)荷。減出力，是指將原動(dòng)機(jī)出力減到給定值。程序跳閘，對(duì)柴油發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，是指首先關(guān)閉主汽門(mén)，待逆功率繼電器動(dòng)作后，再跳開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁。對(duì)水輪發(fā)電機(jī)，是指首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置，再跳開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器滅磁。 4、發(fā)電機(jī)失步保護(hù)對(duì)于容量在300KW及以上的發(fā)電機(jī)，需裝設(shè)失步保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或解列。若發(fā)生失步現(xiàn)象，應(yīng)盡快創(chuàng)造恢復(fù)同期的條件，一般可采取增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，或減少該失步電機(jī)的有功出力，進(jìn)而將其牽入同步。動(dòng)減負(fù)荷、降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 5、非全相運(yùn)行保護(hù) 發(fā)電機(jī)變壓器組的非全相運(yùn)行故障，大多數(shù)發(fā)生在機(jī)組解列、并列的操作過(guò)程中，正確地進(jìn)行機(jī)組解列或并列的操作是大幅度地減少因負(fù)序電流燒損發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的簡(jiǎn)單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、穩(wěn)定機(jī)組轉(zhuǎn)速、減少機(jī)組出力、控制定子電流的原則，嚴(yán)格按照合理順序進(jìn)行操作和調(diào)整，完全可以把負(fù)序電流控制在允許的范圍之內(nèi)。 由于現(xiàn)在大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開(kāi)關(guān)，非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠(chǎng)電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對(duì)象。所以在下面的章節(jié)中我將重點(diǎn)分析發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行及其相應(yīng)的保護(hù)措施。 非全相運(yùn)行時(shí)，由于發(fā)電機(jī)組接線(xiàn)方式、主變接地方式、斷相形式、導(dǎo)致原因不同，非全相運(yùn)行時(shí)的故障特征是不同的，所以對(duì)非全相運(yùn)行進(jìn)行合理有效的分類(lèi)是分析研究的前提。非全相運(yùn)行一般采用對(duì)稱(chēng)分量法來(lái)分析計(jì)算。對(duì)稱(chēng)分量法是一種線(xiàn)性變換，利用它可將任意一組不對(duì)稱(chēng)的三相電流(或電壓)分解成正序、負(fù)序和零序三組三相對(duì)稱(chēng)的電流(或電壓)，這三組各自獨(dú)立的對(duì)稱(chēng)電流(或電壓)就稱(chēng)為不對(duì)稱(chēng)電流(或電壓)的對(duì)稱(chēng)分量，每組對(duì)稱(chēng)分量的三相之間都有大小相等、彼此間相位差相等的關(guān)系。電流或電壓的相序、大小關(guān)系是機(jī)組非全相運(yùn)行時(shí)的重要故障信息，這些量的提取與判斷，對(duì)于保護(hù)機(jī)組與系統(tǒng)的運(yùn)行有著非常重要的意義。

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  火車(chē)站，電力解決方案是鐵路用電保障。突然停電怎么辦?除了各種基礎(chǔ)設(shè)施，火車(chē)站一般均配有消防系統(tǒng)、引導(dǎo)系統(tǒng)、安保系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)系統(tǒng)等，如果一旦發(fā)生突然停電，火車(chē)站將陷入一片恐慌和無(wú)序并不能作業(yè)狀態(tài)，那將是難以想象的后果。

  產(chǎn)品需求與挑戰(zhàn)：鐵路(局)上用發(fā)電機(jī)組主要用在機(jī)修上和應(yīng)急措施。ATS功能、AMF功能、低噪音、性能穩(wěn)定，支持火車(chē)站的正常運(yùn)營(yíng)。

  1、工作噪聲低

  超低噪音，以足夠的安靜環(huán)境確保鐵路人員安心調(diào)度，同時(shí)也要確保乘客能有安靜的候車(chē)環(huán)境。

  2、主要和必要保護(hù)裝置

  下列故障的情況下，機(jī)組會(huì)自動(dòng)停機(jī)，并發(fā)出相應(yīng)信號(hào)：低油壓、高水溫、超速、啟動(dòng)不成功等；機(jī)組起動(dòng)方式選擇為自動(dòng)啟動(dòng)方式。機(jī)組須具備AMF(自動(dòng)市電失敗)功能，配備ATS，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)起動(dòng)。當(dāng)市電停電，起動(dòng)時(shí)間遲延< 5秒(可調(diào))后，能自動(dòng)啟動(dòng)機(jī)組(共有三次連續(xù)自動(dòng)起動(dòng)功能)，市電/機(jī)組全負(fù)切換時(shí)間為< 10秒，完全滿(mǎn)足投入負(fù)荷所需時(shí)間少于12秒，市電恢復(fù)后，機(jī)組維持0-300秒運(yùn)行冷卻后(可調(diào))自動(dòng)停機(jī)。

  3、性能穩(wěn)定，可靠性強(qiáng)

  機(jī)組的平均故障間隔期不低于2000小時(shí)；技術(shù)性能方面，機(jī)組的空載電壓整定范圍為95-105%額定電壓。

  解決方案：一般火車(chē)站均由兩個(gè)電源組成，一是市電，其次是配備一些柴油發(fā)電機(jī)組，以應(yīng)對(duì)突發(fā)停電。發(fā)電機(jī)組要求帶有AMF功能，配備ATS、保證火車(chē)站在主電源一旦斷電，替代電源系統(tǒng)必須能立即提供電源，低噪音、穩(wěn)定性滿(mǎn)足火車(chē)站的特殊要求。通過(guò)配備RS232或RS485/422通信接口，實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)聯(lián)接，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)遙控、遙信和遙測(cè)，做到全自動(dòng)、無(wú)人值守。