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)殡妱訖C(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)動作，或動作于發(fā)號或動作于跳閘。

  1、概述說明

  并網(wǎng)運(yùn)行的汽輪發(fā)電機(jī)，在汽輪機(jī)的主汽門關(guān)閉之后，便作為同步電動機(jī)運(yùn)行：吸收有功功率而拖著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動，可向系統(tǒng)發(fā)出無功功率。由于汽輪機(jī)主汽門已關(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，長期運(yùn)行過熱而損壞。燃?xì)廨啓C(jī)和水輪機(jī)也主要是對原動機(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)的動作功率Pdz及動作延時(shí)t。

  1、動作功率Pdz的整定 汽輪發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的動作功率可按下式計(jì)算：Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保護(hù)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(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、動作延時(shí)發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的動作延時(shí)，應(yīng)按照汽輪發(fā)電機(jī)主汽門關(guān)閉后允許運(yùn)行的時(shí)間來整定，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)間還要長一些。 因此，若按照汽輪機(jī)主汽門關(guān)閉之后允許運(yùn)行的時(shí)間來整定保護(hù)的動作延時(shí)，可取5~10min。動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)去啟動程序跳閘回路，此時(shí)，動作時(shí)間通常取1~2s。 對于程控逆功率保護(hù)，由于動作時(shí)間短，在主汽門點(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)變成電動機(jī)工況)，逆功率保護(hù)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(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)。 此外還有利用太陽能、風(fēng)能、原子能、地?zé)?、潮汐、生物能等能量的各類發(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)失去原動力，而發(fā)電機(jī)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(jī)，即發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱訖C(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關(guān)閉而失去原動力時(shí)，發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱訖C(jī)帶動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)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(hù)實(shí)則是對汽輪機(jī)無蒸汽運(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，突然跳開發(fā)電機(jī)出口開關(guān)而汽輪機(jī)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(jī)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(hù)，動作號發(fā)出后，先作用于關(guān)閉汽輪機(jī)主汽門，待發(fā)電機(jī)逆功率繼電器動作后，與主汽門關(guān)閉的號組成與門，經(jīng)一短時(shí)限組成程序逆功率保護(hù)，動作作用于全停。

  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)殡妱訖C(jī)，帶動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，造成汽輪機(jī)的損壞。歸根到底，是怕原動機(jī)動力不足，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，主汽門未完全關(guān)閉，導(dǎo)致汽輪機(jī)超速，從而利用逆功率來規(guī)避。歸根到底，是怕原動機(jī)動力太足導(dǎo)致機(jī)組超速!

  所以說嚴(yán)格意義上來說，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)置的動作過程，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)到就會跳閘，而程序逆功率除了定值達(dá)到，還要求汽機(jī)主汽門關(guān)閉，所以說在機(jī)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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柴油發(fā)電機(jī)組在使用運(yùn)行之前必須正確安裝的必要性
機(jī)組安裝前的準(zhǔn)備工作

柴油發(fā)電機(jī)組是高速旋轉(zhuǎn)設(shè)備，在使用運(yùn)行之前，必須正確安裝，才能保證機(jī)組可靠、經(jīng)濟(jì)合理的正常運(yùn)行。因此，安裝時(shí)應(yīng)給予足夠的重視，本節(jié)主要介紹柴油發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備的安裝方法和注意事項(xiàng)。

（1）機(jī)組的搬運(yùn)與存放

機(jī)組及其他電氣設(shè)備一般都有包裝箱，在搬運(yùn)時(shí)應(yīng)注意將起吊的鋼索結(jié)扎在機(jī)器的適當(dāng)部位，輕吊輕放。為了安裝而吊起機(jī)組時(shí)，首先連接好底架上突出的升吊點(diǎn)，然后檢查是否已牢牢掛住，焊接處有無裂縫，螺釘是否收緊等。另外， 用橫桿起吊，以防機(jī)器碰傷，吊裝的點(diǎn)應(yīng)在重力的中心（靠近發(fā)動機(jī)）而不是整機(jī)的中心，這樣才可以垂直吊起。一旦機(jī)器離地，就要用導(dǎo)索來防止鋼絲繩扭結(jié)或機(jī)器搖擺。機(jī)器放下時(shí)要放置在平坦及能承載發(fā)電機(jī)重量的地方。如果吊起發(fā)電機(jī)，應(yīng)安裝一個(gè)單點(diǎn)的懸吊裝置，標(biāo)準(zhǔn)有天蓋的機(jī)器已有單點(diǎn)懸吊裝置。

當(dāng)機(jī)組運(yùn)到目的地后，如需存放則應(yīng)放在庫房內(nèi)。若無庫房需放在露天存放時(shí)，則應(yīng)將箱體墊高，防止雨水浸蝕，箱上應(yīng)加蓋防雨篷布，以防日曬雨淋損壞設(shè)備。由于柴油發(fā)電機(jī)組的質(zhì)量和體積較大，因此，安裝前應(yīng)事先考慮好搬運(yùn)路線，在機(jī)房應(yīng)預(yù)留適當(dāng)?shù)陌徇\(yùn)孔口。如果門窗不夠大時(shí)，可利用門窗位置留出較大的搬運(yùn)孔，待機(jī)組搬入后，再補(bǔ)砌磚墻和安裝門窗。

（2）開箱檢查

開箱之前將箱上的灰塵泥土掃除干凈，并查看箱體有無損傷，核實(shí)箱號及數(shù)量。開箱時(shí)要注意切勿碰傷機(jī)件。開箱的順序一般從頂板開始，在頂板開啟后，看清是否屬于準(zhǔn)備起出的機(jī)件。然后再拆其他箱板，如拆頂板有困難時(shí)，則可選擇適當(dāng)處拆除幾塊箱板，觀察清楚后，再進(jìn)行開箱。開箱后應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作。

①根據(jù)機(jī)組清單及裝箱單清點(diǎn)全部機(jī)組及附件。

②查看機(jī)組及附件的主要尺寸是否與圖紙相符。

③檢查機(jī)組及附件有無損壞、銹蝕。

④機(jī)組在開箱后要注意保管，放置平整，法蘭及各種接口必須封蓋、包扎，防止雨水及灰沙侵入。

⑤如果機(jī)組經(jīng)檢查后，不能及時(shí)安裝，應(yīng)將拆卸過的機(jī)件精加工表面重新涂上防銹油，妥善保存。對機(jī)組的傳動部分和滑動部分，在防銹油尚未之前不要轉(zhuǎn)動或滑動。若因檢查已除去防銹油，在檢查完后應(yīng)重新涂上防銹油。

（3）劃線定位

按照平面布置圖所標(biāo)注的各機(jī)組與墻或柱中心之間，機(jī)組與機(jī)組之間的關(guān)系尺寸，劃定機(jī)組安裝地點(diǎn)的縱、橫基準(zhǔn)線。機(jī)組中心與墻、柱的允許偏差為20mm，機(jī)組與機(jī)組之間的允許偏差為10mm。

（4）了解設(shè)計(jì)內(nèi)容，準(zhǔn)備施工材料

檢查設(shè)備，了解設(shè)計(jì)內(nèi)容，明了施工圖紙，參閱說明書。根據(jù)設(shè)計(jì)圖上所需要的材料進(jìn)行備料，然后根據(jù)施工組織計(jì)劃的先后，將材料送到現(xiàn)場。

如果無設(shè)計(jì)圖紙，應(yīng)以設(shè)備說明書為依據(jù)，根據(jù)設(shè)備的用途及安裝要求，同時(shí)考慮到水源、電源、維修和使用等情況確定土建平面的大小及位置，畫出機(jī)組布置平面圖。

（5）準(zhǔn)備起吊設(shè)備和安裝工具

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