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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柴油、潤滑油、混合油的選用

柴油機使用前，應(yīng)根據(jù)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(yīng)考慮燃燒室結(jié)構(gòu)、材料、冷卻強度、混合氣濃度和點火提前角以及負荷和轉(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)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(jīng)長期存放已變質(zhì)的柴油，否則結(jié)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(zhì)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(yīng)根據(jù)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(yīng)具有良好的流動性；在 溫度時，應(yīng)具有適當?shù)倪\動黏度，這一點對風(fēng)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(jù)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(dǎo)致燃油不易點燃并引起發(fā)動機停止運轉(zhuǎn)，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(dǎo)致“拉缸”的嚴重事故。維曼發(fā)電機租賃