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發(fā)電機逆功率保護(hù)學(xué)習(xí) 發(fā)電機逆功率保護(hù) 發(fā)電機逆功率保護(hù)又稱功率方向保護(hù)。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(dāng)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(dāng)逆功率達(dá)到一定值時，發(fā)電機的保護(hù)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?xì)廨啓C和水輪機也主要是對原動機的損害。發(fā)電機逆功率保護(hù)主要保護(hù)汽輪機不受損害。 對汽輪機逆功率保護(hù)的整定計算，就是要確定該保護(hù)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(hù)的動作功率可按下式計算：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(hù)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(dāng)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(hù)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(hù)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(hù)，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(dāng)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(hù)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)?、潮汐、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(dāng)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(hù)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(hù)實則是對汽輪機無蒸汽運行的保護(hù)。 發(fā)電機的程序逆功率保護(hù) 發(fā)電機程序逆功率保護(hù)主要是防止發(fā)電機在帶有一定負(fù)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(hù)，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(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(hù)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(yán)格意義上來說，逆功率保護(hù)是發(fā)電機繼電保護(hù)的一種，但主要是保護(hù)汽輪機。而程序逆功率保護(hù)不是一種保護(hù)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(dá)到就會跳閘，而程序逆功率除了定值達(dá)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。
唯有切斷供氣才是制止柴油發(fā)電機飛車行之有效的方法 柴油發(fā)電機飛車的實質(zhì)是噴油泵調(diào)速器作用失靈，供油量不能隨負(fù)荷減?。ㄞD(zhuǎn)速相應(yīng)升高）而減小引起的飛車；或者是氣缸內(nèi)進(jìn)入了額外的燃油或過多的機油，使燃料燃燒產(chǎn)生的動力大大超過柴油發(fā)電機的運轉(zhuǎn)阻力（機械摩擦阻力及外界負(fù)荷），柴油發(fā)電機工作失去平衡而引起的飛車。 “飛車”產(chǎn)生的原因： 1.調(diào)速器部分（1）油泵齒條（拉桿）卡滯在 供油位置。原因是裝配過緊，或進(jìn)入臟物，或固定螺母、銷子和腱等連接件漏裝或脫落。（2）調(diào)速器彈簧斷裂，飛錘脫出或卡滯；高速限制螺釘不起作用。（3）調(diào)速器內(nèi)加入潤滑機油太多，影響飛錘的慣性作用而無法靈嫩地控制噴油泵油量。在冬季機油如果凍結(jié)，飛錘不能飛甩，更易造成“飛車"。 2.油泵部分（1）油泵柱塞卡滯在 供油位置造成“飛車”。若在柴油發(fā)電機工作過程中發(fā)生“飛車”，多是因油泵內(nèi)進(jìn)入了臟油，油中帶進(jìn)的水和機械雜質(zhì)進(jìn)人柱塞副的間隙中，引起柱塞卡滯。（2）安裝不當(dāng)，如帶動油泵柱塞的齒條和齒輪的嚙合關(guān)系裝錯了，或柱塞裝反。（3）為了調(diào)大供油量，使柱塞螺旋槽旋度過大。 防止“飛車”的措施：（1）調(diào)試噴油泵總成時，要嚴(yán)格地按照調(diào)試工藝檢修。調(diào)整噴油泵和調(diào)速器的各個零件和組合件、各連接點磨損時必須修復(fù)，指壞件要及時更換。裝配時要嚴(yán)格按照工藝步驟與要求進(jìn)行， 要在技術(shù)狀態(tài)良好的噴油泵試驗臺上進(jìn)行的調(diào)試。調(diào)試內(nèi)容包括三方面：不同工作情況供油量的調(diào)整，調(diào)速器的調(diào)整，供油角度的調(diào)整?，F(xiàn)在有輕視噴油泵的傾向，認(rèn)為手工就可以解決油泵的切問題，就是上試驗臺也只是調(diào)一下供油量與供油均勻性，這種看法和做法是造成“飛車"的重要原因。若在工作中油泵進(jìn)入了臟油致使柱塞卡滯，應(yīng)首先檢查清洗柴油粗細(xì)弗列加濾清器，放出油箱中沉淀物和水，然后排除柱塞卡滯現(xiàn)象，必要時應(yīng)拆卸油泵柱塞（包括噴油嘴）進(jìn)行清詵。（2）當(dāng)發(fā)生“飛車"時，應(yīng)沉著、果斷、采取緊急熄火措施。這樣就可避免機器事故和保障人身。常采用緊急熄火的方法有：立即停止供油，將凋速手柄拉到熄火位置，順手關(guān)掉油箱開關(guān)或用扳手卸掉高壓油管，（3）立即停止供氣，用棉衣緊緊包住弗列加濾清器的空氣入口，或用力拔下弗列加濾清器，堵死進(jìn)氣口。（4）打開減壓裝置。減壓后氣門不能關(guān)死，致使柴油發(fā)電機熄火。不過采用此法等于在配氣機構(gòu)中造成數(shù)毫米的間隙，在高速下，這樣大的間隙，將形成很大的沖擊，可能摜壞減壓機構(gòu)、氣門彈簧或配氣系統(tǒng)的其它零件。如果減壓機構(gòu)被打壞，則會停不住車。如在行進(jìn)中，可剎車增大負(fù)荷，迫使發(fā)電機熄火。 飛車后的應(yīng)急措施處理飛車的措施基本上有3個：加大負(fù)荷；切斷供油（高壓油）；切斷供氣短加大負(fù)荷的方法是掛高擋并強行制動迫使發(fā)電機熄火、這樣做雖然有效，但容易造成發(fā)電機和傳動部分零件的損壞，并容易導(dǎo)致交通事故。 切斷供油從原理上是說得通的、但實際上卻不怎么有效。原因是飛車多發(fā)生在發(fā)電機空載運行時，由于噴油泵柱塞套上的吸、排油口在高速下產(chǎn)生了較強的節(jié)流作用，使供油量比額定油量還大，這些燃油噴入氣缸后無法完全燃燒，除以大量濃黑煙的形式排出外，必然還有部分燃油滯留在發(fā)電機活塞頂部。因此即使在發(fā)生飛車時立即切斷高壓油供給，但活塞頂部的殘油足以維持相當(dāng)時間的繼續(xù)燃燒，不能使發(fā)電機轉(zhuǎn)速立即降下來，浪費了寶貴的時回，眼睜睜地看著發(fā)電機損壞而束手無策。 唯有切斷供氣才是制止飛車行之有效的方法，沒有空氣中的氧氣助燃，燃油就沒有辦法繼續(xù)燃燒。切斷供氣的方法按發(fā)電機結(jié)構(gòu)不同而有所區(qū)別。有減壓機構(gòu)的，應(yīng)立即使發(fā)電機減壓；有由機械縱或氣動操縱的進(jìn)、排氣動裝置的，應(yīng)立即實行阻氣能動；若這些機構(gòu)都沒有，可堵住發(fā)電機進(jìn)氣口，使其缺氧而自熄。
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