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发电机逆功率保护学习
发电机逆功率保护
发电机逆功率保护又称功率方向保护。一般而言，发电机的功率方向应该为由发电机流向母线，但是当发电机失磁或其他某种原因，发电机有可能变为电动机运行，即从系统中吸取有功功率。这就是逆功率。当逆功率达到一定值时，发电机的保护动作，或动作于发信号或动作于跳闸。
1、概述说明
并网运行的汽轮发电机，在汽轮机的主汽门关闭之后，便作为同步电动机运行：吸收有功功率而拖着汽轮机转动，可向系统发出无功功率。由于汽轮机主汽门已关闭，汽机尾部叶片与残留蒸汽产生摩擦而形成鼓风损耗，长期运行过热而损坏。燃气轮机和水轮机也主要是对原动机的损害。发电机逆功率保护主要保护汽轮机不受损害。
对汽轮机逆功率保护的整定计算，就是要确定该保护的动作功率Pdz及动作延时t。
1、动作功率Pdz的整定 汽轮发电机逆功率保护的动作功率可按下式计算：Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保护的动作功率 Krel-可靠系数，取0.8 P1-主汽门关闭后，汽轮机维持同步转速旋转所消耗的功率，该功率的大小除与汽轮机的结构及容量有关之外，还与汽轮发电机的主蒸汽系统的结构(管道结构及有无旁路管道等)有关，一般取额定功率的1.5~2% η-发电机拖动汽轮发电机旋转时的效率，取0.98~0.99 所以：Pdz≈(1.2~1.6%)PN PN-发电机的额定功率。 实际中，Pdz=可取1~1.5%PN。
2、动作延时发电机逆功率保护的动作延时，应按照汽轮发电机主汽门关闭后允许运行的时间来整定，该允许时间一般为10~15min。计算及运行实践表明，当汽轮机蒸汽系统有旁路管道时，允许运行时间还要长一些。 因此，若按照汽轮机主汽门关闭之后允许运行的时间来整定保护的动作延时，可取5~10min。动作后作用于解列灭磁。
另外，投运的大型汽轮发电机，多采用逆功率保护去启动程序跳闸回路，此时，动作时间通常取1~2s。 对于程控逆功率保护，由于动作时间短，在主汽门点闭后很短的时间内，由于汽轮机及发电机的惯性，实际逆功率可能很小，因此逆功率的定值不应大于1%PN。
2、原理介绍
当发电机出现逆功率(外部功率指向发电机，也就是发电机变成电动机工况)，逆功率保护动作断路器跳闸。需要采集三相电压和二相电流信号。
由于一次能源形态的不同，可以制成不同的发电机。利用水利资源和水轮机配合，可以制成水轮发电机;由于水库容量和水头落差高低不同，可以制成容量和转速各异的水轮发电机。利用煤、石油等资源，和锅炉，涡轮蒸汽机配合，可以制成汽轮发电机，这种发电机多为高速电机(3000rpm)。 此外还有利用太阳能、风能、原子能、地热、潮汐、生物能等能量的各类发电机。 此外，由于发电机工作原理不同又分作直流发电机，异步发电机和同步发电机。在广泛使用的大型发电机都是同步发电机。
何为逆功率?
众所周知，发电机的功率方向应该由发电机方向流向系统方向。但由于某种原因，当汽轮机失去原动力，而发电机出口开关又未能跳闸，则功率方向变为由系统流向发电机，即发电机变为电动机在运行。此时发电机从系统中吸取有功功率，此即为逆功率。
逆功率的危害
发电机逆功率保护是汽轮机由于某种原因导致主汽门关闭而失去原动力时，发电机变为电动机带动汽轮机旋转，汽轮机叶片在无蒸汽情况下高速旋转会引起鼓风摩擦，特别是在末级叶片可能会引起过热，导致转子叶片的损坏事故。
所以说逆功率保护实则是对汽轮机无蒸汽运行的保护。
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发电机为什么会动力不足?
供油不足、当地柴油机供气不足、当地气缸压缩压力不够是造成柴油发电机动力不足的主要原因，下面康明斯发电机小编给大家详细的讲讲。
原因一：柴油发电机供油不足
1) 燃油滤清器或油路堵塞。
2) 进油系统中有空气。
3) 装有燃油AEC控制器的活塞发卡或油道被堵。
4) 油嘴和油泵磨损或须重新调整，进行C级或D级保养。
5) 油门手柄没到 位置。
原因二：对柴油机供气不足
1) 进气管路漏气。
2) 空滤器堵塞和失效，发动机冒黑烟，排气管不正常发红。还可引起发动机早期磨损。
3) 增压器磨损、当地有缺陷或失效，发动机冒黑烟，排气管不正常发红。
4) 消声器堵塞，排气背压过高。排气阻力要求不>75 mm hg阻力。
原因三：气缸压缩压力不够
1) 活塞环、当地缸套和活塞磨损，漏气量增大，需中修或大修。
2) 气门或坐圈磨损或烧损。
3) 活塞环胶结。
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柴油发电机组在使用过程中常见错误操作
柴油发电机组在使用过程中的错误操作，错误操作一：
柴油机在机油不足时运转此时会因机油供给不足而造成各摩擦副表面供油不足，导致异常磨损或烧伤。为此，柴油发电机起步前和柴油机运转过程中要保证机油充足，防止由于缺油而引起拉缸、同城烧瓦故障。
错误操作二：
带负荷急停机或突然卸除负荷后立刻停机柴油机发电机熄火后冷却系水的循环停止，散热能力急剧降低，受热件失去冷却，易造成气缸盖、同城气缸套、同城气缸体等机件过热，产生裂纹，或使活塞过度膨胀卡死在缸套内。另一方面，柴油发电机停机时未经怠速降温，会使摩擦面含油不足，当柴油机再次启动时会因润滑不良而加剧磨损。因此，柴油发电机熄火前应卸除负荷，并逐渐降低转速、同城空载运转几分钟。
错误操作三
冷启动后未暖机就带负荷运转柴油发电机冷机启动时，由于机油黏度大、同城流动性差，是机油泵供油不足，机器摩擦面因缺油润滑不良，造成急剧磨损，甚至发生拉缸、同城烧瓦等故障。因此，柴油机冷却启动后应怠速运转升温，待机油温度达到40℃以上时再带负荷运转；机器起步应挂低速挡，并循序在每一挡位运转一段里程，直到油温正常、同城供油充分后，方可转为正常运转。
错误操作四
柴油机冷启动后猛轰油门若猛轰油门，则柴油发电机组转速急剧升高，会造成机上的有些摩擦面因产生干摩擦而剧烈磨损。另外，轰油门时活塞、同城连杆和曲轴受理力变化大，引起剧烈撞击，易损坏机件。
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