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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。
发电机的程序逆功率保护
发电机程序逆功率保护主要是防止发电机在带有一定负荷的情况下,突然跳开发电机出口开关而汽轮机主汽门又未能全部关闭的情况。在此情况下,汽轮发电机组极易发生超速,甚至飞车。为避免此种情况,对于非短路故障的某些保护,动作信号发出后,先作用于关闭汽轮机主汽门,待发电机逆功率继电器动作后,与主汽门关闭的信号组成与门,经一短时限组成程序逆功率保护,动作作用于全停。
逆功率保护与程序逆功率保护的区别
逆功率保护是为了防止逆功率后,发电机变为电动机,带动汽轮机旋转,造成汽轮机的损坏。归根到底,是怕原动机动力不足,反被系统带着跑!
程序逆功率保护是为了防止发电机组突然解列后,主汽门未完全关闭,导致汽轮机超速,从而利用逆功率来规避。归根到底,是怕原动机动力太足导致机组超速!
所以说严格意义上来说,逆功率保护是发电机继电保护的一种,但主要是保护汽轮机。而程序逆功率保护不是一种保护而是为了实现程序跳闸而设置的动作过程,也叫程序跳闸,一般应用于停机方式。
关键的是逆功率只要定值达到就会跳闸,而程序逆功率除了定值达到,还要求汽机主汽门关闭,所以说在机组启动过程中并网瞬间,一定要避免逆功率动作。
黑龙江鹤岗发电机组使用直接喷射式进行燃烧室的保养...
黑龙江鹤岗发电机组在保养燃烧室的时候可以选择直接喷射式,那么这种直接喷射式的有什么样的优点呢,黑龙江鹤岗发电机引江发电来为您具体介绍一下。
黑龙江鹤岗发电机组燃烧室是黑龙江鹤岗发电机组与空混合形成可燃混合气并进行燃烧的部位,它对黑龙江鹤岗发电机组的功率、经济性和可靠性有着重要的影响。因此对于燃烧室,我们要做好发电机组保养工作,在组织良好的燃烧过程时,不但要有良好的喷射系统,良好的进、排气系统,还必须有与喷油、进、排气配合恰当的燃烧室形状和尺寸,才能使与空气混合均匀,提高空气利用率,组织完善的燃烧过程,达到黑龙江鹤岗发电机组 的性能指标。
黑龙江鹤岗发电机组之直接喷射式燃烧室的优点是,结构简单,工质的流动损失小,燃烧室受急剧冷却的表面积小,起动性能好,可以达到较高的经济性.它的缺点是,对雾化质量和喷油系统要求高,对质量比较敏感, 爆发压力和压力升高率较高,燃烧噪音较大.分阀式燃烧室的燃烧空间由两部分组成,一部分在活塞顶与气缸盖之间,另一部分在气缸盖内,两部分用狭窄的通道相连接,所以叫做分隔式燃烧室。它利用通道的狭窄截面使气流通过时产生强烈的气流扰丸以达到和空气的高度均匀混合,加速和完善燃烧过程。根据形成气流扰动的原理不同,分隔式燃烧室又分为预燃室式燃烧室、涡流室式燃烧室和空气室式燃烧室.这些燃烧室结构比较复杂,受急剧冷却的表面积较大,向冷却水的传热损失较大,气流流过狭窄通道的能量损失也较大所以经济性较差而且起动比较困难。它的优点是,工质混合质量氏空气利用牢高,可以用较小的过量空气系数达到较完善的燃烧过程。另外由于燃烧较快,适于高速黑龙江鹤岗发电机组的要求。
从以上内容中可以看出直接喷射式燃烧室的重要作用,因此我们在发电机组保养中要注意一下对燃烧室的重点看护。
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