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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。
避免发电机积碳的预防措施 在发电机长期使用过程中会出现积碳，这种问题主要是在、润滑油燃烧不充分的情况下产生的一种沉积物，严重时会对发电机功率、油耗带来一定的影响，还会影响发电机氧传感器的灵敏性，影响输出信号的准确性，导致发电机烧恶化，出现严重的尾气排放超标问题。在现代化社会的发展中，社会各界越来越注重环境保护问题，相关政府部门出台了相应的排放法律法规，这就需要加强对发电机积碳的预防措施进行具体分析。 发电机积碳的预防措施： 1.按照 气温选择牌号：发电机在工作的过程中，受到各种因素的影响，生成积碳的现象是不可避免的。工作人员应当结合发电机积碳生成的原因来采取相应的措施，从而减少积碳的生成。在选择牌号的时候，工作人员要结合 的气温来选择。一般情况下的零点要比当地当月的 气温低4℃～6℃，所选择的要保证在 气温的时候小能出现凝固或者结蜡的现象。当地区 温度在4℃以上，一般选用零号。当 温度是处于－5℃以上的地区，一般选用－10号。当地区 温度位于－5℃～－14℃，所适用的是－20号。当地区的 温度处于－14℃～－29℃，所选用的是－35号。一般情况下，在选择合适的牌号时，应当是从该年的十月份到次年的五月份期间选用－35号，其他的时间段可以使用零号。 2.提高的清洁度：经常对油箱内的沉淀物以及水分进行排放，提高的清洁度，工作人员可以在发电机内加注或者清洁。从而对油箱内的杂质进行清除，经过30d，油箱内的杂能以及水分可以进行沉淀，然后再进行排放。新加的在沉淀48h之后进行排放，从面减少中的杂质和水分的含量。提高的清洁程度，减少积碳现象的发生。 3.正确使用发电机：在运转过程中要加强对机油压力以及温度变化的监控，避免发电机出现过热工作的现象，保证发电机不处于超负荷的工作状态。当发电机出现停机的情况时，工作人员要先卸除负荷，怠速运转两分钟后再停止发电机的运转。当发电机处于低温的情况下，避免发电机出现过冷工作的状态，工作人员每天在首次使用发电机的时候，一定要保证发电机处于怠速。当发电机启动正常之后，要先对柴机油压力进行检查，等机油压力显示正常后才能对机内的转速进行提升，从而保证发电机的正常运转。当发电机处于正常运转的情况下，工作人员可以用中等的转速来对发电机进行顸热，当发电机内的温度升高到40℃之后才能进行负载运转。 4.选用恰当牌号的机油：一般情况下，发电机内所使用的机油黏度都会随着温度的变化而产生变化。所选择机油的黏度等级应当结合当地的温度，一般情况下，夏季的时候可以选用CD15w－40机油，冬季的时候可以选用CD15w－30机油。 5.做好康明斯发电机的检查和保养：为了保证发电机的正常运转，减少积碳现象的发生，工作人员要定期对发电机进行检查和保养。 1）工作人员要对进气系统的配置进行检查，保存配置处于确的状态。要对空气增压器以及进气管系统各个连接部分卡箍进行检查，保障卡箍紧固，避免出现漏气现象，如果发现漏气现象要及时上报处理，每年定期进行检查，要对配气机构进行检查。调整好进气间隙，保证间隙控制在0.2mm,排气的气门间隙控制在0.3mm。工作人员要对紧固缸盖螺栓进行检查，要将紧固力矩控制在200mm。此外，工作人员还需要对发电机的进气管路进行检查，如果发现有积碳现象，必须对进气门漏气以及配气相位等进行重新检查。 2）工作人员要及时对窄气滤清器的滤芯进行清；先或者更换。工作人员要结合柴泔机的工作环境来调整空气滤清器清理或者更换的周期，如果发现滤清器出现脏污的情况要及时进行更换或者清理，然后每次施工作业之后要对空气清器内的尘上进行排出，避免滤清器出现过早污染的现象，或者吸入过多的粉尘。 3）工作人员要对冷却风扇进气通道进行畅通检查，保证吹风扇传动系统处于正常工作的状态，保证冷却室密封性能好。此外还要定期清理机油散热器、液压油散热器等，保证发电机的正常散热。 4）工作人员要定期检查发电机的系统，排出系统中的空气，定期更换滤芯，如果发现渗油的现象要及时处理，特别是喷油器高压油泵的连接处。 5）在更换机油或者滤清器滤芯的时候，工作人员要考虑季节的变化以及发电机的工作时间，避免机油出现变质的情况，从而导致积碳现象。在发电机运转过程中工作人员要做好对机油压力变化的监控，如果发现压力出现异常的现象，要及时处理，避免燃烧室进入过多机油。
1.机油不足时，发电机为什么会自动停机？——当机油不足时，发动机内部的机油警告开关会将点火线圈的初级线圈接地，使点火线圈不能点火，发动机熄火。检查油位是否标准的方法：将发动机处于水平位置，旋出机油尺，清洁擦干后再插入机油加入口（不必旋转），然后拔出,检查油位处于油尺的中部偏上即可。 2.高海拔地区发电机为何输出功率降低？——高海拔地区的大气稀薄，化油器主喷嘴向发动机提供的混合燃料由于空气相对稀少而无法充分燃烧，此时发动机转速可能不稳，并且消音器冒黑烟。必须通过改换正确的主喷嘴使发动机运转平稳。发动机的输出功率随着海拔的升高而降低，发电机组的输出功率也降低，海拔每升高1000米，功率降低10%。如果没有更换正确的主喷嘴，发动机的功率损耗将比这个标准大得多，且工作状态不稳定。标准型号的主喷嘴只使用于海拔1500米以下。 3.为什么冷机起动要关闭风门，热机起动要打开风门？——因为发动机处于冷机时起动关闭风门，使进入化油器的空气减少，提高了混合气的浓度，这机发动机就更容易起动。如果此时冷机打开风门，混合气易吸附在进气道壁上，造成雾化不好，就不容易起动了。因为发动机处于热机时起动要打开风门，使进入燃烧室的混合气的比例达到正常，就能轻易的起动了。当关闭了风门，使进入化油器的空气减少，大大的提高了混合气的浓度，就会造成不容易起动了。 4.当自动电压调节器（AVR）损坏需更换时，必须做哪些事项？——发电机组不发电，常见的故障是自动电压调节器损坏，因此有人在发现发电机组不发电时，常常用新的AVR去替换旧的AVR的办法来解决。当用户这样去做了，发现新AVR使用了几分钟后失去作用，然后抱怨AVR的质量不好。其实AVR损坏，常常是因为用户超载使用发电机组，造成转子短路，导致AVR损坏，因此在更换AVR之前必须先检测一下转子的电阻是否正常（如EC2500CX的电阻是45-50欧母）。如果转子的电组不正常，要先更换转子后更换AVR。
