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维曼机电设备(黄石市分公司)
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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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柴油发电机常出现哪些故障?
柴油发电机在生活和工业上有着广泛的应用，在工作时会遇到各种问题，下面维曼发电机出租给大家说说柴油发电机常出现哪些故障?
高压油管堵塞
当某一缸高压油管因变形或有杂质而发生堵塞时，起动发动机后在油管部位可能有明显敲击声，且由于该缸不能正常工作而出现发动机功率下降。检查方法是逐缸拧松高压油管的进油端螺母，当拧松某一缸后敲击声消失，可断定该缸为故障缸，更换油管后故障即可排除。
低压油路供油不畅
柴油机从油箱到喷油泵进油腔之间的进、回油管路均属低压油路，当其中的管路接头、垫圈和油管因损坏而漏油时，将会使空气进入油路产生气阻，导致供油不畅，发动机出现启动困难、加速迟缓等故障现象，严重时会自动熄火。当油管因老化、变形和杂质堵塞使通油截面积减小，或因油脏堵塞进油滤网和柴油滤芯时，将引起供油量不足而使发动机功率下降和起动困难。这种故障的检查和排除可在车上完成。用手油泵泵油至一定压力，松开放气螺钉，如有气泡溢出且始终排气不尽，则说明油路进空气;如没有气泡但柴油从放气螺钉处溢出无力，则说明油路被堵塞。正常现象是略为松开放气螺钉，立即有油柱以一定压力喷射出来。排除故障的方法是找出损坏或老化的垫圈、接头或油管予以更换;此类故障的方法是勤清洗进油滤网和柴油滤芯，勤检查管路，发现有问题时及时解决。
输油泵活塞弹簧折断
发动机在运行中突然熄火，不能起动。拧松放气螺钉检查发现喷油泵低压油腔无燃油或很少，用手油泵泵油至整个低压油腔充满油，排净空气重新启动，发动机恢复正常，但行驶一段距离后再次自动熄火。这种故障现象很可能是输油泵活塞弹簧折断。此故障可就车排除，拧下螺钉，更换弹簧即可。
喷油器偶件卡死
当喷油器针阀卡死在关闭位置时在气缸盖附近出现有规律的敲击声。它是由于喷油泵供油时的压力波冲击喷油器所致。判断方法是拧松接喷油器端的高压油管，如敲击声随即消失，可断定此缸喷油器针阀卡死。
输油泵止回阀密封不严
发动机启动后工作正常，但熄火停车一定时间后则出现启动困难，拧松放气螺钉有气泡溢出，需重新排净空气方能启动。这种故障多为输油泵止回阀密封不严引起。检查方法是拧下输油泵出油螺钉，泵动手油泵使燃油充满出油接头油腔，如接头内油面很快下降，则说明止回阀密封不好。拆下止回阀检查密封而是否完好，止回阀弹簧是否折断或变形，密封座面上是否附有颗粒杂质，依具体情况分别采取研磨密封面、更换止回阀或止回阀弹簧将故障排除。正常情况是油面在3分钟以上的时间内不出现下降，泵动手油泵有油柱从出油接头有力喷出。
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静音式柴油发电机组有哪些保护优势
静音式柴油发电机组能够降低噪音，在住宅，医院等场所非常受欢迎，下面我们再来看看静音式柴油发电机的十大保护优势。
1、附近静音柴油发电机失磁保护
失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、附近系统低电压、附近静稳阻抗、附近TV断线等判据构成，分别动作于发信号和解列灭磁。励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关，可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。
2、附近静音柴油发电机过激磁保护
过激磁保护是反应发电机因频率降低或者电压过高引起铁芯工作磁密过高的保护。过激磁保护分高、附近低两段定值，低定值经固定延时5s发出信号和降低励磁电压（降低励磁电压、附近励磁电流的功能暂未用），高定值经反时限动作于解列灭磁。反时限延时上限为5秒，下限为200秒。
3、附近静音柴油发电机定子接地保护
发电机定子接地保护作为发电机定子单相接地故障保护，由基波零序电压部分和三次谐波电压两部分组成，基波零序电压保护机端至机尾95%区域的定子绕组单相接地故障，由反映发电机机端零序电压原理构成，经时限t1（3s）动作于解列灭磁；三次谐波电压保护机尾至机端30%区域的定子绕组单相接地故障，由发电机中性点和机端三次谐波原理构成，经时限t2（5s）动作于信号。二者组成的定子接地保护。保护设有ＰＴ断线闭锁。
4、附近静音柴油发电机定子匝间保护
保护由纵向零序电压和故障分呈负序方向判据构成,设置PT断线闭锁措施，作为发电机内部匝间、附近相间短路以及定子绕组开焊的主保护.故障分量负序方向判据通过检测流出发电机的负序功率实现纵向零序电压判据通检测中性点与发电机中性点直接相连但不接地的3PT开口三角绕组所输出的纵向3U0实现。保护动作于全停。
5、附近静音柴油发电机失步保护
保护采用三阻抗元件，通过阻抗的轨迹变化来检测滑极次数并确定振荡中心的位置。在短路故障、附近系统振荡、附近电压回路断线等情况下，保护不误动作。保护一般动作于信号；当振荡中心在发电机－变压器组内部，保护I段启动经t1(0.5s)发跳闸命令, 动作于解列灭磁；当振荡中心在发电机－变压器组外部，保护II段启动经t2(2s)发信号。保护装设有电流闭锁装置，用以保证在断路器断开时电流不超过断路器额定失步开断电流。
6、附近静音柴油发电机低频累加保护
低频累加保护反应系统频率降低对汽轮机影响的累积效应，保护由灵敏的频率继电器和计数器组成，经出口断路器辅助接点闭锁（即发电机退出运行时低频累加保护也退出运行），累计系统频率低于频率定值47.5Hz的时间，当累计时间达到整定值3000秒时，经延时30秒动作于发信号。装置在运行时可实时监视：定值，频率f及累计时间的显示。
7、附近静音柴油发电机励磁回路过负荷保护
励磁回路过负荷保护用作转子励磁回路过流或过负荷的保护，接成三相式，由定时限和反时限两部分组成。 定时限部分动作电流按正常运行 额定电流下能可靠返回的条件整定，经时限t1(5s)动作于信号和降低励磁电流（降低励磁电流的功能未用）；反时限部分动作特性按发电机励磁绕组的过负荷能力确定，保护动作于解列灭磁，反时限上限为10秒。
8、附近静音柴油发电机转子一点接地保护
发电机转子一点接地保护用于反应发电机转子回路一点接地故障，保护采用乒乓式切换原理，轮流采样转子回路正、附近负极对地电压，通过求解两个不同的接地回路方程，实时计算转子接地电阻和接地位置。保护经延时2秒动作于信号。
9、附近静音柴油发电机对称过负荷保护
保护装置由定时限和反时限两部分组成，定时限部分经时限5秒动作于信号。反时限动作特性按发电机承受过负荷电流的能力确定，动作于解列。保护装置能反应发电机定子的热积累过程。
10、附近静音柴油发电机负序过负荷保护
保护装置由定时限和反时限两部分组成，定时限动作电流按躲过发电机长期允许的负序电流值和躲过 负荷下负序电流滤过器不平衡的电流值整定，经时限3秒动作于信号。反时限动作特性按发电机承受负序电流的能力确定，动作于解列灭磁。
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