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發(fā)電機逆功率保護學習
發(fā)電機逆功率保護
發(fā)電機逆功率保護又稱功率方向保護。一般而言，發(fā)電機的功率方向應該為由發(fā)電機流向母線，但是當發(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。當逆功率達到一定值時，發(fā)電機的保護動作，或動作于發(fā)信號或動作于跳閘。
1、福建莆田概述說明
并網運行的汽輪發(fā)電機，在汽輪機的主汽門關閉之后，便作為同步電動機運行：吸收有功功率而拖著汽輪機轉動，可向系統(tǒng)發(fā)出無功功率。由于汽輪機主汽門已關閉，汽機尾部葉片與殘留蒸汽產生摩擦而形成鼓風損耗，長期運行過熱而損壞。燃氣輪機和水輪機也主要是對原動機的損害。發(fā)電機逆功率保護主要保護汽輪機不受損害。
對汽輪機逆功率保護的整定計算，就是要確定該保護的動作功率Pdz及動作延時t。
1、福建莆田動作功率Pdz的整定 汽輪發(fā)電機逆功率保護的動作功率可按下式計算：Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保護的動作功率 Krel-可靠系數，取0.8 P1-主汽門關閉后，汽輪機維持同步轉速旋轉所消耗的功率，該功率的大小除與汽輪機的結構及容量有關之外，還與汽輪發(fā)電機的主蒸汽系統(tǒng)的結構(管道結構及有無旁路管道等)有關，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、福建莆田動作延時發(fā)電機逆功率保護的動作延時，應按照汽輪發(fā)電機主汽門關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閉之后允許運行的時間來整定保護的動作延時，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，由于動作時間短，在主汽門點閉后很短的時間內，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大于1%PN。
2、福建莆田原理介紹
當發(fā)電機出現逆功率(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，可以制成容量和轉速各異的水輪發(fā)電機。利用煤、福建莆田石油等資源，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、福建莆田風能、福建莆田原子能、福建莆田地熱、福建莆田潮汐、福建莆田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)電機的功率方向應該由發(fā)電機方向流向系統(tǒng)方向。但由于某種原因，當汽輪機失去原動力，而發(fā)電機出口開關又未能跳閘，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)電機逆功率保護是汽輪機由于某種原因導致主汽門關閉而失去原動力時，發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C帶動汽輪機旋轉，汽輪機葉片在無蒸汽情況下高速旋轉會引起鼓風摩擦，特別是在末級葉片可能會引起過熱，導致轉子葉片的損壞事故。
所以說逆功率保護實則是對汽輪機無蒸汽運行的保護。
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增壓型柴油發(fā)電機機簡介
1）發(fā)動機依靠缸內燃燒發(fā)出功率。因此，進入缸內的燃油和空氣是基本的兩大要素，兩者要合理調配，燃燒才能完全，使之達到功率大而燃油省的目的。
2）燃油的輸入量是可以控制的，關鍵是空氣吸入量。一般發(fā)動機靠自然吸氣，空氣吸入量受發(fā)動機進氣系統(tǒng)阻力的限制，僅能吸入70%～80%（以1個大氣壓計，吸入氣缸的空氣體積與氣缸容積的百分比），因此功率難以提高。
3）增壓型柴油機的基本特征就是采用了“增壓器”。因此，進入氣缸的空氣不是依靠自然吸氣，而是由增壓器強制將空氣壓入或“填入”氣缸，從而使空氣量增多，噴射的燃油量也可相應增加，不但發(fā)動機功率大大提高，而且由于燃燒完全，相應降低了耗油量，尾氣煙度也有所改善。
4）廢氣渦輪增壓器利用發(fā)動機排氣壓力推動渦輪，帶動另一端的葉輪壓氣機“鼓充”進氣，葉輪轉速每分鐘一般達10萬轉左右。采用這種內燃機增壓技術的發(fā)動機為增壓型，其功率比自然吸氣型提高20%～40%，燃油消耗率也顯著下降。
5）進氣氣缸的空氣通過廢氣渦輪增壓器后，由于受壓縮功的影響，其溫度大幅度提高（全負荷時一般達到12℃左右），空氣密度卻顯示下降，限制了功率的進一步的提高，因此出現了“增壓中冷”技術。“增壓中冷”是將發(fā)動機的冷卻液或汽車前端的進風通過“中冷器”（即熱交換器）對已增壓過的發(fā)動機進氣進行“中間冷卻”。水冷型可將進氣溫度降至90℃左右，空氣冷卻型可將進氣溫度降至50℃左右。采用增壓中冷技術的發(fā)動機為增壓中冷型，其功率比增壓型進一步提高，油耗也相應地進一步減少。
6）B系列柴油機有3種吸氣形式——自然吸氣型、福建莆田當地增壓型和增壓中冷型。依靠這種技術，B系列柴油機在缸徑、福建莆田當地沖程和轉速不變的情況下，可逐級提高它的功率和轉矩，因而明顯擴大了系列內柴油機的功率范圍。以B系列6缸機為例：自然吸氣型（代號6B)的額定功率為96kW，增壓型（代號6BT）的額定功率為118kW，增壓中冷型（代號6BTA）的額定功率140kW，它們的轉矩和燃油消耗量也分別不同程度地逐級得到提高和減少。
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