交流發(fā)電機(jī)和發(fā)電機(jī)組額定值的定義 交流發(fā)電機(jī)上的kVA額定值主要受繞組絕緣系統(tǒng)的熱能力控制 交流發(fā)電機(jī)的額定值定義了其向連接負(fù)載提供電力的能力。額定值以kVA為單位，并且是在發(fā)電機(jī)組應(yīng)用中交流發(fā)電機(jī)選型的起點(diǎn)。雖然在選型和選擇過(guò)程中還必須考慮其他因素，但本文討論的主題包括額定值和占空比的定義、行業(yè)中使用的術(shù)語(yǔ)以及這如何為協(xié)助GOEM為其發(fā)電機(jī)組選擇合適的交流發(fā)電機(jī)提供信息。 交流發(fā)電機(jī)額定值 交流發(fā)電機(jī)的kVA額定值主要取決于繞組絕緣系統(tǒng)的熱容量和所需的預(yù)期使用壽命。對(duì)于給定的使用壽命，絕緣等級(jí)越高，交流發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的熱量越高。 下表列出了用于對(duì)絕緣系統(tǒng)的性能進(jìn)行分類的字母和相應(yīng)的標(biāo)稱工作溫度。 現(xiàn)代繞組絕緣的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是低壓系統(tǒng)為H級(jí)（<1kV），中壓和高壓系統(tǒng)為F級(jí)（>1kV）。 然而，應(yīng)該注意的是，分配給絕緣系統(tǒng)等級(jí)的字母不一定與交流發(fā)電機(jī)額定的溫升等級(jí)相同。如果交流發(fā)電機(jī)上的kVA額定值導(dǎo)致運(yùn)行溫度低于絕緣系統(tǒng)的標(biāo)稱容量，則運(yùn)行壽命會(huì)延長(zhǎng)。相反，如果kVA額定值導(dǎo)致高于絕緣系統(tǒng)標(biāo)稱能力的工作溫度，則工作壽命會(huì)縮短。 這兩種情況都是可接受的運(yùn)行條件，但是在為特定應(yīng)用選擇交流發(fā)電機(jī)時(shí)，必須考慮交流發(fā)電機(jī)繞組的預(yù)期壽命。 示例：備用電源與主電源應(yīng)用 在典型的備用電源應(yīng)用（例如醫(yī)院）中，每年的運(yùn)行時(shí)間很可能少于200小時(shí)。在安裝的整個(gè)生命周期內(nèi)，例如15年，這相當(dāng)于總共多3000小時(shí)運(yùn)行時(shí)間。鑒于運(yùn)行時(shí)間相對(duì)較低，交流發(fā)電機(jī)可以在更高的溫度下運(yùn)行，因此額定值相對(duì)較高。 出于這個(gè)原因，客戶將在備用應(yīng)用的交流發(fā)電機(jī)上達(dá)到kVA額定值峰值。 然而，在連續(xù)運(yùn)行的應(yīng)用中，例如嵌入式發(fā)電方案，運(yùn)行時(shí)間可能高達(dá)每年8000小時(shí)。這相當(dāng)于在同樣的15年期間運(yùn)行超過(guò)120000小時(shí)。在這種情況下，繞組的溫度必須使用相對(duì)較低的kVA額定值來(lái)降低。 因此，客戶的交流發(fā)電機(jī)將達(dá)到F級(jí)甚至B級(jí)kVA額定值。 熱損傷曲線說(shuō)明絕緣壽命隨工作溫度的變化，并與其他工具結(jié)合使用，以便在為特定發(fā)電應(yīng)用的交流發(fā)電機(jī)指定額定值時(shí)做出選型和選擇決定。 發(fā)電機(jī)組額定值 發(fā)電機(jī)組額定值原理引入了備用和主電源應(yīng)用的概念。在ISO8528-1的指導(dǎo)下，發(fā)電機(jī)組額定值的定義按應(yīng)用分為四個(gè)類別。 ■ 應(yīng)急備用電源，（ESP額定值） ■ 限時(shí)主電源，（LTP額定值） ■ 主要額定功率，（PRP額定值） ■ 連續(xù)運(yùn)行功率，（COP額定值） 每個(gè)定義都規(guī)定了以下標(biāo)準(zhǔn)： ■ 負(fù)載類型 其中包括可變負(fù)載，即負(fù)載循環(huán)的幅度和持續(xù)時(shí)間不同，另外還有恒定負(fù)載，即負(fù)載保持恒定水平，但負(fù)載循環(huán)的持續(xù)時(shí)間可能會(huì)有所不同。 ■ 每年運(yùn)行小時(shí)數(shù) 將平均負(fù)載水平與發(fā)電機(jī)組的指定額定值進(jìn)行比較，并表示為額定kVA的百分比。發(fā)電機(jī)組必須能夠在規(guī)定的小時(shí)數(shù)中在平均負(fù)載水平運(yùn)行。 ■ 過(guò)載要求 過(guò)載能力表示可在指定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)高于指定kVA額定值的百分比。 交流發(fā)電機(jī)額定值的術(shù)語(yǔ)和定義因行業(yè)而異，與發(fā)電機(jī)組使用的術(shù)語(yǔ)和定義不一致。交流發(fā)電機(jī)的定義以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 8528-3、IEC 60034-1和一些全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)（如NEMA MG 1-32（北美））為指導(dǎo)，這些標(biāo)準(zhǔn)本身引入了進(jìn)一步的變化。 下表總結(jié)了根據(jù)ISO 8528-1對(duì)發(fā)電機(jī)組的定義以及ISO 8528-3和IEC 60034-1對(duì)交流發(fā)電機(jī)的定義。盡管存在差異，但該表顯示了如何匹配交流發(fā)電機(jī)與發(fā)電機(jī)組的額定值和運(yùn)行負(fù)荷。 需要注意的是，與標(biāo)準(zhǔn)相比，GOEM可能決定提供更高水平的性能，例如更高的平均負(fù)載或更長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間。 在將交流發(fā)電機(jī)與發(fā)電機(jī)組額定值和應(yīng)用相匹配時(shí)，需要考慮到這一點(diǎn)。

發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)學(xué)習(xí) 發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù) 　　發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)又稱功率方向保護(hù)。一般而言，發(fā)電機(jī)的功率方向應(yīng)該為由發(fā)電機(jī)流向母線，但是當(dāng)發(fā)電機(jī)失磁或其他某種原因，發(fā)電機(jī)有可能變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)運(yùn)行，即從系統(tǒng)中吸取有功功率。這就是逆功率。當(dāng)逆功率達(dá)到一定值時(shí)，發(fā)電機(jī)的保護(hù)動(dòng)作，或動(dòng)作于發(fā)信號(hào)或動(dòng)作于跳閘。 　1、概述說(shuō)明 　　并網(wǎng)運(yùn)行的汽輪發(fā)電機(jī)，在汽輪機(jī)的主汽門(mén)關(guān)閉之后，便作為同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行：吸收有功功率而拖著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，可向系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功功率。由于汽輪機(jī)主汽門(mén)已關(guān)閉，汽機(jī)尾部葉片與殘留蒸汽產(chǎn)生摩擦而形成鼓風(fēng)損耗，長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)熱而損壞。燃?xì)廨啓C(jī)和水輪機(jī)也主要是對(duì)原動(dòng)機(jī)的損害。發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)主要保護(hù)汽輪機(jī)不受損害。 　　對(duì)汽輪機(jī)逆功率保護(hù)的整定計(jì)算，就是要確定該保護(hù)的動(dòng)作功率Pdz及動(dòng)作延時(shí)t。 　　1、動(dòng)作功率Pdz的整定 汽輪發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的動(dòng)作功率可按下式計(jì)算：Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保護(hù)的動(dòng)作功率 Krel-可靠系數(shù)，取0.8 P1-主汽門(mén)關(guān)閉后，汽輪機(jī)維持同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)所消耗的功率，該功率的大小除與汽輪機(jī)的結(jié)構(gòu)及容量有關(guān)之外，還與汽輪發(fā)電機(jī)的主蒸汽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(管道結(jié)構(gòu)及有無(wú)旁路管道等)有關(guān)，一般取額定功率的1.5~2% η-發(fā)電機(jī)拖動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)的效率，取0.98~0.99 所以：Pdz≈(1.2~1.6%)PN PN-發(fā)電機(jī)的額定功率。 實(shí)際中，Pdz=可取1~1.5%PN。 　　2、動(dòng)作延時(shí)發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的動(dòng)作延時(shí)，應(yīng)按照汽輪發(fā)電機(jī)主汽門(mén)關(guān)閉后允許運(yùn)行的時(shí)間來(lái)整定，該允許時(shí)間一般為10~15min。計(jì)算及運(yùn)行實(shí)踐表明，當(dāng)汽輪機(jī)蒸汽系統(tǒng)有旁路管道時(shí)，允許運(yùn)行時(shí)間還要長(zhǎng)一些。 因此，若按照汽輪機(jī)主汽門(mén)關(guān)閉之后允許運(yùn)行的時(shí)間來(lái)整定保護(hù)的動(dòng)作延時(shí)，可取5~10min。動(dòng)作后作用于解列滅磁。 　　另外，投運(yùn)的大型汽輪發(fā)電機(jī)，多采用逆功率保護(hù)去啟動(dòng)程序跳閘回路，此時(shí)，動(dòng)作時(shí)間通常取1~2s。 對(duì)于程控逆功率保護(hù)，由于動(dòng)作時(shí)間短，在主汽門(mén)點(diǎn)閉后很短的時(shí)間內(nèi)，由于汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)的慣性，實(shí)際逆功率可能很小，因此逆功率的定值不應(yīng)大于1%PN。 　　2、原理介紹 　　當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)逆功率(外部功率指向發(fā)電機(jī)，也就是發(fā)電機(jī)變成電動(dòng)機(jī)工況)，逆功率保護(hù)動(dòng)作斷路器跳閘。需要采集三相電壓和二相電流信號(hào)。 　　由于一次能源形態(tài)的不同，可以制成不同的發(fā)電機(jī)。利用水利資源和水輪機(jī)配合，可以制成水輪發(fā)電機(jī);由于水庫(kù)容量和水頭落差高低不同，可以制成容量和轉(zhuǎn)速各異的水輪發(fā)電機(jī)。利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機(jī)配合，可以制成汽輪發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)多為高速電機(jī)(3000rpm)。 此外還有利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、原子能、地?zé)?、潮汐、生物能等能量的各類發(fā)電機(jī)。 此外，由于發(fā)電機(jī)工作原理不同又分作直流發(fā)電機(jī)，異步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)。在廣泛使用的大型發(fā)電機(jī)都是同步發(fā)電機(jī)。 　　何為逆功率? 　　眾所周知，發(fā)電機(jī)的功率方向應(yīng)該由發(fā)電機(jī)方向流向系統(tǒng)方向。但由于某種原因，當(dāng)汽輪機(jī)失去原動(dòng)力，而發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)又未能跳閘，則功率方向變?yōu)橛上到y(tǒng)流向發(fā)電機(jī)，即發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)在運(yùn)行。此時(shí)發(fā)電機(jī)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(jī)逆功率保護(hù)是汽輪機(jī)由于某種原因?qū)е轮髌T(mén)關(guān)閉而失去原動(dòng)力時(shí)，發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)帶動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)葉片在無(wú)蒸汽情況下高速旋轉(zhuǎn)會(huì)引起鼓風(fēng)摩擦，特別是在末級(jí)葉片可能會(huì)引起過(guò)熱，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子葉片的損壞事故。 　　所以說(shuō)逆功率保護(hù)實(shí)則是對(duì)汽輪機(jī)無(wú)蒸汽運(yùn)行的保護(hù)。 　　發(fā)電機(jī)的程序逆功率保護(hù) 　　發(fā)電機(jī)程序逆功率保護(hù)主要是防止發(fā)電機(jī)在帶有一定負(fù)荷的情況下，突然跳開(kāi)發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)而汽輪機(jī)主汽門(mén)又未能全部關(guān)閉的情況。在此情況下，汽輪發(fā)電機(jī)組極易發(fā)生超速，甚至飛車。為避免此種情況，對(duì)于非短路故障的某些保護(hù)，動(dòng)作信號(hào)發(fā)出后，先作用于關(guān)閉汽輪機(jī)主汽門(mén)，待發(fā)電機(jī)逆功率繼電器動(dòng)作后，與主汽門(mén)關(guān)閉的信號(hào)組成與門(mén)，經(jīng)一短時(shí)限組成程序逆功率保護(hù)，動(dòng)作作用于全停。 　　逆功率保護(hù)與程序逆功率保護(hù)的區(qū)別 　　逆功率保護(hù)是為了防止逆功率后，發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)，帶動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，造成汽輪機(jī)的損壞。歸根到底，是怕原動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足，反被系統(tǒng)帶著跑! 　程序逆功率保護(hù)是為了防止發(fā)電機(jī)組突然解列后，主汽門(mén)未完全關(guān)閉，導(dǎo)致汽輪機(jī)超速，從而利用逆功率來(lái)規(guī)避。歸根到底，是怕原動(dòng)機(jī)動(dòng)力太足導(dǎo)致機(jī)組超速! 　　所以說(shuō)嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，逆功率保護(hù)是發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)的一種，但主要是保護(hù)汽輪機(jī)。而程序逆功率保護(hù)不是一種保護(hù)而是為了實(shí)現(xiàn)程序跳閘而設(shè)置的動(dòng)作過(guò)程，也叫程序跳閘，一般應(yīng)用于停機(jī)方式。 　　關(guān)鍵的是逆功率只要定值達(dá)到就會(huì)跳閘，而程序逆功率除了定值達(dá)到，還要求汽機(jī)主汽門(mén)關(guān)閉，所以說(shuō)在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中并網(wǎng)瞬間，一定要避免逆功率動(dòng)作。