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發(fā)電機逆功率保護學(xué)習(xí)
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(yīng)該為由發(fā)電機流向母線,但是當(dāng)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(dāng)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、福建概述說明
并網(wǎng)運行的汽輪發(fā)電機,在汽輪機的主汽門關(guān)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(zhuǎn)動,可向系統(tǒng)發(fā)出無功功率。由于汽輪機主汽門已關(guān)閉,汽機尾部葉片與殘留蒸汽產(chǎn)生摩擦而形成鼓風(fēng)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(shù),取0.8 P1-主汽門關(guān)閉后,汽輪機維持同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)所消耗的功率,該功率的大小除與汽輪機的結(jié)構(gòu)及容量有關(guān)之外,還與汽輪發(fā)電機的主蒸汽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(管道結(jié)構(gòu)及有無旁路管道等)有關(guān),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(zhuǎn)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、福建動作延時發(fā)電機逆功率保護的動作延時,應(yīng)按照汽輪發(fā)電機主汽門關(guān)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(dāng)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(guān)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(nèi),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(yīng)大于1%PN。
2、福建原理介紹
當(dāng)發(fā)電機出現(xiàn)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(zhuǎn)速各異的水輪發(fā)電機。利用煤、福建石油等資源,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、福建風(fēng)能、福建原子能、福建地?zé)帷⒏=ǔ毕?、福建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(yīng)該由發(fā)電機方向流向系統(tǒng)方向。但由于某種原因,當(dāng)汽輪機失去原動力,而發(fā)電機出口開關(guān)又未能跳閘,則功率方向變?yōu)橛上到y(tǒng)流向發(fā)電機,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?qū)е轮髌T關(guān)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(zhuǎn),汽輪機葉片在無蒸汽情況下高速旋轉(zhuǎn)會引起鼓風(fēng)摩擦,特別是在末級葉片可能會引起過熱,導(dǎo)致轉(zhuǎn)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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發(fā)電機的電氣原理及機械特性
發(fā)電機發(fā)展至今,各種類功能層出不窮。是在發(fā)電機行業(yè)較為有代表性的。下面就說說發(fā)電機的電氣原理及機械特性。
電機繞組和電氣性能:所有的發(fā)電機繞組都是2/3節(jié)距繞制,能有效地電壓的三次和3的倍數(shù)次諧波,(第3,第9,第15……),是不間斷供電設(shè)備等非線性負載的 設(shè)計。與電網(wǎng)并聯(lián)時,2/3節(jié)距結(jié)構(gòu)抑制了有時較大的線圈節(jié)距會產(chǎn)生的過大的中線電流。一個完全連續(xù)的阻尼繞組減少了發(fā)電機并聯(lián)運行時的振蕩。這種2/3節(jié)距、福建附近且極和齒都經(jīng)過了仔細精選的繞組匹配抑制了輸出電壓的波形畸變。
電機絕緣和浸漆:絕緣等級是“H”級。所有繞制的零部件都是用專門研制的材料并采用特殊的工藝浸漆的,為發(fā)電機在惡劣環(huán)境中運行提供保障。專門開發(fā)的樹脂基材料為線圈和各旋轉(zhuǎn)部件提供了高加工強度和高機械強度。
干擾:THF(如BS EN60034—1所定義)小于2%。TIF(如NEMA Mgl - 22)所定義)小于50。
過載能力:陸用發(fā)電機可以每12小時過載110%運行1小時。
無線電干擾:無刷裝置和高質(zhì)量的AVR確保無線電傳送時干擾很小,滿足BSEN61000-6標(biāo)準(zhǔn)要求。如果需要的話,可另外提供抗無線電干擾抑制器( RFI)。接線端子和接線盒:標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)電機是三相,并可對引至接線端子的12個接線頭重接,接線端子安裝在發(fā)電機非驅(qū)動端的出線板上。茌鋼板制成的出線盒內(nèi)有AVR,并具有足夠空間讓用戶布線。為易于操作,面板為拆卸式面板。
機械特性
軸和鍵:所有發(fā)電機轉(zhuǎn)子都經(jīng)動平衡校驗,校驗振動比BS6861第1部分第2 5級中規(guī)定的小值還要低。雙支點發(fā)電機帶半鍵校動平衡。
空氣過濾器:作為任選件,可在發(fā)電機上裝備空氣過濾器,但額定值下降5%。 我們建議所有安裝空氣過濾器的電機加裝定子繞組高溫報警裝置。
防護等級:所有發(fā)電機都滿足IP23標(biāo)準(zhǔn)防護等級作為可選項可以向客戶提供IP44空冷防護的發(fā)電機,但建議所有IP44發(fā)電機加裝定子繞組高溫報警裝置。
過濾接套和聯(lián)軸器:發(fā)電機都具有單支點和雙支點兩種結(jié)構(gòu)。接套和盤片聯(lián)軸器符合SAE標(biāo)準(zhǔn),可以和所有帶SAE標(biāo)準(zhǔn)接口的柴油機配套。
海拔和環(huán)境溫度:所有陸用發(fā)電機的額定功率均指海拔不超過1000米,環(huán)境溫度小于40℃時的功率。若海拔超過1000米,每升高500米,功率下降3%; 海拔超過4000米時,請咨詢工廠。環(huán)境溫度超過40℃時,每上升5℃,電機功率下降3%;當(dāng)環(huán)境溫度超過60℃時,請和工廠聯(lián)系并咨詢
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