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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、山東概述說(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、山東動(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、山東動(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、山東原理介紹
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、山東石油等資源,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、山東風(fēng)能、山東原子能、山東地?zé)?、山東潮汐、山東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)。
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增壓型柴油發(fā)電機(jī)機(jī)簡(jiǎn)介
1)發(fā)動(dòng)機(jī)依靠缸內(nèi)燃燒發(fā)出功率。因此,進(jìn)入缸內(nèi)的燃油和空氣是基本的兩大要素,兩者要合理調(diào)配,燃燒才能完全,使之達(dá)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(guān)鍵是空氣吸入量。一般發(fā)動(dòng)機(jī)靠自然吸氣,空氣吸入量受發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)阻力的限制,僅能吸入70%~80%(以1個(gè)大氣壓計(jì),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(jī)的基本特征就是采用了“增壓器”。因此,進(jìn)入氣缸的空氣不是依靠自然吸氣,而是由增壓器強(qiáng)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(yīng)增加,不但發(fā)動(dòng)機(jī)功率大大提高,而且由于燃燒完全,相應(yīng)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(dòng)機(jī)排氣壓力推動(dòng)渦輪,帶動(dòng)另一端的葉輪壓氣機(jī)“鼓充”進(jìn)氣,葉輪轉(zhuǎn)速每分鐘一般達(dá)10萬(wàn)轉(zhuǎn)左右。采用這種內(nèi)燃機(jī)增壓技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)氣氣缸的空氣通過(guò)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(fù)荷時(shí)一般達(dá)到12℃左右),空氣密度卻顯示下降,限制了功率的進(jìn)一步的提高,因此出現(xiàn)了“增壓中冷”技術(shù)。“增壓中冷”是將發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液或汽車前端的進(jìn)風(fēng)通過(guò)“中冷器”(即熱交換器)對(duì)已增壓過(guò)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣進(jìn)行“中間冷卻”。水冷型可將進(jìn)氣溫度降至90℃左右,空氣冷卻型可將進(jìn)氣溫度降至50℃左右。采用增壓中冷技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)為增壓中冷型,其功率比增壓型進(jìn)一步提高,油耗也相應(yīng)地進(jìn)一步減少。
6)B系列柴油機(jī)有3種吸氣形式——自然吸氣型、山東當(dāng)?shù)卦鰤盒秃驮鰤褐欣湫汀R揽窟@種技術(shù),B系列柴油機(jī)在缸徑、山東當(dāng)?shù)貨_程和轉(zhuǎn)速不變的情況下,可逐級(jí)提高它的功率和轉(zhuǎn)矩,因而明顯擴(kuò)大了系列內(nèi)柴油機(jī)的功率范圍。以B系列6缸機(jī)為例:自然吸氣型(代號(hào)6B)的額定功率為96kW,增壓型(代號(hào)6BT)的額定功率為118kW,增壓中冷型(代號(hào)6BTA)的額定功率140kW,它們的轉(zhuǎn)矩和燃油消耗量也分別不同程度地逐級(jí)得到提高和減少。
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