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。

發(fā)電機(jī)的電氣原理及機(jī)械特性 　　發(fā)電機(jī)發(fā)展至今，各種類功能層出不窮。是在發(fā)電機(jī)行業(yè)較為有代表性的。下面就說(shuō)說(shuō)發(fā)電機(jī)的電氣原理及機(jī)械特性。 　　電機(jī)繞組和電氣性能：所有的發(fā)電機(jī)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(fù)載的 設(shè)計(jì)。與電網(wǎng)并聯(lián)時(shí)，2/3節(jié)距結(jié)構(gòu)抑制了有時(shí)較大的線圈節(jié)距會(huì)產(chǎn)生的過(guò)大的中線電流。一個(gè)完全連續(xù)的阻尼繞組減少了發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的振蕩。這種2/3節(jié)距、且極和齒都經(jīng)過(guò)了仔細(xì)精選的繞組匹配抑制了輸出電壓的波形畸變。 　　電機(jī)絕緣和浸漆：絕緣等級(jí)是“H”級(jí)。所有繞制的零部件都是用專門(mén)研制的材料并采用特殊的工藝浸漆的，為發(fā)電機(jī)在惡劣環(huán)境中運(yùn)行提供保障。專門(mén)開(kāi)發(fā)的樹(shù)脂基材料為線圈和各旋轉(zhuǎn)部件提供了高加工強(qiáng)度和高機(jī)械強(qiáng)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(guò)載能力：陸用發(fā)電機(jī)可以每12小時(shí)過(guò)載110%運(yùn)行1小時(shí)。 　　無(wú)線電干擾：無(wú)刷裝置和高質(zhì)量的AVR確保無(wú)線電傳送時(shí)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(wú)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(jī)是三相，并可對(duì)引至接線端子的12個(gè)接線頭重接，接線端子安裝在發(fā)電機(jī)非驅(qū)動(dòng)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(jī)械特性 　　軸和鍵：所有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子都經(jīng)動(dòng)平衡校驗(yàn)，校驗(yàn)振動(dòng)比BS6861第1部分第2 5級(jí)中規(guī)定的小值還要低。雙支點(diǎn)發(fā)電機(jī)帶半鍵校動(dòng)平衡。 　　空氣過(guò)濾器：作為任選件，可在發(fā)電機(jī)上裝備空氣過(guò)濾器，但額定值下降5%。 我們建議所有安裝空氣過(guò)濾器的電機(jī)加裝定子繞組高溫報(bào)警裝置。 　　防護(hù)等級(jí)：所有發(fā)電機(jī)都滿足IP23標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)等級(jí)作為可選項(xiàng)可以向客戶提供IP44空冷防護(hù)的發(fā)電機(jī)，但建議所有IP44發(fā)電機(jī)加裝定子繞組高溫報(bào)警裝置。 　　過(guò)濾接套和聯(lián)軸器：發(fā)電機(jī)都具有單支點(diǎn)和雙支點(diǎn)兩種結(jié)構(gòu)。接套和盤(pán)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(jī)配套。 　　海拔和環(huán)境溫度：所有陸用發(fā)電機(jī)的額定功率均指海拔不超過(guò)1000米，環(huán)境溫度小于40℃時(shí)的功率。若海拔超過(guò)1000米，每升高500米，功率下降3%; 海拔超過(guò)4000米時(shí)，請(qǐng)咨詢工廠。環(huán)境溫度超過(guò)40℃時(shí)，每上升5℃，電機(jī)功率下降3%;當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)60℃時(shí)，請(qǐng)和工廠聯(lián)系并咨詢