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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)殡妱訖C(jī)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(dá)到一定值時，發(fā)電機(jī)的保護(hù)動作，或動作于發(fā)信號或動作于跳閘。
1、浙江衢州本地概述說明
并網(wǎng)運行的汽輪發(fā)電機(jī)，在汽輪機(jī)的主汽門關(guān)閉之后，便作為同步電動機(jī)運行：吸收有功功率而拖著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動，可向系統(tǒng)發(fā)出無功功率。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，長期運行過熱而損壞。燃?xì)廨啓C(jī)和水輪機(jī)也主要是對原動機(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。
對汽輪機(jī)逆功率保護(hù)的整定計算，就是要確定該保護(hù)的動作功率Pdz及動作延時t。
1、浙江衢州本地動作功率Pdz的整定 汽輪發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的動作功率可按下式計算：Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保護(hù)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(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)拖動汽輪發(fā)電機(jī)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(jī)的額定功率。 實際中，Pdz=可取1~1.5%PN。
2、浙江衢州本地動作延時發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的動作延時，應(yīng)按照汽輪發(fā)電機(jī)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(jī)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(jī)主汽門關(guān)閉之后允許運行的時間來整定保護(hù)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(jī)，多采用逆功率保護(hù)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(hù)，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(jī)及發(fā)電機(jī)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、浙江衢州本地原理介紹
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)變成電動機(jī)工況)，逆功率保護(hù)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(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、浙江衢州本地石油等資源，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)。 此外還有利用太陽能、浙江衢州本地風(fēng)能、浙江衢州本地原子能、浙江衢州本地地?zé)?、浙江衢州本地潮汐、浙江衢州本地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)殡妱訖C(jī)在運行。此時發(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)閉而失去原動力時，發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱訖C(jī)帶動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)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(hù)實則是對汽輪機(jī)無蒸汽運行的保護(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，突然跳開發(fā)電機(jī)出口開關(guān)而汽輪機(jī)主汽門又未能全部關(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，對于非短路故障的某些保護(hù)，動作信號發(fā)出后，先作用于關(guān)閉汽輪機(jī)主汽門，待發(fā)電機(jī)逆功率繼電器動作后，與主汽門關(guān)閉的信號組成與門，經(jīng)一短時限組成程序逆功率保護(hù)，動作作用于全停。
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)殡妱訖C(jī)，帶動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，造成汽輪機(jī)的損壞。歸根到底，是怕原動機(jī)動力不足，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，主汽門未完全關(guān)閉，導(dǎo)致汽輪機(jī)超速，從而利用逆功率來規(guī)避。歸根到底，是怕原動機(jī)動力太足導(dǎo)致機(jī)組超速!
所以說嚴(yán)格意義上來說，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)而是為了實現(xiàn)程序跳閘而設(shè)置的動作過程，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)到就會跳閘，而程序逆功率除了定值達(dá)到，還要求汽機(jī)主汽門關(guān)閉，所以說在機(jī)組啟動過程中并網(wǎng)瞬間，一定要避免逆功率動作。
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柴油發(fā)電機(jī)故障分析判斷方法
1、浙江衢州當(dāng)?shù)赜^察法：
用眼觀察柴油發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)的外部特征，如機(jī)油顏色有無污染；排氣顏色的白煙、浙江衢州當(dāng)?shù)睾跓熯€是藍(lán)煙；觀察儀表讀數(shù)是否正常；發(fā)動機(jī)有無漏油、浙江衢州當(dāng)?shù)芈┧?、浙江衢州?dāng)?shù)芈獾牡胤健?
2、浙江衢州當(dāng)?shù)芈犅暦ǎ?
柴油發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)的聲音是否正常，可用長螺釘旋具（或長金屬棒）貼耳或用聽診器監(jiān)聽柴油發(fā)電機(jī)各部位的工作響聲。同時改變油量，傾聽柴油發(fā)電機(jī)在各種轉(zhuǎn)速下聲響的變化，也可根據(jù)聲音的有無節(jié)奏性，判斷工作循環(huán)的間隔是否一致。
3、浙江衢州當(dāng)?shù)亟佑|法：
用手觸摸檢查柴油發(fā)電機(jī)各部位溫度是否正常。一般的軸承溫度不應(yīng)超過60℃。用手觸摸時，根據(jù)經(jīng)驗，手摸記數(shù)，從1數(shù)到7（約5~6s），若數(shù)不到7就感覺灼熱不能忍耐，需松手時，則認(rèn)為該溫度已超過60℃。手摸不僅可以用來感溫，而且通過手感可以檢查連接是否可靠，間隙大小如何，甚至機(jī)油有無稀釋，粘度大小均可以用手感來做初步判斷。
4、浙江衢州當(dāng)?shù)孛}動感知法：
當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)運轉(zhuǎn)時，用手緊握高壓油管以感受噴油泵供油時所產(chǎn)生的脈動情況，據(jù)此判定各缸的工作狀況。采用此法時，可同時結(jié)合感溫法和聽聲法進(jìn)行分析比較，以確定故障缸和產(chǎn)生問題的原因。一般情況是，若脈動大，爆發(fā)聲音強(qiáng)和瞬間溫度高，則表明該缸供油量偏大；反之，若脈動小，爆發(fā)聲音弱和瞬間溫度低，則表明改缸供油量偏小；若脈動大，但爆發(fā)聲音弱和瞬間溫度低，則表明噴油器噴孔堵塞或針閥發(fā)卡，造成高壓油管內(nèi)油壓很高，但不噴油或噴油很少；若脈動小，但爆發(fā)聲音不正常和瞬間溫度高，則表明噴油器噴油壓力下降、浙江衢州當(dāng)?shù)仂F化不良，造成不能及時點火和完全燃燒，因而后燃嚴(yán)重，排氣溫度增高。
5、浙江衢州當(dāng)?shù)財嘤头ǎ?
為了準(zhǔn)確判斷哪一個缸有故障，可逐個擰松高壓油管一端的緊固螺母或用一字槽螺釘旋具撬起噴油泵分泵的滾輪體部件，切斷噴油泵到噴油器的高壓油路，逐個停止各缸工作；同時觀察柴油發(fā)電機(jī)的工作情況有無變化，以此判定各缸的工作情形。如果柴油發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和聲音有變化，說明該缸工作正常；如果無變化，說明該缸基本不工作，有故障現(xiàn)象（如敲缸、浙江衢州當(dāng)?shù)孛昂跓煹龋r，若切斷某缸油路后，故障現(xiàn)象消失，則說明該缸有故障。
6、浙江衢州當(dāng)?shù)乇容^法：
當(dāng)已確定某缸或某一零部件工作不正常時，為了進(jìn)一步判定故障的所在部位，可以進(jìn)行對比檢查，或?qū)岩捎泄收系牧悴考?，以本機(jī)其他缸的相同機(jī)件來代替，或者用備件更換的方法檢查，如故障現(xiàn)象轉(zhuǎn)移或消失，則證明該零部件有故障。
7、浙江衢州當(dāng)?shù)仳炞C法：
對經(jīng)過分析判斷的故障原因，常常通過試探性的調(diào)整或拆卸，以驗證原來分析的正確性，從而找到故障所在。例如，經(jīng)過分析查找已知某一缸排氣冒煙正常，并知道是空氣系統(tǒng)的原因—壓縮不良，那么是氣門泄露呢？還是活塞與氣缸套之間磨損過大而漏氣呢？可向該缸內(nèi)注入少許潤滑油（約4~5g），若壓縮力提高了，就說明是氣缸漏氣。
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柴油發(fā)電機(jī)組保護(hù)系統(tǒng)
一、浙江衢州本地溫度及壓力保護(hù)系統(tǒng)
1.系統(tǒng)簡介
溫度及壓力的控制在柴油機(jī)運行中非常關(guān)鍵。
潤滑油壓力、浙江衢州本地燃油壓力不足，柴油機(jī)將無法運行。目前的大功率中速柴油機(jī)大都有一套比較完整的監(jiān)控檢測系統(tǒng)，對柴油機(jī)的一些重要參數(shù)(如溫度、浙江衢州本地壓力等)進(jìn)行監(jiān)控，一旦這些參數(shù)超出設(shè)定范圍就聲光報警或自動停機(jī)。
柴油機(jī)組設(shè)有氣缸排氣、浙江衢州本地透平排氣、浙江衢州本地主軸承、浙江衢州本地發(fā)電機(jī)定子、浙江衢州本地缸套水、浙江衢州本地潤滑油等溫度監(jiān)測及燃油、浙江衢州本地起動空氣、浙江衢州本地潤滑油、浙江衢州本地生水、浙江衢州本地缸套水、浙江衢州本地油嘴水、浙江衢州本地進(jìn)氣等壓力監(jiān)測。這些溫度及壓力監(jiān)測、浙江衢州本地報警及停機(jī)系統(tǒng)主要由裝在控制屏上的CMR424、浙江衢州本地CMR524單元組成。
2.優(yōu)缺點。這套系統(tǒng)體積小、浙江衢州本地元件少(每一種信號由一個獨立的電路板轉(zhuǎn)化)、浙江衢州本地布局集中、浙江衢州本地便于監(jiān)視，而且有一部分溫度(如缸套水溫度、浙江衢州本地潤滑油溫度等)的控制采用PLC微電腦控制，自動化程度比較高。潤滑油壓力和缸套水壓力的控制就地直接采用壓力開關(guān)作用于跳機(jī)。盡管如此，該系統(tǒng)仍有一定的局限性。對于排氣溫度而言，只有單缸和平均溫度的差值報警，沒有單缸溫度超過設(shè)定值的報警，溫度無法實時顯示。傳統(tǒng)的自動記錄儀需要大量的打印紙，打印間隔太長，多種曲線擠在一起不易辯別，且無法數(shù)字化等。幾次渦輪增壓器損壞就是因為沒有及時發(fā)現(xiàn)溫度上升趨勢致使氣閥損壞而打壞渦輪增壓器的。
3.常見故障及防范改進(jìn)對策。溫度顯示波動且幅度大，有時顯示-1或1該故障原因有： ，連接插頭接觸不良，可以擰緊，當(dāng)插頭松脫時CMR424顯示-1；第二，探頭特性變壞，可以更換探頭，特別當(dāng)熱電阻探頭短路時CMR424顯示1；第三，電子板需要重新調(diào)整。
二、浙江衢州本地全自動保護(hù)系統(tǒng)
1.工作原理
柴油發(fā)電機(jī)組油霧保護(hù)系統(tǒng)的主要保護(hù)元件是油霧探測器，它能及時檢測出有否因軸承過熱或活塞環(huán)損傷造成過量漏氣等故障而導(dǎo)致在曲軸箱內(nèi)形成油霧，從而監(jiān)視柴油機(jī)的主要運行部件——曲軸和氣缸的工作狀況是否正常。在柴油機(jī)運行過程中它通過采樣管系不停地抽出曲軸箱內(nèi)的油氣，并送至一個靈敏且準(zhǔn)確的濃度測量裝置。該濃度測量裝置包括一個紅外線發(fā)射二極管和對側(cè)一個光電接收二級管。光電二級管感受紅外線產(chǎn)生的光強(qiáng)度，并將光強(qiáng)度信號轉(zhuǎn)換為電信號送至電子鑒定裝置。
2.優(yōu)缺點
該保護(hù)裝置的快速性、浙江衢州本地靈敏性無可厚非，但經(jīng)過幾年的運行檢修發(fā)現(xiàn)，由于外界或裝置自身的原因，使得其選擇性和可靠性大大降低。比如由于潤滑油冷卻器的泄漏(水進(jìn)入并污染了潤滑油)，油霧探測器將會感受到由于水份的增加而引起的不透明度的增加，繼而發(fā)生跳機(jī)。油霧探測器的電子元件屬于高精度元件，但因其安裝在柴油機(jī)本體上，溫度高、浙江衢州本地振動大，工作環(huán)境極為惡劣，由此使得電子元件的老化加劇，產(chǎn)生溫度漂移，跳機(jī)的靈敏度增加，誤動率也增加。而且該保護(hù)有時出現(xiàn)指示燈全無指示，使得保護(hù)經(jīng)常處于脫離狀態(tài)等。頻繁的保護(hù)誤動及保護(hù)的無法就緒，不僅會造成因甩負(fù)荷而引起的材質(zhì)疲勞，壽命縮短，而且會使生產(chǎn)人員產(chǎn)生麻痹心理，認(rèn)為該裝置不可靠，是誤動，這樣大大限制并誤導(dǎo)了生產(chǎn)人員的思維，而在真正出現(xiàn)“高油霧”時就會發(fā)生事故。
3.常見故障及防范改進(jìn)對策
元件老化，溫度漂移等引起靈敏度改變,結(jié)合電廠的實際并經(jīng)有關(guān)專家同意，將報警閥值S開關(guān)調(diào)至第4級，運行至今未發(fā)生跳機(jī)現(xiàn)象。
4.電子板故障
當(dāng)油霧探測器出現(xiàn)紅、浙江衢州本地綠指示燈全部熄滅的現(xiàn)象，且檢查24VDC電源正常、浙江衢州本地插頭無松動時，基本上就可判斷為電子板故障，也可以采用對換其它機(jī)組的電子板來進(jìn)行判斷。如確屬電子板故障，就應(yīng)該及時檢修或更換。
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