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發(fā)電機(jī)多種異常狀態(tài)及危害
隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展,發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷增加,大型發(fā)電機(jī)組在電力系統(tǒng)中越來越重要。人們對(duì)發(fā)電機(jī)的可靠性、河南商丘性要求越來越高。發(fā)電機(jī)的運(yùn)行對(duì)保證柴油發(fā)電機(jī)組的正常工作和電能質(zhì)量起著極其重要的作用。但是較之故障,異常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生的機(jī)率更大,比如定子繞組過負(fù)荷、河南商丘發(fā)電機(jī)失磁、河南商丘失步,發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行,非全相運(yùn)行等。這些威脅同樣不容忽視,所以研究大型發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行及保護(hù)是很有必要的。由于大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開關(guān),非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對(duì)象。本文針對(duì)大型發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行進(jìn)行了分析研究,采用對(duì)稱分量法得出了各相電流、河南商丘各序電流及相序電流間的關(guān)系,并用KATLAB軟件進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了理論分析的結(jié)果。同時(shí),就發(fā)電機(jī)組非全相保護(hù)存在的問題提出了改進(jìn)方案,并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運(yùn)行故障時(shí)的一些處理方法:
1、河南商丘低勵(lì)磁或失磁對(duì)于容量在100KW以下不允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī),當(dāng)采用直流勵(lì)磁機(jī)時(shí),應(yīng)在滅磁開關(guān)斷開時(shí)同時(shí)斷開發(fā)電機(jī)斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機(jī)也應(yīng)裝設(shè)失磁保護(hù)。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī),保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁;對(duì)于柴油發(fā)電機(jī),保護(hù)動(dòng)作于減出力,以便縮短異步運(yùn)行時(shí)間盡快恢復(fù)同步運(yùn)行,在不允許繼續(xù)異步運(yùn)行或失磁后母線電壓低于允許值時(shí),保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁。
2、河南商丘定子過電流或過負(fù)荷保護(hù)
在定子繞組、河南商丘勵(lì)磁繞組上應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限和反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)。定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或自動(dòng)減負(fù)荷、河南商丘降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、河南商丘解列滅磁。
3、河南商丘逆功率保護(hù)
對(duì)于容量在200KW及以上的柴油發(fā)電機(jī),宜裝設(shè)逆功率保護(hù)。保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào),經(jīng)長時(shí)限動(dòng)作于解列。 以上所述的解列滅磁,是指斷開發(fā)電機(jī)斷路器,汽輪機(jī)甩負(fù)荷。減出力,是指將原動(dòng)機(jī)出力減到給定值。程序跳閘,對(duì)柴油發(fā)電機(jī)來說,是指首先關(guān)閉主汽門,待逆功率繼電器動(dòng)作后,再跳開發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁。對(duì)水輪發(fā)電機(jī),是指首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置,再跳開發(fā)電機(jī)斷路器滅磁。
4、河南商丘發(fā)電機(jī)失步保護(hù)對(duì)于容量在300KW及以上的發(fā)電機(jī),需裝設(shè)失步保護(hù),保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或解列。若發(fā)生失步現(xiàn)象,應(yīng)盡快創(chuàng)造恢復(fù)同期的條件,一般可采取增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁,或減少該失步電機(jī)的有功出力,進(jìn)而將其牽入同步。動(dòng)減負(fù)荷、河南商丘降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、河南商丘解列滅磁。
5、河南商丘非全相運(yùn)行保護(hù)
發(fā)電機(jī)變壓器組的非全相運(yùn)行故障,大多數(shù)發(fā)生在機(jī)組解列、河南商丘并列的操作過程中,正確地進(jìn)行機(jī)組解列或并列的操作是大幅度地減少因負(fù)序電流燒損發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的簡單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、河南商丘穩(wěn)定機(jī)組轉(zhuǎn)速、河南商丘減少機(jī)組出力、河南商丘控制定子電流的原則,嚴(yán)格按照合理順序進(jìn)行操作和調(diào)整,完全可以把負(fù)序電流控制在允許的范圍之內(nèi)。 由于現(xiàn)在大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開關(guān),非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對(duì)象。所以在下面的章節(jié)中我將重點(diǎn)分析發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行及其相應(yīng)的保護(hù)措施。
非全相運(yùn)行時(shí),由于發(fā)電機(jī)組接線方式、河南商丘主變接地方式、河南商丘斷相形式、河南商丘導(dǎo)致原因不同,非全相運(yùn)行時(shí)的故障特征是不同的,所以對(duì)非全相運(yùn)行進(jìn)行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運(yùn)行一般采用對(duì)稱分量法來分析計(jì)算。對(duì)稱分量法是一種線性變換,利用它可將任意一組不對(duì)稱的三相電流(或電壓)分解成正序、河南商丘負(fù)序和零序三組三相對(duì)稱的電流(或電壓),這三組各自獨(dú)立的對(duì)稱電流(或電壓)就稱為不對(duì)稱電流(或電壓)的對(duì)稱分量,每組對(duì)稱分量的三相之間都有大小相等、河南商丘彼此間相位差相等的關(guān)系。電流或電壓的相序、河南商丘大小關(guān)系是機(jī)組非全相運(yùn)行時(shí)的重要故障信息,這些量的提取與判斷,對(duì)于保護(hù)機(jī)組與系統(tǒng)的運(yùn)行有著非常重要的意義。


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柴油發(fā)電機(jī)的環(huán)流產(chǎn)生的靜態(tài)分析
以模塊化并聯(lián)控制系統(tǒng)為例,發(fā)電機(jī)組的并聯(lián)調(diào)試一般先把并聯(lián)機(jī)組空載并聯(lián)時(shí)的環(huán)流調(diào)平衡、河南商丘當(dāng)?shù)刈銐蛐∏曳€(wěn)定運(yùn)行,再通過負(fù)荷分配器把有功功率調(diào)平衡,其中關(guān)鍵是解決空載并聯(lián)時(shí)的環(huán)流問題。以兩臺(tái)機(jī)組并聯(lián)為例,空載并聯(lián)常出現(xiàn)的問題:
(1)環(huán)流過大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過并聯(lián)機(jī)組額定電流的10%;
(2)并聯(lián)后,環(huán)流隨運(yùn)行時(shí)間逐漸變大,直至逆功率報(bào)警;
(3)環(huán)流不穩(wěn)定,隨機(jī)性忽大忽小。
由以上分析可知:
(1)將兩臺(tái)機(jī)組并聯(lián),首先要將兩臺(tái)機(jī)組的空載電壓、河南商丘當(dāng)?shù)卣{(diào)壓特性調(diào)整到完全相同,這是保證兩臺(tái)機(jī)組無功功率完全平均分配的前提條件,也是后續(xù)調(diào)整兩臺(tái)機(jī)組功率平均分配的基礎(chǔ)。當(dāng)上述兩項(xiàng)調(diào)整平衡后,才能保證并聯(lián)運(yùn)行的兩臺(tái)機(jī)組輸出端電壓在任意負(fù)荷下都相等,同時(shí)保證功率平均分配,才能保證環(huán)流為0(理想狀態(tài))。表明:環(huán)流產(chǎn)生的根本原因是兩臺(tái)機(jī)組空載電壓不是完全相等或調(diào)壓特性有差異,造成輸出端電壓不相等而產(chǎn)生了環(huán)流。
(2)兩臺(tái)機(jī)組的空載電壓、河南商丘當(dāng)?shù)卣{(diào)壓特性都相等,而兩臺(tái)機(jī)組的輸出電流不相等,也就是兩臺(tái)機(jī)組的功率分配不均勻,也會(huì)造成U1和U2不相等,而產(chǎn)生環(huán)流。
(3)影響無功功率分配的因素還有很多,像自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器特性、河南商丘當(dāng)?shù)赜镁鶋壕€環(huán)節(jié)的穩(wěn)定作用等,在此不再分析。



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