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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(lái)越重要。人們對(duì)發(fā)電機(jī)的可靠性、重慶本地性要求越來(lái)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(guò)負(fù)荷、重慶本地發(fā)電機(jī)失磁、重慶本地失步，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、重慶本地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(wèn)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、重慶本地低勵(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、重慶本地定子過(guò)電流或過(guò)負(fù)荷保護(hù)
在定子繞組、重慶本地勵(lì)磁繞組上應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限和反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)。定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或自動(dòng)減負(fù)荷、重慶本地降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、重慶本地解列滅磁。
3、重慶本地逆功率保護(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(zhǎng)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(lái)說(shuō)，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、重慶本地發(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、重慶本地降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、重慶本地解列滅磁。
5、重慶本地非全相運(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、重慶本地并列的操作過(guò)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(jiǎn)單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、重慶本地穩(wěn)定機(jī)組轉(zhuǎn)速、重慶本地減少機(jī)組出力、重慶本地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、重慶本地主變接地方式、重慶本地?cái)嘞嘈问?、重慶本地導(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(lái)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、重慶本地負(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、重慶本地彼此間相位差相等的關(guān)系。電流或電壓的相序、重慶本地大小關(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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一文帶你了解發(fā)電機(jī)
一、重慶附近發(fā)電機(jī)的種類和功能特點(diǎn)
發(fā)電機(jī)是指受到機(jī)械動(dòng)力的作用時(shí)產(chǎn)生電的設(shè)備。在這種轉(zhuǎn)換過(guò)程中，機(jī)械動(dòng)力來(lái)自于各種各樣的其他形式的能源，如風(fēng)能、重慶附近水能、重慶附近熱能、重慶附近太陽(yáng)能等。
根據(jù)產(chǎn)生電的類型不同，發(fā)電機(jī)主要分為直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)兩大類。
1.直流發(fā)電機(jī)的功能特點(diǎn)
直流發(fā)電機(jī)是指受外部機(jī)械力作用產(chǎn)生直流電的發(fā)電機(jī)。
一文帶你了解發(fā)電機(jī)
直流發(fā)電機(jī)具有使用方便、重慶附近運(yùn)行可靠等特點(diǎn)，可以直接為各種需要直流電源的用電設(shè)備提供電能。但是直流發(fā)電機(jī)內(nèi)部有換向器，易產(chǎn)生電火花，發(fā)電效率較低。直流發(fā)電機(jī)一般可作為直流電動(dòng)機(jī)、重慶附近電解、重慶附近電鍍、重慶附近充電及交流發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁等所需的直流電源。
2.交流發(fā)電機(jī)的功能特點(diǎn)
交流發(fā)電機(jī)是指受外部機(jī)械力作用產(chǎn)生交流電的發(fā)電機(jī)，該類發(fā)電機(jī)又可分為同步交流發(fā)電機(jī)和異步交流發(fā)電機(jī)。其實(shí)物外形如圖2所示。
在交流發(fā)電機(jī)中同步發(fā)電機(jī)為常見，該類發(fā)電機(jī)由直流電流勵(lì)磁，既能提供有功功率，也能提供無(wú)功功率，可用于為各種需要交流電源的負(fù)載設(shè)備供電。另外，同步發(fā)電機(jī)按所用原動(dòng)機(jī)的不同又可分為汽輪發(fā)電機(jī)、重慶附近水輪發(fā)電機(jī)、重慶附近柴油發(fā)電機(jī)、重慶附近風(fēng)力發(fā)電機(jī)4種。
交流發(fā)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，例如各種發(fā)電站、重慶附近企業(yè)、重慶附近商鋪及家庭備用電源、重慶附近汽車等均使用發(fā)電機(jī)供電，其應(yīng)用實(shí)例如圖3所示。
二、重慶附近發(fā)電機(jī)的型號(hào)與技術(shù)參數(shù)
為了便于對(duì)發(fā)電機(jī)的生產(chǎn)管理和使用， 對(duì)發(fā)電機(jī)的型號(hào)進(jìn)行了編制方法的統(tǒng)一，并在其外殼比較明顯的位置貼有發(fā)電機(jī)的銘牌，其中包含的參數(shù)主要有發(fā)電機(jī)的型號(hào)、重慶附近額定電壓、重慶附近額定電源、重慶附近額定功率、重慶附近絕緣等級(jí)、重慶附近頻率、重慶附近功率因數(shù)以及轉(zhuǎn)速等。
1.發(fā)電機(jī)的型號(hào)含義
發(fā)電機(jī)的型號(hào)通常是對(duì)機(jī)組的型號(hào)進(jìn)行的說(shuō)明，其中包含的信息有發(fā)電機(jī)輸出的電壓的種類、重慶附近發(fā)電機(jī)機(jī)組的類型、重慶附近控制特征、重慶附近設(shè)計(jì)序號(hào)以及環(huán)境特征等，如圖5所示。
除此之外，有些發(fā)電機(jī)的型號(hào)較為直觀簡(jiǎn)單，識(shí)別時(shí)較為方便，如圖6所示，其中包含有產(chǎn)品編號(hào)、重慶附近額定電壓及額定電流等。
例如，圖7所示典型發(fā)電機(jī)的銘牌標(biāo)識(shí)，從中可以了解其型號(hào)為“200GF6，參照上述命名方法可了解其型號(hào)所標(biāo)識(shí)的含義?！?
2.發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)
發(fā)電機(jī)的技術(shù)參數(shù)通常與型號(hào)一樣通過(guò)銘牌標(biāo)簽粘貼或直接標(biāo)識(shí)在發(fā)電機(jī)的外殼上，以供選用和檢修時(shí)參考，如圖8所示。
發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)包括：額定電壓、重慶附近額定電流、重慶附近轉(zhuǎn)速、重慶附近頻率、重慶附近功率因數(shù)、重慶附近定子接法和絕緣等級(jí)等。
(1)額定電壓
額定電壓指發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)輸出的額定電壓，單位是kV。
(2)額定電流
額定電流是指發(fā)電機(jī)正常并連續(xù)工作時(shí)的 工作電流，單位是kA。當(dāng)發(fā)電機(jī)其他各參數(shù)都在額定的情況下，發(fā)電機(jī)以該電流運(yùn)行，其定子繞組的溫升不會(huì)超過(guò)允許的范圍。
(3)轉(zhuǎn)速
發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是指發(fā)電機(jī)主軸在1min內(nèi)的 旋轉(zhuǎn)速度。該參數(shù)是判斷發(fā)電機(jī)性能好壞的重要參數(shù)之一。
(4)頻率
頻率是指發(fā)電機(jī)中交流電正弦波周期的倒數(shù)，其單位為赫茲(Hz)。例如一臺(tái)發(fā)電機(jī)的頻率為50Hz，則表明其交變電流的方向等參數(shù)1s改變50次。
(5)功率因數(shù)
發(fā)電機(jī)是靠電磁轉(zhuǎn)換進(jìn)行發(fā)電的，其輸出的功率可以分為兩種，即無(wú)功功率和有功功率。無(wú)功功率主要是用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)，進(jìn)行電與磁的轉(zhuǎn)換;而有功功率則是為用戶提供的。在發(fā)電機(jī)輸出的總功率中，有功功率所占的比例就是功率因數(shù)。
(6)定子接法
發(fā)電機(jī)的定子接法主要可以分為兩種，即三角形(△形)聯(lián)結(jié)和星形(Y形)聯(lián)結(jié)，如圖9所示。在發(fā)電機(jī)中，通常發(fā)電機(jī)定子的3個(gè)繞組一般都聯(lián)結(jié)成星形。
(7)絕緣等級(jí)
發(fā)電機(jī)的絕緣等級(jí)主要是指其絕緣材料耐高溫的等級(jí)。在發(fā)電機(jī)中絕緣材料是較為薄弱的環(huán)節(jié)，該材料在過(guò)高的溫度中很容易加速老化甚至損壞，所以不同的絕緣材料其耐熱等級(jí)
也有所區(qū)別。該參數(shù)通常是用字母表示的，其中Y 表示耐熱溫度為90℃，A 表示耐熱溫度為105℃，E 表示耐熱溫度為120℃，B 表示耐熱溫度為130℃，F(xiàn) 表示耐熱溫度為155℃，H 表示耐熱溫度為180℃，C 表示耐熱溫度為180℃以上。
(8)其他
在發(fā)電機(jī)中，除上述技術(shù)參數(shù)外，還有發(fā)電機(jī)的相數(shù)、重慶附近機(jī)組總重量和制造日期等參數(shù)。這些參數(shù)在識(shí)讀時(shí)比較直觀易懂，主要供使用者在使用時(shí)或是購(gòu)買時(shí)參考。
三、重慶附近發(fā)電機(jī)在線路中的符號(hào)標(biāo)識(shí)
發(fā)電機(jī)是電力拖動(dòng)、重慶附近機(jī)床等控制線路中必不可少的部件之一。在繪制各控制線路對(duì)應(yīng)的原理圖時(shí)，發(fā)電機(jī)并不是用其實(shí)際外形體現(xiàn)，而是由代表其功能的圖樣或簡(jiǎn)圖、重慶附近字母等符號(hào)進(jìn)行標(biāo)識(shí)的。發(fā)電機(jī)的符號(hào)與電動(dòng)機(jī)符號(hào)相似，一般用字母“G”文字符號(hào)標(biāo)識(shí)。其中G表示發(fā)電機(jī)，GD表示直流發(fā)電機(jī)，GA表示交流發(fā)電機(jī)(異步發(fā)電機(jī))，GS表示同步發(fā)電機(jī)，GH表示永磁發(fā)電機(jī)。根據(jù)這些不同的字母標(biāo)識(shí)，可以快速識(shí)別出該線路中使用的發(fā)電機(jī)的類型。
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發(fā)電機(jī)出線接線方式
發(fā)電機(jī)為三相四線（三火一零），配電柜為三相五線（三火一零），火之火零至火后的配電柜直接接地線。
如果關(guān)閉配電箱和發(fā)電機(jī)，配電箱和發(fā)電機(jī)應(yīng)該分享地線，也就是說(shuō)發(fā)電機(jī)外殼，配電箱外殼，發(fā)電機(jī)零線（中性線）連接在一起，配電箱的地線從零線、重慶當(dāng)?shù)嘏潆娤浣饘偻鈿な且粯拥模恍枰l(fā)電機(jī)。
如果配電柜離發(fā)電機(jī)較遠(yuǎn)，配電柜必須按照規(guī)定做接地體，與配電柜地線、重慶當(dāng)?shù)嘏潆姽窠饘偻鈿ひ黄稹?注意事項(xiàng)：
380V／220V低壓配電系統(tǒng)根據(jù)保護(hù)接地形式的不同可分為：IT系統(tǒng)、重慶當(dāng)?shù)豑T系統(tǒng)和TN系統(tǒng)。
IT系統(tǒng)的電力中性點(diǎn)通過(guò)高阻抗絕緣或接地，而電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地。即：過(guò)去稱為三相三線系統(tǒng)的接地保護(hù)電源系統(tǒng)。
TT系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)直接接地；電氣設(shè)備的金屬外殼也是直接接地的，與電源的中性接地?zé)o關(guān)。在過(guò)去三相四線供電系統(tǒng)中保護(hù)接地。
TN系統(tǒng)在380／220V三相四線低壓電網(wǎng)中，變壓器或發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)直接接地，通過(guò)共保護(hù)線將正常運(yùn)行時(shí)未充電的電氣設(shè)備金屬外殼與電源中性點(diǎn)連接。即對(duì)過(guò)去三相四線制供電系統(tǒng)進(jìn)行零保護(hù)。
TN系統(tǒng)的電力中性點(diǎn)直接接地，并有一條中性線引出。TN系統(tǒng)按其保護(hù)線路的形式分為TN－c系統(tǒng)、重慶當(dāng)?shù)豑N－s系統(tǒng)和TN－c－s系統(tǒng)。
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