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發(fā)電機逆功率保護學習
發(fā)電機逆功率保護
發(fā)電機逆功率保護又稱功率方向保護。一般而言，發(fā)電機的功率方向應該為由發(fā)電機流向母線，但是當發(fā)電機失磁或其他某種原因，發(fā)電機有可能變?yōu)殡妱訖C運行，即從系統(tǒng)中吸取有功功率。這就是逆功率。當逆功率達到一定值時，發(fā)電機的保護動作，或動作于發(fā)信號或動作于跳閘。
1、概述說明
并網(wǎng)運行的汽輪發(fā)電機，在汽輪機的主汽門關閉之后，便作為同步電動機運行：吸收有功功率而拖著汽輪機轉(zhuǎn)動，可向系統(tǒng)發(fā)出無功功率。由于汽輪機主汽門已關閉，汽機尾部葉片與殘留蒸汽產(chǎn)生摩擦而形成鼓風損耗，長期運行過熱而損壞。燃氣輪機和水輪機也主要是對原動機的損害。發(fā)電機逆功率保護主要保護汽輪機不受損害。
對汽輪機逆功率保護的整定計算，就是要確定該保護的動作功率Pdz及動作延時t。
1、動作功率Pdz的整定 汽輪發(fā)電機逆功率保護的動作功率可按下式計算：Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保護的動作功率 Krel-可靠系數(shù)，取0.8 P1-主汽門關閉后，汽輪機維持同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)所消耗的功率，該功率的大小除與汽輪機的結(jié)構(gòu)及容量有關之外，還與汽輪發(fā)電機的主蒸汽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(管道結(jié)構(gòu)及有無旁路管道等)有關，一般取額定功率的1.5~2% η-發(fā)電機拖動汽輪發(fā)電機旋轉(zhuǎn)時的效率，取0.98~0.99 所以：Pdz≈(1.2~1.6%)PN PN-發(fā)電機的額定功率。 實際中，Pdz=可取1~1.5%PN。
2、動作延時發(fā)電機逆功率保護的動作延時，應按照汽輪發(fā)電機主汽門關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，當汽輪機蒸汽系統(tǒng)有旁路管道時，允許運行時間還要長一些。 因此，若按照汽輪機主汽門關閉之后允許運行的時間來整定保護的動作延時，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，多采用逆功率保護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，由于動作時間短，在主汽門點閉后很短的時間內(nèi)，由于汽輪機及發(fā)電機的慣性，實際逆功率可能很小，因此逆功率的定值不應大于1%PN。
2、原理介紹
當發(fā)電機出現(xiàn)逆功率(外部功率指向發(fā)電機，也就是發(fā)電機變成電動機工況)，逆功率保護動作斷路器跳閘。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。利用水利資源和水輪機配合，可以制成水輪發(fā)電機;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。利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機配合，可以制成汽輪發(fā)電機，這種發(fā)電機多為高速電機(3000rpm)。 此外還有利用太陽能、風能、原子能、地熱、潮汐、生物能等能量的各類發(fā)電機。 此外，由于發(fā)電機工作原理不同又分作直流發(fā)電機，異步發(fā)電機和同步發(fā)電機。在廣泛使用的大型發(fā)電機都是同步發(fā)電機。
何為逆功率?
眾所周知，發(fā)電機的功率方向應該由發(fā)電機方向流向系統(tǒng)方向。但由于某種原因，當汽輪機失去原動力，而發(fā)電機出口開關又未能跳閘，則功率方向變?yōu)橛上到y(tǒng)流向發(fā)電機，即發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C在運行。此時發(fā)電機從系統(tǒng)中吸取有功功率，此即為逆功率。
逆功率的危害
發(fā)電機逆功率保護是汽輪機由于某種原因?qū)е轮髌T關閉而失去原動力時，發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C帶動汽輪機旋轉(zhuǎn)，汽輪機葉片在無蒸汽情況下高速旋轉(zhuǎn)會引起鼓風摩擦，特別是在末級葉片可能會引起過熱，導致轉(zhuǎn)子葉片的損壞事故。
所以說逆功率保護實則是對汽輪機無蒸汽運行的保護。
發(fā)電機的程序逆功率保護
發(fā)電機程序逆功率保護主要是防止發(fā)電機在帶有一定負荷的情況下，突然跳開發(fā)電機出口開關而汽輪機主汽門又未能全部關閉的情況。在此情況下，汽輪發(fā)電機組極易發(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，動作信號發(fā)出后，先作用于關閉汽輪機主汽門，待發(fā)電機逆功率繼電器動作后，與主汽門關閉的信號組成與門，經(jīng)一短時限組成程序逆功率保護，動作作用于全停。
逆功率保護與程序逆功率保護的區(qū)別
逆功率保護是為了防止逆功率后，發(fā)電機變?yōu)殡妱訖C，帶動汽輪機旋轉(zhuǎn)，造成汽輪機的損壞。歸根到底，是怕原動機動力不足，反被系統(tǒng)帶著跑!
程序逆功率保護是為了防止發(fā)電機組突然解列后，主汽門未完全關閉，導致汽輪機超速，從而利用逆功率來規(guī)避。歸根到底，是怕原動機動力太足導致機組超速!
所以說嚴格意義上來說，逆功率保護是發(fā)電機繼電保護的一種，但主要是保護汽輪機。而程序逆功率保護不是一種保護而是為了實現(xiàn)程序跳閘而設置的動作過程，也叫程序跳閘，一般應用于停機方式。
關鍵的是逆功率只要定值達到就會跳閘，而程序逆功率除了定值達到，還要求汽機主汽門關閉，所以說在機組啟動過程中并網(wǎng)瞬間，一定要避免逆功率動作。
發(fā)電機的正常啟動特點與條件
云南紅河柴油發(fā)電機組的運行方式：正常情況下，云南紅河柴油發(fā)電機組保持在熱備用狀態(tài)，做好啟動的準備，預潤滑和預熟系統(tǒng)保持連續(xù)運行狀態(tài)，以便能使云南紅河柴油發(fā)電機啟動后在盡可能短的時間里達到滿功率。云南紅河柴油發(fā)電機從接到動信號開始，經(jīng)過帶載程序終達到穩(wěn)定運行。
云南紅河柴油發(fā)電機組能啟動應滿足以下條件：
a所有的控制設備有電，（部分設備失電也可能不影響啟動）；
b.沒有優(yōu)先連鎖（云南紅河柴油發(fā)電機在“維護”模式，盤車嚙合，A/B列壓空壓力低三者之一）和跳閘信號；
c.啟動失敗記憶信號。
云南紅河柴油發(fā)電機組的啟動命令有如下幾個：a.LHA、LHB母線電壓低（≤0.8Un）延時0.9秒；b.LGC、LGD母線電壓低（≤0.8Un）延時0.9秒；c.安注信號：d.殼高高壓（0.24MPa);e.主控室手動啟動。一旦接到以上啟動命令，只要機組無優(yōu)先連鎖信號和跳閘信號以及無啟動失敗記憶，機組將立即啟動，即使有正常跳閘信號和正常連鎖信號，也無法禁止啟動。云南紅河柴油發(fā)電機在接到啟動信號10杪內(nèi)，能夠達到額定轉(zhuǎn)速和額定電壓。一旦達到額定轉(zhuǎn)速和額定電壓后正常電斷路器001JA斷開同時掃負荷，斷路器002JA合上，并啟動一個帶載程序。由于電動機啟動功率比其額定功率大，云南紅河柴油發(fā)電機的容量又不是按照由配電裝置供電的全部廠用電設備同時啟動來選擇的。帶載程序用于：切除大部分專設廠用電設各，以便當電源斷路器002JA合閘時不致使全部專設廠用電設各同時啟動；b．按照需要和云南紅河柴油發(fā)電機組的容量使被切除的專設廠用電設備分批重新啟動。
云南紅河柴油發(fā)電機一旦接到啟動命令后，只有以下保護可以使云南紅河柴油發(fā)電機跳閘：①超速保護，轉(zhuǎn)速達到575r/min（額定轉(zhuǎn)速的115％）；②低電壓保護，電壓低于70％額定電壓2/3即在三個低電壓檢測回路中出現(xiàn)兩個低電壓頭）；③手動切斷：在云南紅河柴油發(fā)電機廠房按下001PP就地控制盤上的緊急停運按鈕001TO或就地的停機桿。
就地運行模式:這個模式主要用于云南紅河柴油發(fā)電機的定期試驗。通過就地OOIPP盤面002CC開關來啟動云南紅河柴油發(fā)電機，與啟動不同，在手動啟動云南紅河柴油發(fā)電機的過程中，勵磁開關不會自動合閘，必須在002JA斷開以及轉(zhuǎn)速大于80％條件下就地用015CC手動合閘。在就地運行模式下，正常連鎖和連鎖都將閉鎖云南紅河柴油發(fā)電機的啟動。正常停機保護有：①發(fā)電機保護，②勵磁保護；③高溫水出口溫度高高；④低溫水進口壓力低；囹潤滑油目用油箱150BA低低液位，⑥潤滑油溫度高：⑦主軸承溫度高；⑧燃油壓力低；⑨云南紅河柴油發(fā)電機曲軸箱壓力高；⑩排氣或渦輪增壓器進出口溫度高。就地運行模式并不妨礙云南紅河柴油發(fā)電機的啟動，一旦云南紅河柴油發(fā)電機接到啟動命令，一切運行過程同啟動一樣，盡管此時在就地運行模式。
維護模式:將OOICC置于“維護”模式，此模式下，云南紅河柴油發(fā)電機組不可能就地或啟動。這種情況主要用于云南紅河柴油發(fā)電機組的維護狀態(tài)，并為維護人員進入中樂盤柜進行檢修創(chuàng)造條件。需要啟動盤車裝置時，也要置于此模式。
云南紅河柴油發(fā)電機的停運：不論云南紅河柴油發(fā)電機以何種方式啟動，手動停機只能在就地進行。對于啟動運行工況下，首先，在主控室按下014TO停機認可按鈕，允許就地停機的情況下，才能在就地使用001PP上的002CC開關使云南紅河柴油發(fā)電機停機。對于云南紅河柴油發(fā)電機就地啟動的工況下，就地手動停機，不需通過主控制室認可。在發(fā)出正常停機信號的同時出現(xiàn)啟動信號，則后者具有優(yōu)先權(quán)。不管是何種性質(zhì)的啟動信號，就地停機按鈕001TO都能使云南紅河柴油發(fā)電機跳閘，并發(fā)出報警信號。
云南紅河柴油發(fā)電機組與汽油發(fā)電機如何選擇
有的客戶會詢問，到底云南紅河柴油發(fā)電機好還是汽油發(fā)電機好。這個問題不難回答，云南紅河柴油發(fā)電機組在全國馳名已久，正是因為云南紅河柴油發(fā)電機組的技術質(zhì)量得到了市場的廣泛認可。
一，在技術上，云南紅河柴油發(fā)電機組遠勝汽油機。
二，在燃料上，柴油雖然和汽油的市場價格差不多，但柴油的使用量要比汽油的使用量小。此外，柴油比汽油揮發(fā)的慢一些。這樣比起來，柴油明顯比汽油的成本低。
三，在市場公信度上，目前，在全世界的范圍內(nèi)，云南紅河柴油發(fā)電機組都比汽油發(fā)電機組受青睞。在我國，特別是康明斯云南紅河柴油發(fā)電機組，擁有的技術水平。是權(quán)威的發(fā)電機組產(chǎn)品。
四，在價格上，由于云南紅河柴油發(fā)電機組的技術比較透明，產(chǎn)品的價格透明度也比較高，不存在欺瞞客戶，謊賣詐賣的情況， 不同的就是技術有差異，這也是客戶在對比當中能夠清楚明白的一點。
所以，如果是為單純的發(fā)電，柴油機比汽油機的優(yōu)勢是多一些的。
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