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

柴油發(fā)電機組有什么特性 介紹柴油機特性的目的在于通過分析柴油機特性曲線的變化規(guī)律，了解柴油機在各種調(diào)整情況和工況(即各種轉(zhuǎn)速及負荷)下的動力性和經(jīng)濟性，從而分析影響特性的各種因素，以便合理使用柴油機，了解它在什么情況下動力性 ，在什么情況下經(jīng)濟性 。當需要 功率輸出時，就充分發(fā)揮它的動力性能，在其他情況下工作時，則盡可能使它的經(jīng)濟性 。 柴油機特性內(nèi)容較多，其中主要是使用特性。實際上，柴油機經(jīng)常在類似于使用特性工況下工作，因此，這里僅介紹它的使用特性。 (1)速度特性柴油機在保持供油量不變的情況下(即高壓油泵調(diào)節(jié)齒條位置固定)，其功率、扭矩、油耗率等性能參數(shù)隨轉(zhuǎn)速的變化關系，稱為速度特性。油量調(diào)節(jié)機構固定在標定功率循環(huán)供油量位置時的特性稱為柴油機全負荷速度特性(一般稱外特性)。它代表該柴油機在使用中允許達到的 性能。 速度特性是通過試驗測得的，試驗時應將供油提前角、冷卻水溫度、潤滑油溫度等調(diào)整到 值，油量調(diào)整機構的齒條固定在 供油的位置上，然后逐漸增加柴油機的負荷，使轉(zhuǎn)速改變，分別在幾種轉(zhuǎn)速下測定柴油機的有效功率Ne、扭矩Me、燃油消耗率ge等參數(shù)，即得柴油機的外特性。 ①扭矩Me曲線的變化規(guī)律：循環(huán)供油量不變時，扭矩Me與指示效率ni、機械效率nm。及充氣系數(shù)書nv正比，若知道ni、nv及nm隨轉(zhuǎn)速而變化的關系，即可知道Me隨轉(zhuǎn)速變化的關系。 高轉(zhuǎn)速時，充氣系數(shù)nv降低，而且燃燒過程經(jīng)歷的時間縮短，不完全燃燒現(xiàn)象增加，致使ni有些下降，nm也下降，而每循環(huán)的供油量g，由于噴油泵在噴油過程中，溢流的燃油通過油孔時發(fā)生節(jié)流，轉(zhuǎn)速較高時，節(jié)流作用增強。因此，g增加。 當轉(zhuǎn)速過低時，由于空氣渦流減弱，燃燒不良及散熱漏氣損失增加，使ni降低，扭矩Me也降低。因此，速度特性曲線中，扭矩隨轉(zhuǎn)速變化形成兩頭低(即高速和低速)，中間凸起的形狀。 ②功率戈曲線的變化規(guī)律從功率Ne=Ne2πn/60×1/1000關系式可知，在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，扭矩Me隨轉(zhuǎn)速n變化不大，因此，功率Ne幾乎隨轉(zhuǎn)速n成正比增加。外特性中Ne曲線幾乎一斜率直線段，故在 轉(zhuǎn)速下有效 功率。 (2)柴油機的調(diào)速特性調(diào)速器的作用是根據(jù)負荷變化自動調(diào)節(jié)供油量而改變扭矩，使柴油機轉(zhuǎn)速變化不超過允許范圍。在調(diào)速器的作用下，柴油機的扭矩、功率、燃油消耗率等性能參數(shù)的變化關系稱為調(diào)速特性。 調(diào)速特性曲線由實驗而得，由調(diào)速器控制噴油泵齒條移動，使負荷由零變到 ，測取其扭矩、功率、油耗率等參數(shù)，然后繪成曲線。曲線1為柴油機的外特性曲線，曲線2到曲線7是調(diào)速器手柄處于不同位置的調(diào)速特性 (3)柴油機的負荷特性柴油機的負荷特性是在轉(zhuǎn)速保持一定數(shù)值不變時，通過改變噴油泵調(diào)節(jié)桿的位置，用增加或減少供油量的方法來改變載荷。在這種情況下，每小時燃料消耗量GT和燃料消耗率g，和排氣溫度Tr,及排氣煙度隨柴油機負荷(Pe或Nn)改變而變化的關系，即GT=f(Ne)、gg=f(Ne)稱為柴油機的負荷特征。 從小負荷區(qū)域，燃油消耗率gg隨負荷增大逐漸減少，當減小到一定程度時，便不再減小，反而隨負荷增加而升高。這是因為隨負荷增加機械效率nm迅速增加，同時熱損失也隨負荷增加而相對減小，指示效率nm隨之增加，當負荷達某值時，ni、nm的乘積達 值，因而出現(xiàn) 油耗率。然而負荷再增加，供油量增加，使熱損失增大，燃燒情況惡化，使ni減小，因而油耗率增大，當供油量超過點2時，排氣出現(xiàn)黑煙，故2點稱為“冒煙界限”點。當噴油量增到點3時，功率達到 值，繼續(xù)增大噴油量，gg顯著增加，而功率Ne反而降低。這是因為噴油量超過?！懊盁熃缦蕖睍r，由于燃燒不完全，排氣冒煙，不僅使燃料消耗率ge增大，而且使柴油機過熱，影響柴油機壽命，容易引起故障，因此，標定的循環(huán)供油量一般限制在“冒煙界限”范圍內(nèi)。6135G型柴油機在不同轉(zhuǎn)速下的負荷特性。