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柴油發(fā)電機(jī)組的基本原理和結(jié)構(gòu)
柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能,根據(jù)其用途的不同,可分為陸用柴油發(fā)電機(jī)組及船用柴油發(fā)電機(jī)組;如果按品牌的不同,可分為國(guó)產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)組和進(jìn)口柴油發(fā)電機(jī)組; 按轉(zhuǎn)速不同,可分為低速發(fā)電機(jī)組和高速發(fā)電機(jī)組。
基本原理
柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在柴油機(jī)汽缸內(nèi),經(jīng)過(guò)空氣弗列加濾清器過(guò)濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油充分混合,在活塞上行的擠壓下,體積縮小,溫度迅速升高,達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動(dòng)活塞下行, 稱(chēng)為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功,作用在活塞上的推力經(jīng)過(guò)連桿變成了推動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的力量,從而帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。將無(wú)刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝,就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子,利用‘電磁感應(yīng)’原理,發(fā)電機(jī)就會(huì)輸出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。這里只描述發(fā)電機(jī)組基本的工作原理。要想得到可使用的、江門(mén)鶴山附近穩(wěn)定的電力輸出,還需要一系列的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)控制、江門(mén)鶴山附近保護(hù)器件和回路。
結(jié)構(gòu)分析
一臺(tái)普通型柴油發(fā)電機(jī)組主要由柴油機(jī)、江門(mén)鶴山附近發(fā)電機(jī)以及控制系統(tǒng)三部分組成,柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)有兩種連接方式,一為柔性連接,即用連軸器把兩部分對(duì)接起來(lái),二為剛性連接,用高強(qiáng)度螺栓 將發(fā)電機(jī)鋼性連接片和柴油機(jī)飛 連接而成,目前市場(chǎng)上的柴油發(fā)電機(jī)組使用剛性連接的比較 多一些,柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)連接好之后安裝在公共底架上,然后配上各種起保護(hù)作用的傳感器,如 水溫傳感器,通過(guò)這些傳感器,直觀地把柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)顯示給操作員,而且有了這些傳感器, 就可以設(shè)定一個(gè)上限,當(dāng)達(dá)到或超過(guò)這個(gè)限定值的時(shí)候控制系統(tǒng)會(huì)預(yù)先報(bào)警,這個(gè)時(shí)候如果操作 員沒(méi)有采取措施,控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將機(jī)組停掉,柴油發(fā)電機(jī)組就是采取這種方式起自我保護(hù)作用 的。傳感器起接收和反饋各種信息的作用,真正顯示這些數(shù)據(jù)和執(zhí)行保護(hù)功能的是柴油發(fā)電機(jī)組 的控制系統(tǒng),控制屏一般安裝在發(fā)電機(jī)上,稱(chēng)為背包式控制屏,也有部分是獨(dú)立一個(gè)屏放置在操 作室內(nèi),稱(chēng)為分體式控制屏,控制屏通過(guò)電纜和發(fā)電機(jī)以及傳感器連接,分別顯示電參數(shù)和柴油
機(jī)運(yùn)行參數(shù)。此外 , 發(fā)電機(jī)組還有底盤(pán)、江門(mén)鶴山附近聯(lián)軸器、江門(mén)鶴山附近散熱器、江門(mén)鶴山附近燃油箱 , 有的還裝設(shè)有消聲器和外罩。
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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(chēng)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?dòng)機(jī)運(yùn)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(shí),發(fā)電機(jī)的保護(hù)動(dòng)作,或動(dòng)作于發(fā)信號(hào)或動(dòng)作于跳閘。
1、江門(mén)鶴山本地概述說(shuō)明
并網(wǎng)運(yùn)行的汽輪發(fā)電機(jī),在汽輪機(jī)的主汽門(mén)關(guān)閉之后,便作為同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行:吸收有功功率而拖著汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),可向系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功功率。由于汽輪機(jī)主汽門(mén)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(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)熱而損壞。燃?xì)廨啓C(jī)和水輪機(jī)也主要是對(duì)原動(dòng)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(duì)汽輪機(jī)逆功率保護(hù)的整定計(jì)算,就是要確定該保護(hù)的動(dòng)作功率Pdz及動(dòng)作延時(shí)t。
1、江門(mén)鶴山本地動(dòng)作功率Pdz的整定 汽輪發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的動(dòng)作功率可按下式計(jì)算:Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保護(hù)的動(dòng)作功率 Krel-可靠系數(shù),取0.8 P1-主汽門(mén)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(wú)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(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)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(shí)際中,Pdz=可取1~1.5%PN。
2、江門(mén)鶴山本地動(dòng)作延時(shí)發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)的動(dòng)作延時(shí),應(yīng)按照汽輪發(fā)電機(jī)主汽門(mén)關(guān)閉后允許運(yùn)行的時(shí)間來(lái)整定,該允許時(shí)間一般為10~15min。計(jì)算及運(yùn)行實(shí)踐表明,當(dāng)汽輪機(jī)蒸汽系統(tǒng)有旁路管道時(shí),允許運(yùn)行時(shí)間還要長(zhǎng)一些。 因此,若按照汽輪機(jī)主汽門(mén)關(guān)閉之后允許運(yùn)行的時(shí)間來(lái)整定保護(hù)的動(dòng)作延時(shí),可取5~10min。動(dòng)作后作用于解列滅磁。
另外,投運(yùn)的大型汽輪發(fā)電機(jī),多采用逆功率保護(hù)去啟動(dòng)程序跳閘回路,此時(shí),動(dòng)作時(shí)間通常取1~2s。 對(duì)于程控逆功率保護(hù),由于動(dòng)作時(shí)間短,在主汽門(mén)點(diǎn)閉后很短的時(shí)間內(nèi),由于汽輪機(jī)及發(fā)電機(jī)的慣性,實(shí)際逆功率可能很小,因此逆功率的定值不應(yīng)大于1%PN。
2、江門(mén)鶴山本地原理介紹
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(dòng)機(jī)工況),逆功率保護(hù)動(dòng)作斷路器跳閘。需要采集三相電壓和二相電流信號(hào)。
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(kù)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、江門(mén)鶴山本地石油等資源,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(yáng)能、江門(mén)鶴山本地風(fēng)能、江門(mén)鶴山本地原子能、江門(mén)鶴山本地地?zé)?、江門(mén)鶴山本地潮汐、江門(mén)鶴山本地生物能等能量的各類(lèi)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(dòng)力,而發(fā)電機(jī)出口開(kāi)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?dòng)機(jī)在運(yùn)行。此時(shí)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(mén)關(guān)閉而失去原動(dòng)力時(shí),發(fā)電機(jī)變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)帶動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),汽輪機(jī)葉片在無(wú)蒸汽情況下高速旋轉(zhuǎn)會(huì)引起鼓風(fēng)摩擦,特別是在末級(jí)葉片可能會(huì)引起過(guò)熱,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子葉片的損壞事故。
所以說(shuō)逆功率保護(hù)實(shí)則是對(duì)汽輪機(jī)無(wú)蒸汽運(yùn)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(kāi)發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)而汽輪機(jī)主汽門(mén)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(chē)。為避免此種情況,對(duì)于非短路故障的某些保護(hù),動(dòng)作信號(hào)發(fā)出后,先作用于關(guān)閉汽輪機(jī)主汽門(mén),待發(fā)電機(jī)逆功率繼電器動(dòng)作后,與主汽門(mén)關(guān)閉的信號(hào)組成與門(mén),經(jīng)一短時(shí)限組成程序逆功率保護(hù),動(dòng)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?dòng)機(jī),帶動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn),造成汽輪機(jī)的損壞。歸根到底,是怕原動(dòng)機(jī)動(dòng)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(mén)未完全關(guān)閉,導(dǎo)致汽輪機(jī)超速,從而利用逆功率來(lái)規(guī)避。歸根到底,是怕原動(dòng)機(jī)動(dòng)力太足導(dǎo)致機(jī)組超速!
所以說(shuō)嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō),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(shí)現(xiàn)程序跳閘而設(shè)置的動(dòng)作過(guò)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(huì)跳閘,而程序逆功率除了定值達(dá)到,還要求汽機(jī)主汽門(mén)關(guān)閉,所以說(shuō)在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中并網(wǎng)瞬間,一定要避免逆功率動(dòng)作。
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