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发电机逆功率保护学习
发电机逆功率保护
发电机逆功率保护又称功率方向保护。一般而言，发电机的功率方向应该为由发电机流向母线，但是当发电机失磁或其他某种原因，发电机有可能变为电动机运行，即从系统中吸取有功功率。这就是逆功率。当逆功率达到一定值时，发电机的保护动作，或动作于发信号或动作于跳闸。
1、湖南概述说明
并网运行的汽轮发电机，在汽轮机的主汽门关闭之后，便作为同步电动机运行：吸收有功功率而拖着汽轮机转动，可向系统发出无功功率。由于汽轮机主汽门已关闭，汽机尾部叶片与残留蒸汽产生摩擦而形成鼓风损耗，长期运行过热而损坏。燃气轮机和水轮机也主要是对原动机的损害。发电机逆功率保护主要保护汽轮机不受损害。
对汽轮机逆功率保护的整定计算，就是要确定该保护的动作功率Pdz及动作延时t。
1、湖南动作功率Pdz的整定 汽轮发电机逆功率保护的动作功率可按下式计算：Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保护的动作功率 Krel-可靠系数，取0.8 P1-主汽门关闭后，汽轮机维持同步转速旋转所消耗的功率，该功率的大小除与汽轮机的结构及容量有关之外，还与汽轮发电机的主蒸汽系统的结构(管道结构及有无旁路管道等)有关，一般取额定功率的1.5~2% η-发电机拖动汽轮发电机旋转时的效率，取0.98~0.99 所以：Pdz≈(1.2~1.6%)PN PN-发电机的额定功率。 实际中，Pdz=可取1~1.5%PN。
2、湖南动作延时发电机逆功率保护的动作延时，应按照汽轮发电机主汽门关闭后允许运行的时间来整定，该允许时间一般为10~15min。计算及运行实践表明，当汽轮机蒸汽系统有旁路管道时，允许运行时间还要长一些。 因此，若按照汽轮机主汽门关闭之后允许运行的时间来整定保护的动作延时，可取5~10min。动作后作用于解列灭磁。
另外，投运的大型汽轮发电机，多采用逆功率保护去启动程序跳闸回路，此时，动作时间通常取1~2s。 对于程控逆功率保护，由于动作时间短，在主汽门点闭后很短的时间内，由于汽轮机及发电机的惯性，实际逆功率可能很小，因此逆功率的定值不应大于1%PN。
2、湖南原理介绍
当发电机出现逆功率(外部功率指向发电机，也就是发电机变成电动机工况)，逆功率保护动作断路器跳闸。需要采集三相电压和二相电流信号。
由于一次能源形态的不同，可以制成不同的发电机。利用水利资源和水轮机配合，可以制成水轮发电机;由于水库容量和水头落差高低不同，可以制成容量和转速各异的水轮发电机。利用煤、湖南石油等资源，和锅炉，涡轮蒸汽机配合，可以制成汽轮发电机，这种发电机多为高速电机(3000rpm)。 此外还有利用太阳能、湖南风能、湖南原子能、湖南地热、湖南潮汐、湖南生物能等能量的各类发电机。 此外，由于发电机工作原理不同又分作直流发电机，异步发电机和同步发电机。在广泛使用的大型发电机都是同步发电机。
何为逆功率?
众所周知，发电机的功率方向应该由发电机方向流向系统方向。但由于某种原因，当汽轮机失去原动力，而发电机出口开关又未能跳闸，则功率方向变为由系统流向发电机，即发电机变为电动机在运行。此时发电机从系统中吸取有功功率，此即为逆功率。
逆功率的危害
发电机逆功率保护是汽轮机由于某种原因导致主汽门关闭而失去原动力时，发电机变为电动机带动汽轮机旋转，汽轮机叶片在无蒸汽情况下高速旋转会引起鼓风摩擦，特别是在末级叶片可能会引起过热，导致转子叶片的损坏事故。
所以说逆功率保护实则是对汽轮机无蒸汽运行的保护。
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发电机电腐蚀情况简介
发电机组发电一般有两种情况
1.局部放电：发电机组中的局部放电主要有绕组主绝缘内部放电。端部电晕放电和槽放电三种，这是因为在电场的作用下，绝缘系统中绝缘体局部区域的电场强度达到击穿场强。在部分区域发生放电，但只是局部发生，并没有贯穿整个绝缘。
定子绕组或接头断裂放电：定子绕组短线街头断裂而引起的电弧放电。为故障放电。这种放电具有很大的危害性。
发电机电腐蚀
电腐蚀是发生在发电机槽部钉子线表面和铁心部位的一种腐蚀，较轻时使电线棒防晕层及主绝缘表面形成粒状白点。严重时会破坏防晕层，主绝缘表面因蚕食而出现麻点，甚至造成线棒及电条烧损。
发电机产生电腐蚀的部分一般有两种：一种是发生在防晕层和定子槽之间，通常称为外腐蚀，另一种是发生在防晕层和主绝缘之间，通常称为内腐蚀。
发电机产生电腐蚀的原因主要有：
1，点子槽在下线前未喷低阻半导体
2.使用的电条不合格，草且为打紧
3.定子线棒的固定方式不规范
4.线棒的尺寸和平直度不标准，碟片公差不符合要求等。
由于上述原因，造成发电机槽部钉子线防晕层表面和定子槽壁之间失去电接触而发生容性放电。又由于其放电量大，在放电是产生电火花和高达几百至上千摄氏度的温度。同时，放电使空气电离产生的臭氧与空气中的氧气，水分产生化学作用，对线棒和铁心产生腐蚀，这种叫做电腐蚀。
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引起发电机组水温高的具体因素
柴油发电机组水散热器的散热片大面积倒伏，散热片间有油泥杂物等堵塞，会阻止热量的散发。特别是当水散热器表面沾有机油时，尘土和机油形成的油泥混合物的导热系数比水垢的更小，严重阻碍散热效果。包括水温传感器故障;线路打铁或指示表失灵，引起误报警。此时，可采用表面温度计测量水温探头处的温度，观察水温表指示是否与实际温度相符
柴油发电机组风扇胶带过松会产生打滑，引起风扇速度偏低，送风效果减弱。如发现胶带过松应予调整，若橡胶层老化，故障或纤维层折断，则应更换。
柴油发电机组水泵本身故障，转速偏低，泵体内水垢沉积过多，通路变窄都会使冷却水流量变小，散热性能降低，使柴油发电机组油温升高。
检测节温器好坏的方法是;将节温器拆下，将其悬置于装有温水的容器中，同时在水中置一温度计，然后从容器底部加热，观察节温器阀门开始开启和完全开启的水温，若打不到上述要求或有明显故障，则应立即更换节温器。
预判发电机组气缸垫是否烧损的方法是;将柴油发电机熄火，稍等片刻，然后重新起动柴油发电机并提高转速。若此时水散热器加液口盖可看到有大量气泡冒出，同时排气管中有小水珠随废气排出，则可断定是气缸垫损坏。
柴油发电机组喷油器工作不良。供油提前角过早或滞后，可致使燃烧时高温气体与汽缸壁接触面积增大，且时间增长，传递给冷却液的热量增加，使冷却液的温度升高。此时，会伴有柴油发电机动力无劲且油耗增大等现状。若喷油嘴的喷油压力下降，雾花不良，会使燃油不能完全燃烧，排烟温度增高间接导致水温升高。
柴油发电机超负载运转时会造成供油量过多，当产生的热量超过柴油发电机的散热能力时，也会使柴油发电机的冷却水温度升高。此时，柴油发电机多半有排黑烟，耗油增大，声音不正常等情形。
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