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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、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、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、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、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、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、风能、原子能、地热、潮汐、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。
发电机的程序逆功率保护
发电机程序逆功率保护主要是防止发电机在带有一定负荷的情况下，突然跳开发电机出口开关而汽轮机主汽门又未能全部关闭的情况。在此情况下，汽轮发电机组极易发生超速，甚至飞车。为避免此种情况，对于非短路故障的某些保护，动作信号发出后，先作用于关闭汽轮机主汽门，待发电机逆功率继电器动作后，与主汽门关闭的信号组成与门，经一短时限组成程序逆功率保护，动作作用于全停。
逆功率保护与程序逆功率保护的区别
逆功率保护是为了防止逆功率后，发电机变为电动机，带动汽轮机旋转，造成汽轮机的损坏。归根到底，是怕原动机动力不足，反被系统带着跑!
程序逆功率保护是为了防止发电机组突然解列后，主汽门未完全关闭，导致汽轮机超速，从而利用逆功率来规避。归根到底，是怕原动机动力太足导致机组超速!
所以说严格意义上来说，逆功率保护是发电机继电保护的一种，但主要是保护汽轮机。而程序逆功率保护不是一种保护而是为了实现程序跳闸而设置的动作过程，也叫程序跳闸，一般应用于停机方式。
关键的是逆功率只要定值达到就会跳闸，而程序逆功率除了定值达到，还要求汽机主汽门关闭，所以说在机组启动过程中并网瞬间，一定要避免逆功率动作。
新疆克拉玛依柴油发电机组功率不足的判断方法
1、看冒烟现象
在柴油机工作时，打开机油口盖，如有一股股浓烟从机油口盖冒出，称下冒烟。下冒烟现象严重，说明活塞、气缸套、活塞环等件严重磨损。
2、看水温查冷却系统
如果柴油机工作室冷却系水温过高，则可以说明发动机冷却水腔水垢太厚或冷却系有关部件(节温器、水泵、风扇灯)效率低或失效。
3、配气正时查配气相位
柴油机经过产期工作后，正时齿轮、凸轮表面、随动柱和挺杆就会磨损，使进气门、排气门开闭时间向后推迟而偏离 配气机相位，使充气效率降低，柴油机功率下降。因此，要定期检查柴油机配气相位，若不符合要求应及时调整。
4、看压缩力查漏气
检查压缩力的方法是：在不减压的情况下摇转曲轴，当摇致压缩力较大时，再向上用力要一把，松放摇柄但手不要离开摇柄，此时如有很大的反弹力，说明压缩力很好，反之，说明压缩力较差。
5、看冒烟查烟色
柴油机在正常工作地，一般不冒烟或冒一些清淡的灰白色烟，有时肉眼难以看出。若冒黑烟，则说明气缸内有多气少，燃烧不完全;若冒白烟，则说明燃油掺水，或柴油未完全燃烧，气化后从排气管冒出。
6、看积碳查工况
柴油机排气口积碳呈黑灰色，表现向覆盖着一层白霜，积碳层极薄，说明柴油机工况良好;积碳色泽黑亮，但不湿，说明柴油机轻微烧机油，应及时排除;某缸排气口积碳厚度明显高于其他缸排气口的，说明该缸喷油器工作不良或气缸密封性变差，应进行修理或更换;个别排气口湿润或有机油的，说明该缸大量排机油，应进行修理;各缸排气口积炭层均较厚，且色泽较深的，多因工作湿度过低，或喷油过晚，柴油后然严重所致，应正确使用并及时调整。
7、看点火查早晚
看点火时指检查喷油是否正常时，即供油提前角是否符合规定，供油过迟(提前角过小)，则柴油机启动困难，燃烧不完全，排气冒烟，机温过高，功率不足;供油太早(提前角过大)柴油机工作时有敲击声，容易损坏零件，启动时容易发生倒转，同时也会影响柴油机功率的输出。
8、看喷油查卡滞
喷油泵喷油应不偏射、不滴油、油雾均匀、射程适当，工作时可听到清脆的“噗嗤、噗嗤“声，用手抚摸高压油管有脉动感。喷油良好并不能完全说明油路零件没有问题，因此，还需要检查供油拉杆和拨叉有无卡滞和松动等现象。
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