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，汽輪機維持同步轉速旋轉所消耗的功率，該功率的大小除與汽輪機的結構及容量有關之外，還與汽輪發(fā)電機的主蒸汽系統(tǒng)的結構(管道結構及有無旁路管道等)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，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導致主汽門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，汽輪機葉片在無蒸汽情況下高速旋轉會引起鼓風摩擦，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，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。

維曼發(fā)電機租賃

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關于柴油發(fā)電機組節(jié)能與環(huán)?？偸?

標準GB/T2820.1一1997《往復式內燃機驅動的交流發(fā)電機組》第1部分標準9排放中規(guī)定：“當發(fā)電機組運行時，會產(chǎn)生包括噪聲、振動、熱輻射、廢氣和電磁干擾等排放物。任何有關保護環(huán)境和人員與的適用法規(guī)由制造廠和用戶商定產(chǎn)品性能要求時考慮?！杯h(huán)保機組定義：將同時考慮到噪聲、振動、熱輻射，廢氣和電磁干擾等排放物對環(huán)境因素有影響的機組稱為環(huán)保機組。

國標對環(huán)保機組要求：振動小、噪聲低、電磁輻射低、熱輻射小、排放污染輕。

另外 標準GB/2819一1995《移動電站通用技術條件》（Mobileelectricpowerplant,Specificationfor）對環(huán)境污染做了一定的限定。其中第4.9條污染環(huán)境的限值中有相應的規(guī)定。

1）振動

電站應根據(jù)需要設置減震裝置；電站運行時振動的單振幅應不大于0.3mm或0.5mm；使用增壓柴油機、單缸和兩缸柴油機、單缸汽油機的電站，其振幅值應符合產(chǎn)品技術條件的規(guī)定。

2）噪聲

電站的噪聲允許值應符合噪聲允許值中的規(guī)定，增壓柴油機組電站和低噪聲電站的允許值按產(chǎn)品技術條件的規(guī)定執(zhí)行。

3）無線電干擾

對有抑制無線電干擾要求的電站，應有抑制無線電干擾的措施，其干擾值不大于有關標準中的規(guī)定值。頻率為0.15～3000MHz;端子干擾電壓為3000μv～400μv;干擾場強為100～50μV/m。

4）有害物質濃度

有相應要求時，電站排出的有害物質允許濃度按產(chǎn)品技術條件的規(guī)定。

5）煙度

有相應要求時，電站的排氣煙度按產(chǎn)品技術條件的規(guī)定。

煙度要求：因柴油發(fā)電機排氣量較汽油機排氣量要大，而且排煙問題較嚴重。下面針對機組原動機為柴油發(fā)電機的電源車輛來討論。排煙是由于不完全燃燒所得到的懸浮在柴油發(fā)電機排氣中可見的白色、藍色、黑色顆粒物。白色通常由水蒸氣或液體燃料蒸汽凝聚而成：藍色通常是因燃料或機油不完全燃燒所得到的粒：黑色主要由炭粒組成，其顆粒尺寸常小于1μm。這些排出的顆粒物能夠吸收、反射和折射光線。

煙度是表征柴油發(fā)電機排氣中顆粒物濃度的參量。煙度是指容量排氣所透過的濾紙的染黑度。

我國對不同排氣量的柴油發(fā)電機排氣煙度允許值為4.5～4.0波許單位。通常規(guī)定白色濾紙的吸光率為0波許單位，全黑濾紙的吸光率為10波許單位，0～10均勻分度。

機組運轉時，振動、噪聲、排放和輻射等是相互關聯(lián)的。發(fā)電機組是一個大型供電系統(tǒng)，它由若干分系統(tǒng)組成，各系統(tǒng)之間是相互關聯(lián)的。在分析與研究環(huán)保問題時，同時應與機組發(fā)動機燃料、燃燒、配氣、機械運轉等環(huán)節(jié)相聯(lián)系。另外，這些對環(huán)境有影響的因素又是互相聯(lián)系的。機組運轉就必然的有振動，振動自然就會產(chǎn)生噪聲；燃料燃燒必然產(chǎn)生熱量、廢氣和燃燒噪聲；熱量的產(chǎn)生必然有熱輻射；由于燃料的燃燒不完全和雜質等，就必然產(chǎn)生空氣污染問題，即使是完全燃燒生成大量的C02，對環(huán)境也有較大影響。由于發(fā)電機組中發(fā)電機是電磁機械，因而就必然有電磁輻射，形成對其他電子設備的電磁干擾。因而，解決柴油發(fā)電機組環(huán)保問題時，應該用互相聯(lián)系的觀點來研究機組環(huán)保問題。例如：在機組設計隔聲罩時同時考慮電磁屏蔽。如用帶夾層的雙層或多層金屬外殼制造聲罩，中間有水或其他介質冷卻，既可以隔聲，也可以進行電磁屏蔽，還可以有效降低熱輻射。同時增強了機組在風沙、大雨、高溫、嚴寒等惡劣環(huán)境下的供電能力。對于柴油發(fā)電機組來講突出的環(huán)保問題是振動、噪聲和廢氣。