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。

 

  最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。

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柴油发电机更换黏度高的机油成为夏季养护的重点之一

         随着柴油发电机使用时间的延长，柴油发电机机油质量也逐渐降低。因此，必须定期检查，发现质量不合使用要求时，应立即更换。机油品质的好坏对发电机的正常运转有看非常重要的影响。如果选择不当或只图一时便宜购买品质低劣的产品，会造成发电机早期磨损、降低发电机的使用寿命，严重时还会造成“拉缸、抱瓦”等恶性事故。炎炎夏日，换季更换黏度高的机油成为了广大柴油发电机用户夏季养护的重点之一。

到底夏季该如何选用机油？在保证润滑的条件下，根据使用时的气温范围、发电机温度以及实际机况，尽可能选用黏度小的机油。对机况好、磨损比较小的发电机，则可以选择黏度小的机油，而对磨损已比严重、间隙已比大的发电机，可适当选用黏度稍大的机油。此外，中于夏冬温差比大，夏天油压表普遍偏低。如果油压表离奇偏高或偏低，比正常情况偏离太多或者不在含理范围之内，那么就要彻底裣查一下，看看是不是发电机出了什么问颗，比如说传感器坏了、油路堵了等。切忌看到油压表偏低，就拼命选用极高黏度的机油。一船情况下，好的机油随看温度的廾高，黏度的变化会比平缓，而且不会迅变稀。如某知名品牌，虽然表面“看”起来黏度并不是非常高，但是使用起来黏度表现非常突出而有些品牌则表面“看”起来非常“黏”，但使用起来却不尽如此，出现强烈的反差。看来，广大柴油发电机用户选用机油还是得认牌子。一般知名的机油厂家都会提供产品比齐全的、不同黏度别的机油供各种用户选用，只要按照正常的使用习惯选择适当质量级别和黏度级别的润滑油品即可。

对机油的检查，通常是观察机油外观和油斑痕迹来确定机油能否继续使用。判断机油好坏的方法主要有以下两种(1)直观法。凭经验观察机油是否变质。如从外观上发现机油中呈白色乳化油膜，说明机油中已混有大量水分，使添加剂遭到了破坏，并己使黏度降低。(2)试验法。把机油尺擦净后插入曲轴箱再取出，把黏附在油标尺上的机油滴落在白色滤纸上，观察油滴扩散情况和油斑核心部分的颜色，以判明机油品质。如油滴扩散范围较大，且外围的颜色较浅，既机油已被燃油稀释如果油滴核心部分是黑色，表明机油已变质。柴油发电机机油使用过久，由于金属屑和外界杂质的混入以及机油本身理化性质的变化，会逐渐失去润滑作用，必须及时更换。厂牌不同的汽车，对于换油周期的规定常有差异。机油更换不应以使用时间长短来衡量，而应以机油品质来确定。更换机油时，应趁热车放出油底壳和粗、细弗列加滤清器内的机油。严格按柴油发电机的使用要求、工作环境选用规定牌号的机油，严禁使用劣质机油男外，使用机油时，应选用同一牌号的机油，在选用非同一牌号机油时，应将柴油发电机内的机油放尽，并用柴油清洗干净柴油发电机后，方可换用其他牌号的机油。同时，要清洗机油弗列加滤清器，并更换滤芯，清洁曲轴箱通风装置，拆下通风管和阀门，清洗后用压缩空气吹净。装复后检查各接头有无漏气现象。

柴油发电机机油使用中变质的原因：柴油发电机油底壳里的机油，在使用中由于空气接触及因柴油发电机压缩比较大，受热程度高于柴油发电机中的机油，易被氧化。随着油中的酸性物质、胶质、铁屑、沥青等增多，机油的颜色变黑，黏度也会变化，因而到了规定的换油期，需换新油。但有时换油不久，机油很快变质，颜色由深蓝变黄，或是先变黑，后突然变灰。造成这种情况的原因多是机油中渗进了水分。油底壳中的机油渗入水后，由于机器的振动、运动机件的搅拌及发热等因素，会由机油和水溶合而变质，降低其润滑性。实践证明，当水分达到1％时，机件磨损率提高2.5倍。

除了混入水分外，机油早期变质的原因还有以下几个方面：

(1) 曲轴箱通气性差，使机油散热不良。活塞汽缸套之间虽有活塞环使之配合密封。但工作时难免会有一些燃烧气体进入曲轴箱内。若活塞环严重磨损，则此现象更为严重。这样一来，曲轴箱内的气压会升高。若曲轴箱内压力高于外界大气压力，会对活塞运行有一定阻力，且会使机油从油底壳与汽缸体结合处向外渗漏。另外，由于泄漏到曲轴箱的气体中含有Z-氧化硫。故易使机油变质。要防止上述情况的发生，只有使曲轴箱内的气压与外界大气压相等。

(2) 维护不当。在清洗曲轴箱的过程中，如果机油弗列加滤清器或散热器清洗不够彻底，或漏装弗列加滤清器的密封垫圈，则在加入新机油后，即使使用时间只有几个小时，也会使机油变得又黑又脏。此外，若机油弗列加滤清器的滤芯堵塞或损坏。又不及时加以清洗或更换，也会因滤清能力减弱而使机油变质。

(3) 机油牌号选用不对。

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