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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。

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发电机组的日常维修需要结合当地气候
柴油发电机润滑、液压系统的维修

(1) 在所有的加油口和通气孔上加防沙罩。有条件的情况下，在机油滤清器到涡轮增压器的油管上加一个滤清器，使进入涡轮增压器的润滑油更加清洁，保证涡轮增压器的正常工作。

(2) 在液压系统的进油管上，可增设一套滤油装置，  设备管理维修技术定期用滤油机将液压油、传动油各进行一次过滤。

(3) 定期清洗液压油箱，定期清洗或更换液压油、润滑油及滤芯。

 柴油发电机冷却系统的维修

西北地区水质硬、碱性大，发动机水箱必须加入性能好的防冻液。严禁加水，否则对缸体、缸套腐蚀很大，特别是对斯太尔发动机尤为重要。曾有1台斯太尔自卸车，头几年发动机水箱一直是用防冻液，后因水管接头破裂，防冻液漏失而临时加入了水，结果工作不到1个星期，发动机出现高温、翻水现象。拆卸机体后看到缸套已蚀穿，其他部位水垢也较厚。

 柴油发电机绞接销套部位的维修

(1) 康明斯发电机组的绞接销套大都是半开式、采用润滑脂润滑的，沙尘极易黏附在销套上，加速其磨损。故应加强对销套的润滑，应该用耐高温、耐水、耐腐蚀的润滑脂，如二硫化钼。用清洁的润滑脂将受沙尘污染的润滑脂挤出，减少磨损。

(2) 对销套的两端用粗的O形圈或耐油橡胶垫进行密封，减少沙粒的侵入。

发电机组日常维修

(1) 在沙漠地区，一般情况下，对康明斯发电机组只进行日常保养和小修。对拆下的油管或部件要用干净、厚实的塑料布包好。严禁拆卸和修理发动机、液压系统，确要修理应送至远离风沙的场所进行，以防沙尘进入，使修理工作前功尽弃。

(2) 风冷发动机若出现冒黑烟、功率不足时，要配套更换新件，不能仍用肉眼和手感来判断活塞缸套有无磨损。如有1台FL912风冷发动机的振动碾，一加负荷便出现冒黑烟、工作无力的现象，经拆检观察、触摸缸套活塞均无明显磨损，油泵、进气系统也未发现问题。为降低成本，只换了一套新活塞，可装好后试机问题仍然存在。经再次分析判断，是活塞缸套间隙问题，遂更换了一组新的活塞缸套，试机后工作正常。

 结语

发电机组在新疆沙漠地区作业时要结合当地的气候、自然条件的特点，注意采用正确合理的使用、维护措施，综合考虑各种因素的影响， 程度地提高机械

作业效率，以保证企业经济效益的不断增长。

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