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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。
南通柴油发电机组定时保养可以有效延长机组的寿命
发电机组平时的维修保养是至关重要的，这样可延长使用年限，所以保护要做到位。
发电机组的长久使用会造成损伤，性能会大为降低，使用寿命也会缩短，企业如果不及时进行维修保养，发电机组就会提前罢工，造成大量损失。因此，不能忽视对发电机组的维修保养。
负责发电机维护保养的工作人员，必须认真阅读厂家提供的《南通柴油发电机安全操作及维修保养手册》，按相关的技术要求进行维护保养工作。
发电机如停放太久或受潮，应测量绕组间和对地的绝缘电阻，绝缘值应不低于1.5MΩ。注意在测量之前拆掉启动用蓄电池负极接线。
视现场情况，不定期清洁发电机绕组上的积尘和油垢。
发电机切忌受潮，发电机内部应避免进入金属碎屑，水汽或其它有害气体。发电机运行时，要保证通风良好，发电机外表面不应有任何覆盖物，以免影响通风和散热。
发电机蓄电池应远离热源，充电及使用时应保持通风。
企业不能为了降低成本，而忽视对发电机的维修保养，否则，不仅不能提高工作效率，反而会浪费企业更多资源。
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教你找出发电机外部漏水的原因
发 南通柴油发电机漏水是指散热器中的冷却水经散热器、水泵、汽缸套等处漏出的故障。南通柴油发电机外部渗漏的常见原因有：机体或缸盖裂纹漏水、水箱裂纹漏水、机体和水箱砂眼漏水、水堵漏水、水箱螺栓漏水，一般可用紧固螺栓，焊补及涂密封胶的方法加以解决。
1.散热器漏水。散热器漏水大都是因为被冷却液腐蚀造成的，尤其使用寿命超过十年以上的散热器漏水，基本都是因被腐蚀造成的。因此说冷却液的质量很重要，影响散热器使用寿命。另外，如果发电机性能不好，冷却系统和润滑系统、燃烧系统窜气，就更容易腐蚀水箱，而一旦腐蚀到锈烂的地步，在压力、温度较高的状态下就会漏水。
2.水泵水渗漏。水泵壳体裂纹，可在裂纹两端钻止裂孔，然后开“V”形坡口，用铸铁焊条进行焊补。轴承或衬套座孔磨损，可镗大座孔镶入衬套，再按标准尺寸加工。水泵壳体与密封衬垫接触平面有擦痕、麻点、沟槽或不平时，可在车床上车平。水封损坏。采用水封螺帽下压石墨、石棉填料形式的水封漏水，可逐步拧紧水封螺母压紧填料，如仍漏水，则应更换水封填料。采用密封圈、水封碗等零件进行封水的水封，如果漏水，可能是橡胶老化，弹簧变软或耐磨圈磨损严重导致的，此时则应更换水封总成。磨损了的密封圈端面，应进行研磨，密封座面磨损，也应磨平。
3.发电机水封有的采用陶瓷材料，耐磨，密封性能好，但这属脆性材料，工作过程中如缺水，在高温情况下马上加进凉水，水封就会脆裂，造成漏水。必须让发电机空转，温度下降后才能慢慢增添冷却水，并时常调整风扇皮带的张紧度。
4.机体、缸盖裂纹引起的漏水。发电机缺水过热状态下突然加入冷却水，会引起机体、缸盖炸裂而漏水。冬季夜晚停车忘记放掉冷却水，也易将机体冻裂。
康明斯南通柴油发电机润滑系统中，机油是在高温、大负荷和高速条件下工作，主要对运动件起到润滑、冷却、密封、净化的作用。影响机油性能的因素很多，如粘度、酸值和闪点，而水分的影响尤为严重，水分超标会对金属件产生强的腐蚀作用，同时易使机油呈泡沫状而破坏金属表面的油膜，严重破坏机油润滑性能，如不及时排除，则可能引发机损事故，因此机油中不允许含有水分。
机油中含有水分，主要是由于南通柴油发电机的冷却水漏入机油系统造成的，而冷却水漏入机油的成因很多，主要有缸套安装不正确、选购的缸套阻水圈质量有问题或安装不当、阻水圈安装后未进行密封性检漏或检漏方法不当，造成缸套密封不严而发生漏水。缸套或机体质量有问题时，缸套或机体便会在发电机发生敲缸、拉缸、超负荷、缸套润滑不良、冷却水温度突变等因素影响下产生裂纹或变形，造成冷却水经裂纹渗至曲轴箱内：缸体与缸套配合间隙过大，容易造成阻水圈庄紧度不足，在机体振动等因素作用下，也易使冷却水在密封圈处发生渗漏。另外，机油冷却器、增压器、气缸盖发生裂纹等故障现象，也会引起冷却水漏入机油。
在使用发电机过程中，必须加强科学管理、合理使用、及时维修，特别要注重对发电机冷却系统和机油系统的管理，便更好发挥发电机的工作性能。如何有效、准确、快速地对南通柴油发电机的漏水进行检验，则康明斯发电机技工部达到这一目的的一项研究课题。
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