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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、湖南概述说明
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、湖南动作功率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、湖南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、湖南原理介绍
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、湖南石油等资源，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、湖南风能、湖南原子能、湖南地热、湖南潮汐、湖南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。
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1.机油不足时，发电机为什么会自动停机？——当机油不足时，发动机内部的机油警告开关会将点火线圈的初级线圈接地，使点火线圈不能点火，发动机熄火。检查油位是否标准的方法：将发动机处于水平位置，旋出机油尺，清洁擦干后再插入机油加入口（不必旋转），然后拔出,检查油位处于油尺的中部偏上即可。
2.高海拔地区发电机为何输出功率降低？——高海拔地区的大气稀薄，化油器主喷嘴向发动机提供的混合燃料由于空气相对稀少而无法充分燃烧，此时发动机转速可能不稳，并且消音器冒黑烟。必须通过改换正确的主喷嘴使发动机运转平稳。发动机的输出功率随着海拔的升高而降低，发电机组的输出功率也降低，海拔每升高1000米，功率降低10%。如果没有更换正确的主喷嘴，发动机的功率损耗将比这个标准大得多，且工作状态不稳定。标准型号的主喷嘴只使用于海拔1500米以下。
3.为什么冷机起动要关闭风门，热机起动要打开风门？——因为发动机处于冷机时起动关闭风门，使进入化油器的空气减少，提高了混合气的浓度，这机发动机就更容易起动。如果此时冷机打开风门，混合气易吸附在进气道壁上，造成雾化不好，就不容易起动了。因为发动机处于热机时起动要打开风门，使进入燃烧室的混合气的比例达到正常，就能轻易的起动了。当关闭了风门，使进入化油器的空气减少，大大的提高了混合气的浓度，就会造成不容易起动了。
4.当自动电压调节器（AVR）损坏需更换时，必须做哪些事项？——发电机组不发电，常见的故障是自动电压调节器损坏，因此有人在发现发电机组不发电时，常常用新的AVR去替换旧的AVR的办法来解决。当用户这样去做了，发现新AVR使用了几分钟后失去作用，然后抱怨AVR的质量不好。其实AVR损坏，常常是因为用户超载使用发电机组，造成转子短路，导致AVR损坏，因此在更换AVR之前必须先检测一下转子的电阻是否正常（如EC2500CX的电阻是45-50欧母）。如果转子的电组不正常，要先更换转子后更换AVR。
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分析柴油机的工作原理及使用：柴油发电机柴油机的基本工作原理就是将高压柴油喷入燃烧室中燃烧，释放出热能，再将热能转变成机械能做功。要想掌握柴油机的工作原理，首先必须了解上止点、湖南本地下止点、湖南本地活塞行程、湖南本地配气相位、湖南本地燃烧室容积、湖南本地汽缸工作容积、湖南本地压缩比、湖南本地进气行程、湖南本地压缩行程、湖南本地做功行程和排气行程等概念。
①上止点：指活塞离曲轴中心远的位置或离汽缸盖近的位置。
②下止点：指活塞离曲轴中心近的位置。
③活塞行程；指活塞在上、湖南本地下两个止点间的距离。从目前使用的柴油发电机柴油机情况看，135系列柴油机中活塞行程有140mm和150mm两种，两者之间有的配件相同，有的则不同，选购配件时应注意。
④配气相位：柴油发电机组柴油机的进气门和排气门开始开启和关闭的时刻用曲轴转角表示时称为配气相位。
⑤燃烧室容积；指上止点以上的空间。
动到下止点时所对应的汽缸的容积。
⑦压缩比汽缸总容积（即燃烧室容积与汽缸工作客积之和）与燃烧室容积之比，称为压缩比。
⑧进气行程：其目的是保证汽缸内充满足够的新鲜空气。活塞往下运动时，进气门打开，周围环境中的空气被吸入汽缸，直到活塞到达下止点时，进气门才关闭。
⑨压缩行程；活塞由下止点向上止点运动的过程中，进气门经下止点后延续了一定角度后关闭（主要目的是多吸入新鲜空气）。此时，排气门仍然关闭，汽缸处于密封状态。由于活塞的向上运动，汽缸内的空气被压缩，压缩终点的压力达3~4Wa，温度可达500℃一750℃。注意，柴油喷入燃烧室内开始燃烧的时刻是在上止点前一定角度而不是正好在上止点。
⑩做功行程；当活塞运行到上止点前一定角度时，喷油器开始向撒饶室内喷入高压雾化柴油，柴油与高温高压空气混合后，很快着火燃烧并释放出大量的热能。
这时，汽缸内气体的压力和温度急速上升。在高压气体的推动下，活塞向下止点运动并通过连杆使曲轴旋转输出动力。做功行程实际上是柴油机将热能转化为机械能的过程。
排气行程：在这个行程里，汽缸内的废气全部排出并再次吸入新鲜空气，便进行下一个工作循环。
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