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發(fā)電機(jī)多種異常狀態(tài)及危害
隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷增加，大型發(fā)電機(jī)組在電力系統(tǒng)中越來(lái)越重要。人們對(duì)發(fā)電機(jī)的可靠性、廣東汕頭本地性要求越來(lái)越高。發(fā)電機(jī)的運(yùn)行對(duì)保證柴油發(fā)電機(jī)組的正常工作和電能質(zhì)量起著極其重要的作用。但是較之故障，異常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生的機(jī)率更大，比如定子繞組過(guò)負(fù)荷、廣東汕頭本地發(fā)電機(jī)失磁、廣東汕頭本地失步，發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行，非全相運(yùn)行等。這些威脅同樣不容忽視，所以研究大型發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行及保護(hù)是很有必要的。由于大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開(kāi)關(guān)，非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對(duì)象。本文針對(duì)大型發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行進(jìn)行了分析研究，采用對(duì)稱(chēng)分量法得出了各相電流、廣東汕頭本地各序電流及相序電流間的關(guān)系，并用KATLAB軟件進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了理論分析的結(jié)果。同時(shí)，就發(fā)電機(jī)組非全相保護(hù)存在的問(wèn)題提出了改進(jìn)方案，并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運(yùn)行故障時(shí)的一些處理方法：
1、廣東汕頭本地低勵(lì)磁或失磁對(duì)于容量在100KW以下不允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，當(dāng)采用直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)，應(yīng)在滅磁開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)同時(shí)斷開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機(jī)也應(yīng)裝設(shè)失磁保護(hù)。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁；對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)，保護(hù)動(dòng)作于減出力，以便縮短異步運(yùn)行時(shí)間盡快恢復(fù)同步運(yùn)行，在不允許繼續(xù)異步運(yùn)行或失磁后母線(xiàn)電壓低于允許值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁。
2、廣東汕頭本地定子過(guò)電流或過(guò)負(fù)荷保護(hù)
在定子繞組、廣東汕頭本地勵(lì)磁繞組上應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限和反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)。定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或自動(dòng)減負(fù)荷、廣東汕頭本地降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、廣東汕頭本地解列滅磁。
3、廣東汕頭本地逆功率保護(hù)
對(duì)于容量在200KW及以上的柴油發(fā)電機(jī)，宜裝設(shè)逆功率保護(hù)。保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)限動(dòng)作于解列。 以上所述的解列滅磁，是指斷開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器，汽輪機(jī)甩負(fù)荷。減出力，是指將原動(dòng)機(jī)出力減到給定值。程序跳閘，對(duì)柴油發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，是指首先關(guān)閉主汽門(mén)，待逆功率繼電器動(dòng)作后，再跳開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁。對(duì)水輪發(fā)電機(jī)，是指首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置，再跳開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器滅磁。
4、廣東汕頭本地發(fā)電機(jī)失步保護(hù)對(duì)于容量在300KW及以上的發(fā)電機(jī)，需裝設(shè)失步保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或解列。若發(fā)生失步現(xiàn)象，應(yīng)盡快創(chuàng)造恢復(fù)同期的條件，一般可采取增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，或減少該失步電機(jī)的有功出力，進(jìn)而將其牽入同步。動(dòng)減負(fù)荷、廣東汕頭本地降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、廣東汕頭本地解列滅磁。
5、廣東汕頭本地非全相運(yùn)行保護(hù)
發(fā)電機(jī)變壓器組的非全相運(yùn)行故障，大多數(shù)發(fā)生在機(jī)組解列、廣東汕頭本地并列的操作過(guò)程中，正確地進(jìn)行機(jī)組解列或并列的操作是大幅度地減少因負(fù)序電流燒損發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的簡(jiǎn)單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、廣東汕頭本地穩(wěn)定機(jī)組轉(zhuǎn)速、廣東汕頭本地減少機(jī)組出力、廣東汕頭本地控制定子電流的原則，嚴(yán)格按照合理順序進(jìn)行操作和調(diào)整，完全可以把負(fù)序電流控制在允許的范圍之內(nèi)。 由于現(xiàn)在大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開(kāi)關(guān)，非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對(duì)象。所以在下面的章節(jié)中我將重點(diǎn)分析發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行及其相應(yīng)的保護(hù)措施。
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靜音式柴油發(fā)電機(jī)組有哪些保護(hù)優(yōu)勢(shì)
靜音式柴油發(fā)電機(jī)組能夠降低噪音，在住宅，醫(yī)院等場(chǎng)所非常受歡迎，下面我們?cè)賮?lái)看看靜音式柴油發(fā)電機(jī)的十大保護(hù)優(yōu)勢(shì)。
1、廣東汕頭附近靜音柴油發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)
失磁保護(hù)作為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流異常下降或完全消失的失磁故障保護(hù)。由整定值自動(dòng)隨有功功率變化的勵(lì)磁低電壓Ufd(P)、廣東汕頭附近系統(tǒng)低電壓、廣東汕頭附近靜穩(wěn)阻抗、廣東汕頭附近TV斷線(xiàn)等判據(jù)構(gòu)成，分別動(dòng)作于發(fā)信號(hào)和解列滅磁。勵(lì)磁低電壓Ufd(P)判據(jù)和靜穩(wěn)阻抗判據(jù)均與靜穩(wěn)邊界有關(guān)，可檢測(cè)發(fā)電機(jī)是否因失磁而失去靜態(tài)穩(wěn)定。靜穩(wěn)阻抗判據(jù)在失磁后靜穩(wěn)邊界時(shí)動(dòng)作。
2、廣東汕頭附近靜音柴油發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù)
過(guò)激磁保護(hù)是反應(yīng)發(fā)電機(jī)因頻率降低或者電壓過(guò)高引起鐵芯工作磁密過(guò)高的保護(hù)。過(guò)激磁保護(hù)分高、廣東汕頭附近低兩段定值，低定值經(jīng)固定延時(shí)5s發(fā)出信號(hào)和降低勵(lì)磁電壓（降低勵(lì)磁電壓、廣東汕頭附近勵(lì)磁電流的功能暫未用），高定值經(jīng)反時(shí)限動(dòng)作于解列滅磁。反時(shí)限延時(shí)上限為5秒，下限為200秒。
3、廣東汕頭附近靜音柴油發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)
發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)作為發(fā)電機(jī)定子單相接地故障保護(hù)，由基波零序電壓部分和三次諧波電壓兩部分組成，基波零序電壓保護(hù)機(jī)端至機(jī)尾95%區(qū)域的定子繞組單相接地故障，由反映發(fā)電機(jī)機(jī)端零序電壓原理構(gòu)成，經(jīng)時(shí)限t1（3s）動(dòng)作于解列滅磁；三次諧波電壓保護(hù)機(jī)尾至機(jī)端30%區(qū)域的定子繞組單相接地故障，由發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)和機(jī)端三次諧波原理構(gòu)成，經(jīng)時(shí)限t2（5s）動(dòng)作于信號(hào)。二者組成的定子接地保護(hù)。保護(hù)設(shè)有ＰＴ斷線(xiàn)閉鎖。
4、廣東汕頭附近靜音柴油發(fā)電機(jī)定子匝間保護(hù)
保護(hù)由縱向零序電壓和故障分呈負(fù)序方向判據(jù)構(gòu)成,設(shè)置PT斷線(xiàn)閉鎖措施，作為發(fā)電機(jī)內(nèi)部匝間、廣東汕頭附近相間短路以及定子繞組開(kāi)焊的主保護(hù).故障分量負(fù)序方向判據(jù)通過(guò)檢測(cè)流出發(fā)電機(jī)的負(fù)序功率實(shí)現(xiàn)縱向零序電壓判據(jù)通檢測(cè)中性點(diǎn)與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)直接相連但不接地的3PT開(kāi)口三角繞組所輸出的縱向3U0實(shí)現(xiàn)。保護(hù)動(dòng)作于全停。
5、廣東汕頭附近靜音柴油發(fā)電機(jī)失步保護(hù)
保護(hù)采用三阻抗元件，通過(guò)阻抗的軌跡變化來(lái)檢測(cè)滑極次數(shù)并確定振蕩中心的位置。在短路故障、廣東汕頭附近系統(tǒng)振蕩、廣東汕頭附近電壓回路斷線(xiàn)等情況下，保護(hù)不誤動(dòng)作。保護(hù)一般動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)振蕩中心在發(fā)電機(jī)－變壓器組內(nèi)部，保護(hù)I段啟動(dòng)經(jīng)t1(0.5s)發(fā)跳閘命令, 動(dòng)作于解列滅磁；當(dāng)振蕩中心在發(fā)電機(jī)－變壓器組外部，保護(hù)II段啟動(dòng)經(jīng)t2(2s)發(fā)信號(hào)。保護(hù)裝設(shè)有電流閉鎖裝置，用以保證在斷路器斷開(kāi)時(shí)電流不超過(guò)斷路器額定失步開(kāi)斷電流。
6、廣東汕頭附近靜音柴油發(fā)電機(jī)低頻累加保護(hù)
低頻累加保護(hù)反應(yīng)系統(tǒng)頻率降低對(duì)汽輪機(jī)影響的累積效應(yīng)，保護(hù)由靈敏的頻率繼電器和計(jì)數(shù)器組成，經(jīng)出口斷路器輔助接點(diǎn)閉鎖（即發(fā)電機(jī)退出運(yùn)行時(shí)低頻累加保護(hù)也退出運(yùn)行），累計(jì)系統(tǒng)頻率低于頻率定值47.5Hz的時(shí)間，當(dāng)累計(jì)時(shí)間達(dá)到整定值3000秒時(shí)，經(jīng)延時(shí)30秒動(dòng)作于發(fā)信號(hào)。裝置在運(yùn)行時(shí)可實(shí)時(shí)監(jiān)視：定值，頻率f及累計(jì)時(shí)間的顯示。
7、廣東汕頭附近靜音柴油發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路過(guò)負(fù)荷保護(hù)
勵(lì)磁回路過(guò)負(fù)荷保護(hù)用作轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路過(guò)流或過(guò)負(fù)荷的保護(hù)，接成三相式，由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成。 定時(shí)限部分動(dòng)作電流按正常運(yùn)行 額定電流下能可靠返回的條件整定，經(jīng)時(shí)限t1(5s)動(dòng)作于信號(hào)和降低勵(lì)磁電流（降低勵(lì)磁電流的功能未用）；反時(shí)限部分動(dòng)作特性按發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組的過(guò)負(fù)荷能力確定，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁，反時(shí)限上限為10秒。
8、廣東汕頭附近靜音柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)用于反應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地故障，保護(hù)采用乒乓式切換原理，輪流采樣轉(zhuǎn)子回路正、廣東汕頭附近負(fù)極對(duì)地電壓，通過(guò)求解兩個(gè)不同的接地回路方程，實(shí)時(shí)計(jì)算轉(zhuǎn)子接地電阻和接地位置。保護(hù)經(jīng)延時(shí)2秒動(dòng)作于信號(hào)。
9、廣東汕頭附近靜音柴油發(fā)電機(jī)對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷保護(hù)
保護(hù)裝置由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成，定時(shí)限部分經(jīng)時(shí)限5秒動(dòng)作于信號(hào)。反時(shí)限動(dòng)作特性按發(fā)電機(jī)承受過(guò)負(fù)荷電流的能力確定，動(dòng)作于解列。保護(hù)裝置能反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子的熱積累過(guò)程。
10、廣東汕頭附近靜音柴油發(fā)電機(jī)負(fù)序過(guò)負(fù)荷保護(hù)
保護(hù)裝置由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成，定時(shí)限動(dòng)作電流按躲過(guò)發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)序電流值和躲過(guò) 負(fù)荷下負(fù)序電流濾過(guò)器不平衡的電流值整定，經(jīng)時(shí)限3秒動(dòng)作于信號(hào)。反時(shí)限動(dòng)作特性按發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流的能力確定，動(dòng)作于解列滅磁。
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