鹽城應急發電車出租
<鹽城>維曼機電設備有限公司


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發電機逆功率保護學習 發電機逆功率保護 　　發電機逆功率保護又稱功率方向保護。一般而言，發電機的功率方向應該為由發電機流向母線，但是當發電機失磁或其他某種原因，發電機有可能變為電動機運行，即從系統中吸取有功功率。這就是逆功率。當逆功率達到一定值時，發電機的保護動作，或動作于發信號或動作于跳閘。 　1、概述說明 　　并網運行的汽輪發電機，在汽輪機的主汽門關閉之后，便作為同步電動機運行：吸收有功功率而拖著汽輪機轉動，可向系統發出無功功率。由于汽輪機主汽門已關閉，汽機尾部葉片與殘留蒸汽產生摩擦而形成鼓風損耗，長期運行過熱而損壞。燃氣輪機和水輪機也主要是對原動機的損害。發電機逆功率保護主要保護汽輪機不受損害。 　　對汽輪機逆功率保護的整定計算，就是要確定該保護的動作功率Pdz及動作延時t。 　　1、動作功率Pdz的整定 汽輪發電機逆功率保護的動作功率可按下式計算：Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保護的動作功率 Krel-可靠系數，取0.8 P1-主汽門關閉后，汽輪機維持同步轉速旋轉所消耗的功率，該功率的大小除與汽輪機的結構及容量有關之外，還與汽輪發電機的主蒸汽系統的結構(管道結構及有無旁路管道等)有關，一般取額定功率的1.5~2% η-發電機拖動汽輪發電機旋轉時的效率，取0.98~0.99 所以：Pdz≈(1.2~1.6%)PN PN-發電機的額定功率。 實際中，Pdz=可取1~1.5%PN。 　　2、動作延時發電機逆功率保護的動作延時，應按照汽輪發電機主汽門關閉后允許運行的時間來整定，該允許時間一般為10~15min。計算及運行實踐表明，當汽輪機蒸汽系統有旁路管道時，允許運行時間還要長一些。 因此，若按照汽輪機主汽門關閉之后允許運行的時間來整定保護的動作延時，可取5~10min。動作后作用于解列滅磁。 　　另外，投運的大型汽輪發電機，多采用逆功率保護去啟動程序跳閘回路，此時，動作時間通常取1~2s。 對于程控逆功率保護，由于動作時間短，在主汽門點閉后很短的時間內，由于汽輪機及發電機的慣性，實際逆功率可能很小，因此逆功率的定值不應大于1%PN。 　　2、原理介紹 　　當發電機出現逆功率(外部功率指向發電機，也就是發電機變成電動機工況)，逆功率保護動作斷路器跳閘。需要采集三相電壓和二相電流信號。 　　由于一次能源形態的不同，可以制成不同的發電機。利用水利資源和水輪機配合，可以制成水輪發電機;由于水庫容量和水頭落差高低不同，可以制成容量和轉速各異的水輪發電機。利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機配合，可以制成汽輪發電機，這種發電機多為高速電機(3000rpm)。 此外還有利用太陽能、風能、原子能、地熱、潮汐、生物能等能量的各類發電機。 此外，由于發電機工作原理不同又分作直流發電機，異步發電機和同步發電機。在廣泛使用的大型發電機都是同步發電機。 　　何為逆功率? 　　眾所周知，發電機的功率方向應該由發電機方向流向系統方向。但由于某種原因，當汽輪機失去原動力，而發電機出口開關又未能跳閘，則功率方向變為由系統流向發電機，即發電機變為電動機在運行。此時發電機從系統中吸取有功功率，此即為逆功率。 　　逆功率的危害 　　發電機逆功率保護是汽輪機由于某種原因導致主汽門關閉而失去原動力時，發電機變為電動機帶動汽輪機旋轉，汽輪機葉片在無蒸汽情況下高速旋轉會引起鼓風摩擦，特別是在末級葉片可能會引起過熱，導致轉子葉片的損壞事故。 　　所以說逆功率保護實則是對汽輪機無蒸汽運行的保護。 　　發電機的程序逆功率保護 　　發電機程序逆功率保護主要是防止發電機在帶有一定負荷的情況下，突然跳開發電機出口開關而汽輪機主汽門又未能全部關閉的情況。在此情況下，汽輪發電機組極易發生超速，甚至飛車。為避免此種情況，對于非短路故障的某些保護，動作信號發出后，先作用于關閉汽輪機主汽門，待發電機逆功率繼電器動作后，與主汽門關閉的信號組成與門，經一短時限組成程序逆功率保護，動作作用于全停。 　　逆功率保護與程序逆功率保護的區別 　　逆功率保護是為了防止逆功率后，發電機變為電動機，帶動汽輪機旋轉，造成汽輪機的損壞。歸根到底，是怕原動機動力不足，反被系統帶著跑! 　程序逆功率保護是為了防止發電機組突然解列后，主汽門未完全關閉，導致汽輪機超速，從而利用逆功率來規避。歸根到底，是怕原動機動力太足導致機組超速! 　　所以說嚴格意義上來說，逆功率保護是發電機繼電保護的一種，但主要是保護汽輪機。而程序逆功率保護不是一種保護而是為了實現程序跳閘而設置的動作過程，也叫程序跳閘，一般應用于停機方式。 　　關鍵的是逆功率只要定值達到就會跳閘，而程序逆功率除了定值達到，還要求汽機主汽門關閉，所以說在機組啟動過程中并網瞬間，一定要避免逆功率動作。

1.發電機組租賃方案： 我司租賃工程師接收到用戶信息之后會為用戶量身制定合理的用電方案，必要時會派技術工程師到現場核算負載，再給出經濟的方案。 2.發電機組租賃品牌： 租賃機組全部為進口機組，品牌有美國卡特、康明斯、瑞典沃爾沃、日本三菱等。根據中國當前的形式及租賃客戶需求，目前千伏安的主打品牌以美國康明斯為主，其特點：性能穩定、油耗低、噪音小、頻率穩、過載能力強、故障率低，重要的一點是其配件代理商比較多，配件相對來說比較容易采購。針對目前發電機組大多在偏遠地區使用這一情況，為了能夠在機組出問題后能夠更迅捷的解決問題，我們終選用了配件更易采購的康明斯作為租賃主打品牌，這也是出于對用戶負責的考慮。 3.發電機組租賃型號及用途： 發電機組租賃功率廣、數量多、功能齊全，有普通敞開式（主要用于偏遠工地，對噪音要求不高的地方）、靜音型（主要用于工廠、酒店、醫院或有居民區的工地），移動電站型（主要用于市政工程等，此為小功率機組），高壓發電機組（主要用于油田、礦山等），重油發電機組（主要用于礦山、油田、海上鉆井平臺、跨海大橋建設等用電量大用電時間久的地方），可滿足不同用戶的不同需求。 4.租賃隨機技術人員： 每臺發電機都配備專業工程師現場安裝調試及維護，機組出現故障，工程師現場幫您解決問題，讓您沒有后顧之憂。

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柴油發電機組的機組功率標定 油機發電機組是由柴油發電機和同步發電機組合而成的。柴油發電機允許使用的 功率受零部件的機械負荷和熱負荷的限制，因此，需規定允許連續運轉的 功率，稱為標定功率。 柴油發電機不能超過標定功率使用，否則會縮短其使用壽命，&至可能造成事故。 1.柴油機的標定功率 標準規定，在柴油發電機銘牌上的標定功率分為下列四類： (1)15分鐘功率即柴油發電機允許連續運轉15分鐘的 有效功率。是短時間內可能超負荷運轉和要求具有加速性能的標定功率，如汽車、摩托車等柴油發電機的標定功率。 (2)1小時功率即柴油發電機允許連續運轉1小時的 有效功率。如輪式拖拉機、機車、船舶等柴油發電機的標定功率。 (3)12小時功率即柴油發電機允許連續運轉12小時的 有效功率。如電站機組、工程機械用的柴油發電機標定功率。 (4)持續功率即柴油發電機允許長時間連續運轉的 有效功率。 對于一臺機組，柴油機輸出的功率是指它的曲軸輸出的機械功率。根據GB1105-74規定，電站用柴油機的功率標定為12小時功率。即柴油機在大氣壓力為101.325kPa，環境氣溫為20℃，相對濕度為50%標準工況下，柴油機以額定轉速連續12小時正常運轉時，達到的有效功率，用Ne表示。 美國康明斯NT系列柴油機，其功率分為持續功率和備用功率，兩者功率之比為0.91:1相當于我國12小時功率和持續功率之分。 2.交流同步發電機的額定功率 交流同步發電機的額定功率是指在額定轉速下長期連續運轉時，輸出的額定電功率，用PH表示。 根據機組的運行環境和技術要求，機組輸出的額定功率，由下式進行計算: PH=K1·n(K2K3NeH-Np)(kw) 式中PH—同步交流發電機輸出的額定功率(kw)； NeH—柴油機輸出的額定功率(PS)； K1—單位變換系數(即kW/PS)K1=0.736； K2—柴油機功率修正系數； K3—環境條件修正系數； n—同步交流發電機的效率； Np—柴油機風扇及其他輔助件消耗的機械功率(PS)。 通常我們把柴油機輸出額定功率(PS)與同步交流發電機輸出的額定功率(kw)之比，稱為匹配比，用K表示，即 K值的大小受當地大氣壓力、環境溫度和相對濕度等多種因素的影響，對于在平原上使用一般要求的機組，通常K值取1.6對使用要求較高的機組K值應取2。

發電機管理中的3個有用細節 　故障背景：2017年5月20日該輪靠泊印度洋留尼旺島，鍋爐發生點火故障，于是發電機換用輕柴油。換油后不久，發現發電機上的燃油管有滴漏，當時忙于處理鍋爐問題，為減少柴油損失，當即關閉了停車狀態的一號和三號發電機燃油進出管路的相關閥門。 　　故障現象：第二天船舶離港時，當班輪機員凌晨4點打給我，說一號發電機不能并車，三號發電機能并車但只能承擔150 KW，再加負荷就加不上去。我立即下機艙，檢查發電機相關情況，滑油、冷卻水各項參數未見明顯異常。我嘗試向三號發電機手動轉移負載，多次手動調節調速器以增加燃油供油量，但負荷沒有變化。嘗試一號發電機并車，自動與手動并車都未成功，一號發電機顯示頻率過高。 　　打開三號發電機保護蓋檢查高壓油泵，油泵齒條拉桿均能自由活動，油尺刻度指示在較大值，排除了油泵的問題，再檢查相關管路，發現有個進油閥處于關閉狀態，當即慢慢全開燃油閥，三號發電機立即加載到500KW，負荷轉移正常。 　　注意力再轉向一號發電機，發現一號發電機類似的進油閥也未打開，當即打開進油閥，并再次嘗試并車，但還是并車失敗。到港時一號發電機是正常使用的，頻率、轉速，負荷的轉移各項指標都正常，怎么突然就轉速過高了呢? 　　故障措施：三號發電機正常之后，我全部精力集中在一號發電機不能并車的問題上，之前發電機轉速感應器出現過速度顯示的問題，所以首先還是考慮轉速感應器故障，懷疑有可能是感應器臟了或者跟飛輪的間隙超標。該發電機有兩個pick-up(轉速感應器)，一個用于機旁控制屏顯示，一個用于發電機控制系統。當即取出兩個感應器，其中一個確實臟了，擦拭干凈后，檢查了速度感應器的阻值，確認正常，重新裝回，調整好間隙，重新啟動發電機，轉速還是過高--950RPM。 　　排除了轉速感應器的問題，那么故障就應該在機械部分。檢查高壓油泵，調節拉桿活動正常;檢查調速器，該調速器品牌是Regulateurs Europa，型號1102V-4G-25R。發現調速器上的手動速度調節旋鈕卡住了，很難轉動，聯想到二管輪的交接班記錄，提示該調速器的同步馬達(下圖中的021)不是原裝備件，當時由于缺少原裝備件，用的是上個管理公司遺留下來的其他制造商備件。拆下同步馬達，與近期在新加坡剛接收到的原裝備件對比，發現兩個同步馬達參數不一致：非原裝備件，制造商Woodward，電壓24V，轉速2000 RPM，功率5瓦;原裝備件，制造商Groschopp，電壓24V 轉速2700RPM，功率2瓦電流0.25A。進一步拆開非原裝同步馬達，發現馬達的塑料齒輪磨損，不能轉動。 　　換上新的同步馬達，啟動發電機，調節手動轉速旋鈕，使轉速達到916RPM 待發電機轉速穩定后嘗試并車，發電機可以成功并車。但是又出現個新問題，并車后一號發電機功率并未提高，相反地，出現逆功率跳閘的現象，幾次嘗試都是如此。我決定讓三管輪在并車屏上嘗試并車，我與電機員在發電機旁觀察，雙方用對講機聯系，發現當發電機并車成功后，調速器速度控制旋鈕被同步馬達向逆時針方向旋轉導致柴油機減速，這與并車后調速器的正確動作恰恰相反，正常情況下，調速器速度控制旋鈕應該順時針方向旋轉使柴油機加速從而增加本機承載負荷能力，維持轉速穩定。查找到問題癥結后，我們再對比同步發電機馬達的電壓與電流情況、查找相關發電機電線接線圖紙，發現一號發電機相關接線控制板亦與原廠圖紙一致，這說明接線未曾改動過。于是我們改變同步馬達背后的接線，將其對調，再次啟動發電機，并車成功，負荷轉移順暢，問題解決。 　　經過該事件，發現以下幾點在未來的輪機管理工作中值得引起注意： 　　啟動發電機之前，一定要檢查相關管路系統，之前做出過狀態改變的相關閥門，一定要及時設置好。交接班工作一定要交接清楚，不能有遺漏; 　　該事件的起因在于啟動發電機之前沒有將關閉的燃油閥打開，該輪經過幾任管理公司管理，燃油管路的閥門老化，在全關時仍然存在些許燃油泄漏，造成一號發電機啟動時，能正常啟動，調速器在燃油量不足的情況下加大油門以保持額定轉速，但同步馬達因為調速器不正常動作導致里面的齒輪損壞，造成了同步馬達卡死，以至于發電機轉速達到950RPM 后不能減速。這一點在發電機的管理工作中一定要考慮到; 　　不同管理公司的備件采購途徑不一樣，存在大量第三方生產的備件，與原廠備件相比，有些參數都不一致，有些即使銘牌上參數一致，但物理尺寸卻不一致。這給輪機員維護保養時帶來了諸多不便。主管輪機員在接受備件時一定要仔細核對，避免到使用時陷入被動;即使是原裝件，電器要考慮正負極性，機械要考慮左旋右旋。

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柴油發電機組的自動化性能起到了什么作用 隨著通信的發展，現代通信設備的普及應用，對交流電源的供電要求也越來越高，有些通信設備不允許交流電源有瞬間中斷，這就要求機組必須具備自動化的功能，目前正逐步推廣電源設備集中監控技術也要求機組必須自動化。由于機組自動化程度不同，因此， 標準有明確規定。根據國標GB4712-84標準，機組自動化分為三級，下面分別予以敘述。 1.一級自動化機組的性能 (1)機組應自動維持應急準備運行狀態，柴油機啟動前自動進行預潤滑； (2)當機組需要啟動運行時，能按自動控制指令或遙控指令實現自動啟動。如果機組需要停機時，也能按自動控制指令或遙控指令自動停機。 (3)機組在運行過程中，若出現過載、短路、超速、過頻、水溫過高、機油壓力過低等異常情況均能進行自動保護。 (4)機組應配備表明正常運行和非正常運行聲光信號系統，通過這些信號表明機組運行情況。 (5)機組在無人值守的情況下應能連續運行4h。 2.二級自動化機組 此類機組除滿足一級自動化機組各項要求外，還應滿足下述要求： (1)機組應具有燃油、機油和冷卻水自動補充的功能。 (2)機組在無人值守的情況下，能連續運行240h. 3.三級自動化機組 該機組除滿足一、二級自動化機組的各項要求外，還必須具備下面功能： (1)當機組自啟動失敗時，自啟動控制程序系統，應能自動地將啟動指令轉移到下一臺備用機組。 (2)機組應能按自動控制指令或遙控指令完成兩臺同型號規格的機組自動并機和解列。 (3)機組并機運行時，應能自動分配輸出的有功功率和無功功率。 (4)機組除了具有一、二級自動化機組的各項保護外，還應具有逆功率保護等功能。

影響高壓發電機選擇接地方式的因素 高電壓發電機組的接地保護接地是為保證電工設備正常工作和人身而采取的一種用電措施，通過金屬導線與接地裝置連接來實現，常用的有保護接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防靜電接地等。接地裝置將電工設備和其他生產設備上可能產生的漏電流、靜電荷以及雷電電流等引入地下，從而避免人身觸電和可能發生的火災、爆炸等事故。 高壓發電機不可缺少的是高壓發電機接地保護，確保使用，影響選擇接地方式的因素有: 1) 供電可靠性； 2）人身設備； 3) 過電壓因素； 4) 繼電保護； 5)高壓發電機的投資。在機組系統發生接地故障時，由于電容電流超前電壓90°當故障點的電容電流在第個半波過零熄弧時，加在故障點上的電壓正好為峰值，若電容電流過大，空氣游離嚴重，極易把故障點重新擊穿。這種重燃有時不可避免。但多次重燃將會導致電網電壓振蕩，發生間歇性弧光過電壓。這種過電壓時間長、幅值高、能量大、缺乏有效手段加以防護。避雷器在這種過電壓的長時間作用下，會加速老化，甚至損壞。因此，首先應采取措施避免這種過電壓的發生。發電機是電力系統的原動力，在運行中必須具備對突發性故障的應變能力，發電機中性點的接地方式與此有密切的關系。發電機中性點的接地方式有：①中性點直接接地②中性點經低阻抗接地③中性點不接地④中性點經消弧線圈接地⑤中性點經高阻抗接地。發電機在運行中，發生單相接地是常見的故障，故障點出現電弧接地時會進一步擴大定子繞組絕緣損害甚至導致鐵芯灼傷燒結，如不及時發現并快速切除，故障將發展成為相間或匝間短路。基于上述原因，國際廣泛采用發電機中性點高阻接地，以限制接地電流，防止各種過電壓的危害，取得了良好的運行經驗。中性點經電阻接地方式于20世紀90年代開始應用于我國配電網系統中，目前已廣泛地應用于我國城市供電系統、電廠、地鐵、冶金及石化等系統。

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