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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、本地概述说明
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、本地动作功率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、本地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、本地原理介绍
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、本地石油等资源,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、本地风能、本地原子能、本地地热、本地潮汐、本地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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发电机组曲轴飞轮的结构
在KTTA型柴油机曲轴的后端装有曲轴齿轮。曲轴上的后吃了有两种形式:窄的和宽的。龙岗发电机组出租,当柴油机不需要安装后齿轮驱动下部总成时,仅在工厂生产时安装的齿轮。这种窄的齿轮仅能驱动机油泵。在维修中不提供窄的齿轮。
当柴油机需要安装后齿轮传动总成时,应安装宽的齿轮;在柴油机不安装后齿轮传动总成时,也能装用宽的齿轮,维修用的曲轴仅装宽齿轮。
柴油机上的曲轴,在前轴端和后轴端和后轴端均装有定位销钉或卷筒销,使用这种销钉可以将减振器、本地曲轴连接法兰盘和飞轮正确对正。
柴油机上所有的曲轴油封都是特氟隆(聚盖氟乙烯)覆盖唇口型(涡卷型)。这种特氟隆覆盖唇口型油封,在油封唇口的背面没有弹簧,油封的唇口是一片薄而硬的特氟隆。为曲轴后油封。有湿式飞轮壳油封和干式飞轮壳油封两种。湿式飞轮壳油封有一只双唇密封元件。干式飞轮壳油封有一只密封元件和防尘唇,干式应用苛刻的运输环境下,如具有多灰尘的工地等环境下使用。
曲轴前油封。两只油唇不得接触台阶和油封安装套筒。油封必须与齿轮室孔的倒角齐平或不低于0.51mm。
特氟隆性油封在装配以前必须是干的,不要用润滑脂或油润滑油封唇边和轴劲,必须保持油封和曲轴清洁和干燥,否则将产生漏油。因为具有特氟隆降的油封在轴开始旋转后,油封唇口将一层特氟隆薄膜涂到轴劲上,油封将产生泄漏。
曲轴的后端突缘上装有飞轮。曲轴的轴向定位在曲轴的后端,即在第七道主轴承的前后,上、本地下共嵌入四个半圆形止推环,以限制曲轴的轴向移动。装配时,止推轴承上槽必须指向曲轴上的法兰一侧。
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国内外柴油发电机组自动化控制技术的现状如何
一、同城引言
用今天的眼光看,柴油发电机组自动化控制的水平,国内国外已经不存在很大的差别,经过国内从事柴油发电机组控制的科研人员多年不懈地努力,我们今天终于可以挺直腰杆,自豪地讲,我们己经看到了世界先进水平,我们正在追赶世界先进水平,
我们将要赶上世界先进水平。那么,我们在哪些方面做出了进步?在那些领域还存在不足呢?回顾国内柴油发电机组自动化控制的成长经历,分析中国电信的发展对发电机组自动化控制的推动,比较国内外同行业的差距,紧跟国际自动化控制先进模式的步伐;我们沿着这条主线做一浅析,希望能能起到抛砖引玉的作用,对业内同行带来一定的启发。
二、同城回顾发展历程,分析国内柴油发电机组自动化控制现状
回顾国内柴油发电机组自动化控制的发展,大概可以划分为四个阶段:
1、同城以时间继电器和中间继电器为主构成的自动化控制系统,这种模式当时在同行业中非常普遍,而且也以相当的批量投向市场,突出的弱点是功能简单、同城结构复杂、同城维护调试困难、同城可靠性差,终没有得到用户的认可。
2、同城用分离电子元器件组成延时电路和逻辑判断电路来实现的自动化系统,这种模式相对于 种模式,有了很大的进步,
如果精心设计,提高工艺水平,应该能取得很好的效果。但是,在那个企业大而全的年代,每个企业各自为战,造成批量小、同城工艺落后、同城质量无法保证,所以这个阶段延续时间也较短。
3、同城随着改革开放,国外各种新鲜器件纷纷出现在国人面前,PLC(可编程序控制器)以性能稳定、同城方便灵活的优势迅速成为机组自动化控制领域的主力,时至今日仍有企业在应用。这种模式的优点相对于前两种较为明显,但也逐步显露出一些缺陷,如:外围电路复杂,需配置转速、同城电压等判断电路及供电电源、同城端口扩展继电器等器件;造价相对较高(带AD转换的PLC动辄上万元)。PLC是很可靠的,但它毕竟不是专门为我们这个行业而设计的,所以以
PLC为核心构成的柴油发电机组自动化控制系统注定是一个匆匆的过客,随着技术的飞速发展很快失去了优势。
4、同城控制系统功能模块化思路的出现,彻底解决了困扰发电机组控制领域的难题,这即是以专用控制器为核心构成的自动化系统,这些专用控制器为发电机组量身打造,集多种功能于一身,甩掉了复杂的外围电路,使自动化控制系统一下子变得简单了。
这些专用控制器大多采用了先进的微处理器及控制技术,可靠性和环境适应能力较PLC大大提高,同时,很多参数可以根据实际情况而设定,使用起来非常灵活。
目前,我们已经处在第四个阶段十余年了,这种模式的生命力,随着技术的发展显示了越来越强大的生命力,可以说这种控制系统功能模块化就是柴油发电机组自动化控制的现状。
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【柴油发电机出租】发电机部分的保养与维护
假设说发动机部分是柴油发电机组的心脏,那么发电机部分就是柴油发电机组的大脑,所以注重发电机部分的保养和维护也是维护整个柴油发电机组的重要任务。以下是柴油发电机组发电机部分的保养和维护知识。
1.一般维护
为发电机正常作业,在它附近不应有水,油及污物堆积,不能有腐蚀性气体,避免损害发电机绕组缘。
在潮尘的一起,要留心不能影响发电机的正常通风冷却。要常常清洁通风孔道内的尘土污物,坚持畅通无阻。冷却空气的温度不得过低,避免绕组及其它导电器件上凝聚水珠。
对因故短期间断作业的发电机,集电环可不用包扎维护,但要在电刷与集电环之间垫以缘纸板、同城石腊纸或沥青纸,避免电刷在集电环表面—上构成斑驳。
发电机的加工面,假设由于油,漆掉落而锈蚀时,应及时除锈,并涂以锈漆。
2.拆装留心事项
发电机拆装方法与异步电动机大致相同,但由于发电机重量大,拆装时应留心不要碰伤。拆卸端盖时,留心不要碰伤凸出在机座处面的定子线圈; 取出转子时,要在电机定、同城转子间垫以纸板,以损害铁芯和绕组 在用钢索绑扎转子时,钢索不得碰到转子轴颈、同城凤扇、同城集电滑及易手引线。绑钢索处有垫以木板或橡皮;
3.发电机的烘干
新安装好的同步发电机,在作业前,一般都应进行烘干。假设缘电阻要求,可以不进行烘干,但作业初步的24h内负荷不额定容量的5。
但凡作业中的发电机停车检修或停用时间规则的,缘电阻低于规则值时,有进行烘干。如确定是表面受潮时,可以用带负荷单调法进行烘干。
烘干的方法很多,在船舶上可用下列方法:
(1)热风法:把主机发生的单调清洁的废热风吹入发电机中,对定、同城转子绕组进行烘干。为避免转轴变形,应周期地把转子转过18度。单调时,应控制绕组表面温度。用温度计测量,绕组表面不得85℃,进风口的风温不得9度。
(2)短路电流单调法:把发电机输出端经电流表短接,调理转子励磁电流,使定子每相电流为额定电流的5-7。发电机可以不在额定转速下作业,但转速应坚持安稳,避免温度不安稳。 短接点选在定子引出线端,也可以经变压器短接,与变压器一起单调。
此方法可以一起单调定子和易手绕组。
(3)带负荷单调法:船用发电机假设为表面受潮时,可用带负荷单调法烘干。单调时,发电机可先带5额定电流负载作业。然后按65,,85,1数值增加到额定电流。负荷作业24h。在单调的过程中应守时地测量各绕组的缘电阻。
单调时的留心事项:
加热单调应在清洁的空气中进行,单调前用压缩空气将发电机吹拂洁净。若绕组湿润严峻,则需先用热风法进行单调,经守时间单调后,再带负荷单调,避免缘被击穿。
单调时,应多放些温度计,散布在发电机的各部分,以便掌握各部分的温度,避免部分过热。
加热应缓慢进行,避免线圈的潮气突然蒸腾而发生缘损害。若单调温度达不到要求的温度时,可在略低的温度下进行单调,时间应适当。
发电机单调初期,由于绕组发热,水分蒸腾出采,使缘电阻下降,然后又逐渐上升,上升的速度愈来愈慢,后安稳在的数值上。在安稳温度下,缘电阻坚持3h以上不变时,单调作业完毕。
不论何种方法,在单调后,当线圈冷却到6℃时,定子绕组和易手绕组的电阻以 5V兆欧表测量,应不低于.5M欧。
4.发电机轴承的维护与保养
在油环光滑的滑动轴承中,轴承的油量应,一般不在作业时注油。油量在规则液面下,轴承不应甩油,避免溅到绕组上。
选用滚珠或滚柱轴承的电机,当作业约2h时,即需替换光滑脂。轴承用于尘土多而又湿润环境中时,应根据状况常常替换光滑油。
在启动长期停用的发电机前:如装有滚动轴承时,有先检查其光滑状况,若原有光滑脂已脏或现已硬化变质,有先将轴承冲刷洁净,再用清洗。后填人清洁的光滑脂。 填入量为轴承室空间的2/3,不行填入过多。
5.集电环与电刷的维护
集电环的表面应坚持光滑,并呈圆柱形。假设表面有铜绿及灼痕时,运用号细砂布研磨。研磨时,应把砂布装在直径与滑环相适应的弧形木瓦上进行。也可在作业中研磨。
假设表面严峻灼伤或集电环变形,应进行光车,光车可在船舶进厂检修时进行。
为了使集电环磨损均匀,一年内有替换其性到两次。
电刷为易于损坏的部件,应常常检查。
1.仔细检查发电机,不得有杂物存在,避免落入螺钉,东西、同城抹布等异物。
2.用大约两个大气压的单调压缩空气或皮老虎发电机各部分的尘土。为避免损坏线圈,不得运用金属吹管。
3.检查发电机轴承的光滑状况。光滑油和光滑脂的质量与数量有合维护要求的规则。
4.检查发电机与其原动机的衔接状况是否杰出。一起检查两机的轴线是否在同一直线上。
5.检查转子是否灵敏,一起检查轴承质量。
6.清洁集电环。
7.检查电刷设备;电刷压力为14.7一19.6kPa。
8.测量缘电阻,用5V兆欧表测量不得小于.5M欧。
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