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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。

维曼发电机租赁

维曼发电机租赁为您讲述发电机操作手册的功能

【概述】发电机操作手册的功能是让用户了解发电机的工作原理、电机设计的标准、安装和维修步骤。因为缺乏保护或操作不正确会引起设备的损坏或人员伤害，特别区域会用警告作岀显著的标记。在进行安装或使用发电机前阅读并理解使用说明书内容是非常重要的。

 

操作发电机前，请先阅读发电机组使用手册和本发电机手册，以了解机组、发电机和有关设备的情况.正确操作和保养该设备才能达到、有效的运行。许多事故的发生是由于未遵循基本规则和保护措施，例如电击就会引起严重的人身伤害甚至死亡。

遵守所有警告/告诫牌上的提示

?确保安装能满足所有适用的标准和地方性电气标准。所有安装要有合格的电工来实施?

?勿在防护盖、维修盖或出线盒盖开启时运行发电机?

?在进行维护前，应先将柴油发电机起动回路切断.

?切断和电网或其它发电机间的闭合回路，并在断路开关上放置警告牌，以免意外的闭合.

遵守所有重要、小心、警告和危险牌上的提示，其内容定义为：

重要！指会导致产品或有关设备损坏的危险或不的方法或操作。

小心！ 指会导致产品或人员伤害的危险或不的方法或操作。

警告！指会导致严重的人员伤害甚至可能伤亡的危险或不的方法或操作。

 

危险！指将导致人员伤亡的直接危险。

一、自励AVR控制的发电机

主机定子通过S X460(SX440或SX421)AVR为励磁机磁场提供电力，AVR是调节励磁机的励磁电流的控制装置。AVR向来自于主机定子绕组的电压感应号作出反馈。通过控制低功率的励磁机磁场，调节励磁机电枢的整流输岀功率。从而达到控制主机磁场电流的要求?

SX460或SX440AVR通过感应两相平均电压，确保了电压调整率。除此之外，它还监测柴油发电机的转速，如低于预选转速(Hz)设定，则相应降低输岀电压。以防止柴油发电机低速时的过励，缓减了加载时的冲击以减轻柴油发电机的负担?SX421除了SX440的特点外，还有三相方均根感应的特点，在与外部断路器(装在开关板上)一起使用时它还提供过电压保护.

二、永磁发电机(PMG)磁励-AVR控制的发电机

如果是MX321AVR.则通过一个变压器向来自于主机定子绕组的电压感应号作出反馈.通过控制低功率的励磁机磁场，调节励磁机电枢的整流输岀功率，从而达到控制主机磁场电流的要求。

PMG系统提供一个与定子负载无关的恒定的励磁电力源，提供较高的电动机起动承受能力，并对由非线性负载(例如可控硅直流发电动机)产生的主机定子输岀电压的波形畸变具有抗干扰性。

 

MX341AVR通过检测二相平均电压来确保电压调整率.另外.它还监测柴油发电机转速，如低于预选的转速设定，则相应降低输岀电压，以防止柴油发电机低速时的过励，缓减了加载时的冲击，以减轻柴油发电机的负担.它还提供延时的过励保护，在励磁机磁场，电压过高的情况下对发电机减励。

MX321除提供MX341具有的保护柴油发电机的减荷特性外，还具有三相方均根检测和过电压保护。

人所缺乏的不是才干而是志向，不是成功的能力而是勤劳的意志。 —— 维曼河南南阳发电机出租、租赁机组常识 注：以下信息仅供参考，具体操作信息请咨询本公司技术人员！ 负载分析 许多因素影响选用发电机组的大小。其中系统用电负载的特性就是一个重要的因素。用户在租赁一台发电机组以前必须仔细考虑以下几点： a、是用作常用发电机组还是备用发电机组 b、考虑今后系统增加的用电量 c、系统容许的电压降 d、电动机起动的情况 2.机组功率标定 一般供给用户的发电机组为常用机组它可以连续12 小时以额定功率向负载供电(其中有1 小时以110％额定功率运行的能力)。在市电故障不太频繁且供电时间不长的时候用户可以使用功率标定为备用机组的发电机组。它每年不超过200小时以平均80％ 功率运行，另外每年以100％ 功率运行的时间不应超过25小时。 3.发电机组与三相电动机匹配需注意的问题 机械工程中常用的就是三相交流感应电动机。由于其启动特性，这些电动机直接连接电源系统。如果直接在线启动，将会产生高达电机额定电流6倍的浪涌电流。配置软启动装置后，启动电流就很平稳，不会对发电机组造成冲击。发电机组与三相电机容量选配时，建议考虑系数1.5即 1.5倍的电机容量（必需是软启动方式）。