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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。


辽阳灯塔本地柴油发电机出租公司解析发生拉缸的原因有哪些
辽阳灯塔柴油发电机的“拉缸”也有人称为“咬缸”。它是在气缸及活塞环表面上沿着活塞运动方向出现的条纹状、带有颜色的损伤。发生拉缸时,气缸套的磨损非常剧烈,可达正常磨损的几十甚至几百倍。发生拉缸后,柴油机的外部特征是声音发生变化,排气冒黑烟。其后果是活塞、活塞环及气缸套工作表面被破坏,气体密封失效,机油的消耗量及窜气量迅速增加,使发动机不能正常运转,甚至在很短的时间内,由于活塞、活塞环与缸套咬死而停车。
辽阳灯塔柴油发电机组拉缸的主要原因实际上是活塞、活塞环与气缸套表面由于高温而“熔接”拉伤。即活塞不与气缸套之间由于油膜中断产生干磨擦,炽热的磨擦热引起金属的显微熔化而粘着,并将附近的金属质点扯断。产生拉缸的根本的原因是油膜中断。根据气体密封的要求,活塞环与气缸套之间的间隙应尽可能小,这就使它们的润滑条件十分不利。缸套与活塞环的磨擦情况取决于活塞环的弹力、工作温度、滑动速度、油膜分布、零件的质量及磨合情况等。当由于接触表面超负荷,使气缸套表面与活塞环工作面之间由于直接接触而剧烈磨擦,产生大量的磨擦热,使工作表面的温度急剧上升,其后果是两个磨擦表面熔接粘附而造成拉伤。
由此可见,供油状况不良,窜气严重,零件过大的接触应力破坏油膜,是造成拉缸的主要原因。除了润滑、配合间隙、零件制造质量外,使用不当也会造成拉缸,具体情况如下:
1.活塞与气缸套配合间隙过小,或在正式带负荷工作以前没有经过良好的磨合。
2.润滑不良,如间隙小、机油稀或在装配时未涂油等。
3.柴油机过热。
4.装配时机体不清洁或活塞装得太死。
5.活塞及活塞环质量差。
从辽阳灯塔柴油发电机组的使用角度讲,还要注意尽量避免突然增加负荷或紧急停车,起动前好用摇把将曲轴转动几圈,使磨擦表面保持一定的润滑油。



关于辽阳灯塔柴油发电机组气管冒黑烟和排气管冒蓝烟、白烟出的故障维修
随着社会的进步和人民生活水平的不断提高,对环境的质量要求也越来越高。自然吸气式柴油机很难满足新排放标准的要求,增压中冷柴油机将成为车用柴油机的标准装备。柴油机排气管正常排出的应是无色的气体,如果排气管排出的是黑烟、白烟或蓝烟,说明发动机有故障,必须及时排除。
1.气管冒黑烟
黑烟的形成:黑烟一般是在柴油机大负荷时产生,如加速,爬坡或超负荷运转时,黑烟是不完全燃烧的产物,在柴油机大负荷下,燃烧室温度较高,而喷入的燃料过多,混合气形成不均匀,局部区域出现燃烧时空气不足,燃料在高温缺氧的条件下易于裂解,聚会成黑烟。
故障原因:
(1)在检查排气管冒黑烟前,应先拆下空气滤清器,若柴油机冒黑烟情况消失,说明因空气滤清器严重堵塞致使进气量不足而造成黑烟。同时,还应检查进气管路是否有堵塞现象,如进气胶管吸扁等。
(2)喷油时间过迟,柴油在气缸中不能完全燃烧,在冷车状态下一般排气管排灰白色的烟,待发动机温度正常时冒黑烟。喷油时间的正确与否,不仅造成排气管冒烟,而且对发动机的动力性及经济性有着很大的影响。
(3)喷油嘴有故障时可采用单缸断油法检查各缸工作情况。如某缸断油后发动机的转速变化不太明显,且排出的黑烟消失,说明该缸是由于喷雾不佳、喷油嘴滴油而排出黑烟的。
(4)喷油泵的供油量过多或各缸的供油量太不均匀也会造成排气管冒黑烟,因此,必须重新调整喷油泵的供油量。冒烟限制器如果调整不当也会造成排气管冒黑烟。
(5)增压器的压气机叶轮或涡轮严重磨损会使进气量有所下降,造成排气管冒黑烟。排气管垫或增压器接口垫漏气严重,也会造成进气量不足,排气管冒黑烟或发动机功率下降。
2.排气管冒蓝烟
蓝烟的形成:机油进入燃烧室燃烧后从排气管排出。
故障原因:
(1)进气门油封密封不严,机油进入燃烧室燃烧。
(2)活塞环失去弹性或断裂;缸套严重磨损,机油窜入燃烧室,此种情况一般废气管会有很大的废气冒出。
(3)增压器压气机叶轮端密封环密封不严,有机油进入气缸燃烧室燃烧。
3.排气管冒白烟
白烟的形成:柴油不能完全蒸发、燃烧、未燃的柴油油滴与水蒸气构成微粒,随废气排出;或机油直接从排气管排出,形成“白烟”。
故障原因:
(1)油中有水,或因气缸垫冲坏,缸套或缸盖破裂漏水等原因造成气缸进水。
(2)个别缸喷油泵的凸轮轴严重磨损,使该缸喷油时间滞后太多,柴油在气缸中不能完全燃烧,也会造成排气管冒白烟。
(3)喷油嘴雾化不良或喷油嘴下面装有一个以上的垫圈,因此,在更换喷油嘴时,应将里面的铜垫取出。
(4)水冷式中冷器漏水,冷却水从进气管进入气缸。
(6)气温太低,气缸温度难以上升,特别是早上发动机刚一起动时冒白烟,暖车后变为蓝烟,不久即变成无色,这是正常现象,应与故障区别开来。



维曼机电设备(辽阳市灯塔市分公司)位于开发区工业园,公司主要生产 100kw发电机租赁、550kw发电机租赁、100kw发电机租赁、200kw发电机租赁。二十多年来,公司一贯坚持以质量树信誉,以创新求发展,努力为各户提供优质的产品,的服务,客户的需求就是公司发展的直接动力。现在我们将以顾客为关注焦点,坚持“以可持续发展为导向,创新求实;以满足客户为永远追求,信誉至上”的企业宗旨,开拓创新,在合作中不断进取,与时俱进,加强改进,开创更加辉煌的明天。公司坚持“质量至上、信誉至上、用户至上”的经营理念,严格按照质量管理体系标准要求组织生产,质量稳定可靠。


什么问题导致发电机散热器损坏
(1)故障现象 某部一车用C系列康明斯柴油机,行驶过程中发现冷却液温度过高,经检查发现冷却液过少,添加到规定值后,继续行驶。半小时以后,水温又偏高,停车检查时,冷却液又减少了。检查发现散热器下部有漏水现象,对其进行焊接后,试机发现冷却液温度正常,冷却液也没有过量减少现象。但是该车高速行驶过后,又出现散热器漏水和冷却液温度过高的现象。
(2)故障查找分析 显然,这起冷却液温度过高的故障是由于散热器中冷却液泄漏导致的,而散热器芯屡次破损可能是由于质量较差或者是冷却系统压力过高造成的。经过检查,排除了 种原因。接下来查找压力的来源。如果是气缸内的高压气体进入散热器,那么柴油机工作时,散热器内应有较多水泡逸出,因此旋掉散热器盖后开机,没有发现异常现象。 检查散热器盖上的空气一蒸汽阀,检查发现蒸汽阀被异物卡死。
为了防止冷却液溅出,散热器的加水口平时用散热器盖盖住。但是由于柴油机工作后温度升高,冷却液会产生水蒸气,从而使冷却系统的气压升高,如果冷却系统完全封闭,可能会胀裂散热器的芯子。因此,通常在散热器盖内安装空气—蒸汽阀。空气一蒸汽阀主要由蒸汽阀、空气阀和蒸汽排出管等部分组成。
柴油机正常工作时,蒸汽阀2和空气阀3均因弹簧的压力处于关闭,将冷却系统和大气隔开,防止水蒸气溢出,使冷却系统的压力稍高于大气的压力,从而提高冷却液的沸点,增大散热器与空气间的温差,提高了散热器的散热能力,这对于在高原和热带工作的柴油机更为有利。当冷却系统内压过高时,蒸汽阀2被蒸汽压开,经蒸汽排出管1排出一部分水蒸气,使其内压降低,保护了散热器芯不至于被过高的内压胀裂。当冷却系统内压过低时,空气阀3被大气压力压开,外界空气经蒸汽排出管1进入散热器中,防止散热器的冷却液管被大气压力压瘪,因弹簧的预紧力不同,蒸汽阀和空气阀的开启压力也不同。一般蒸汽阀在散热器内压力比大气压力高出20~30kPa时开启。由于空气蒸汽阀的自动调压作用,闭式水冷系统的沸点较高,当冷却系统内蒸汽压力保持在130kPa时,水的沸点可提高到108℃,这使柴油机机与空气间的温差增大,提高了散热能力和对气候条件的适应性,同时减少了冷却液的消耗。故目前散热器上普遍采用空气蒸汽阀。
可知,当蒸汽阀无法开启,冷却系统内部压力过高时,会导致散热器芯损坏。
在柴油机的使用过程中,如果需要打开散热器盖进行检査,必须使冷却液温度低于50℃,否则就会出现的冷却液向外喷射而被烫伤的现象。
(3)故障排除 焊接散热器并更换散热器盖总成后,故障排除。






