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。
曲靖柴油发电机组厂家对燃油箱有哪些要求
曲靖柴油发电机组的燃油箱是十分重要的,那么厂家对燃油箱有哪些要求呢,下面发电机出租公司曲靖维曼发电机出租为大家介绍一下。
曲靖柴油发电机组的使用都离不开燃油箱,燃油箱的设计与安装是否科学直接影响到曲靖柴油发电机组的使用安全与效率。今天曲靖柴油发电机厂家就燃油箱的设计与安装写一些文字,供曲靖柴油发电机组用户学习参考!
(一) 曲靖柴油发电机厂家对燃油箱设计要求
对燃油箱:
1)出油位要比油箱底高出50mm。以免将沉淀物吸入机组。
2)油箱须有通气孔,且通气孔须防止灰尘和水进入油箱。
3)油箱底应加额外盛油盘将溢出之柴油收集,或在油箱旁开排油沟,以排出溢出柴油。
4)油箱顶需带检视口,以方便检修用。
对送油管:
1)送油管应为黑铁管,因有化学反应损害机组,不能用镀锌管;
2)送油管直径为25mm到32mm,小于800KVA之机组用25mm,大于800KVA之机组用32mm;
3)送油管与曲靖柴油发电机组之间的连接处必须用软管连接,以隔离发电机组的震动。
对回油管:
1)与送油管所用尽寸及材料相同,回油管与机组之间的连接处必须用软管连接,以隔离发电机组的震动;
2)因油泵压力有限,回油管之油路到油箱必须保持在2.5米的高度差以下。
(二)曲靖柴油发电机厂家对燃油箱的安装要求
1)油箱存放位置必须安全以防止火灾,油箱或油桶应单独放在看得见的地方,适当地离发电机远点,且严格规定不准吸烟。
2)油箱内装的燃油容量应该保证每天的日常供应。
3)油箱放置后, 油面不能比机组底座高出其2.5米,如大油库油面高于2.5米,应在大油库与机组之间加日用油箱,使直接送油压力不大于2.5米。即使在柴油机关闭期间,不允许燃油依靠重力,通过进油管路或喷油管路流入柴油机。
4)油口处的阻力不允许超过所用柴油机性能数据单上规定的使用干净滤芯时的规定值。这个阻力值是建立在燃油箱装一半燃油的基础上的。
5)燃油回油阻力是不能超过所用柴油机性能数据单上的规定。
6)燃油回油管路的连接不应造成油管中燃油出现冲击波
发电机组的四冲程柴油机的工作原理有哪些
在热力过程中,只有在“工质”膨胀过程才具有做功能力,而我们要求发动机能连续不断地产生机械功,就必须使工质反复进行膨胀。因此,必须设法使工质重新恢复到初始状态,然后,再进行膨胀。因此,柴油机必须经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力过程之后,才能恢复到起始状态,使柴油机连续不断地产生机械功,故上述四个热力过程称为一个工作循环。
若柴油机活塞走完四个冲程完成一个工作循环,称该机为四冲程柴油机。如果活塞走完二个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机。目前,曲靖柴油发电机组配置的柴油机都是四冲程机。
1.进气冲程
进气冲程的目的是吸入新鲜空气,为燃料燃烧作好准备。要实现进气,缸内与缸外要形成压差。因此,此冲程排气门关闭,进气门打开,活塞由上止点向下止点移动,活塞上方的汽缸内的容积逐渐扩大,压力降低,缸内气体压力低于大气压力约68~93kPa。在大气压力的作用下,新鲜空气经进气门被吸入汽缸,活塞到达下止点时,进气门关闭,进气冲程结束。
2.压缩冲程
压缩冲程的目的是提高汽缸内空气的压力和温度,为燃料燃烧创造条件。由于进、排气门都已关闭,汽缸内的空气被压缩,压力和温度亦随之升高,其升高的程度,取决于被压缩的程度,不同的柴油机略有不同。当活塞接近上止点时,缸内空气压力达(3000~5000)kPa,温度达500~700℃,远超过柴油的自燃温度。
3.膨胀(作功)冲程
当活塞上行将终了时,喷油器开始将柴油喷入汽缸,与空气混合成可燃混合气,并立即自燃,此时,汽缸内的压力迅速上升到约6000~9000kPa,温度高达(1800~2200)℃。在高温、高压气体的推力作用下,活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而作功。随着气体膨胀活塞下行其压力逐渐降低,直到排气门被打开为止。
4.排气冲程
排气冲程的目的是清除缸内的废气。做功冲程结束后,缸内的燃气已成为废气,其温度下降到(800~900)℃,压力下降到(294~392)kPa。此时,排气门打开,进气门仍关闭,活塞从下止点向上止点移动,在缸内残存压力和活塞推力的作用下,废气被排出缸外。当活塞又到上止点时,排气过程结束。
排气过程结束后,排气门关闭,进气门又打开,重复进行下一个循环,周而复始不断对外作功。
曲靖柴油发电机组启动困难的故障解答
★按下起动按钮后,机组没有反映或转动很慢
故障原因:
1、电瓶电量不足
2、电瓶线及插头松动。
3、中间继电器失效。
4、起动机故障。
5、供油系统供油不畅;不供油。
6、启动按钮、启动回路接触不良。
处理方法:
1、检查电瓶充电量。
2、检查和紧固电瓶线及插头。
3、检查中间继电器动作是否正常。
4、检修起动机。
5、排尽燃油系统中的空气,疏通管道使燃油畅通检修油泵
6、更换按钮,检查启动回路。
★★发动机能转动到一定速度,但不能着火
故障原因:
1、喷油咀无油喷出(供油不畅)。
2、燃油系统渗入了空气。
3、喷油泵喷油时间不准确或喷油泵故障。
4、调速器操作手柄位置不对。
5、电调板、执行器、速度传感器等回路故障。
处理方法:
1、检查从油箱到输油泵之间的油路有无漏气、堵塞。
2、打开排气螺钉检查出油情况。
3、重调喷油泵时间。
4、启动时,将调速器手柄置于空载位置。
5、分别检查相应设备及回路。
★★★起动后又自行停机
故障原因:
1、油路不畅、滤清器堵塞、输油泵故障。
2、空滤器堵塞严重。
3、喷油咀故障。
4、自动保护功能设定参数偏移。
5、自动化机组直流电中断。
6、电调板、执行器、速度传感器等回路故障。
处理方法:
1、检查油路畅通情况,必要时更换柴油滤芯。
2、检查空滤器状况。
3、更换油嘴。
4、重新设定参数。
5、检查蓄电池电压或电量是否充足。
6、检查相应的设备及回路。