賀州900KW發電機租賃
<賀州>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。

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發電機發電時,如沒有電器在用電,發出來的電都去哪里了?
發電機發電,假如沒有電器在用電,相當于負載這邊是開路的,也就是發電機線圈的并沒有形成回路,沒有回路是沒有電流的,根據電功率的定義,電功率P=電壓U*電流I,因為回路沒有電流,所以電功率P=0,也就是沒有電功率輸出,相當于本質上并沒有發電,當然談不上損失了。

  電動勢只是一種能力

  根據電磁定律,導體運動切割磁力線的時候,會在導體兩端形成感生電動勢。電動勢在物理學上是這樣定義的,單位正電荷被電場力從電源的負極,經過電源內部,達到電源正極時所做的功的大小。

  光看定義,電動勢是比較抽象的,不太好理解。可以顧名思義把電動勢理解成讓電子產生運動趨勢的一種本領,一種能力。好比處于高處水池里邊的水,老想流出去,流到下游去這樣一種趨勢。又好比說一個人很會賺錢,口袋老是裝了滿滿的,這種也是一種能力。發電過程,電動勢也反應發電機把機械能轉換成電能的一種能力本領。

  有本領有能力,不做事,相當于能力體現不出來,也等同于沒有能力,好比上邊說到有賺錢能力的人,并沒有把錢花掉,和窮人沒有兩樣一個道理。當沒有任何負載接入發電機的回路里邊,回來沒有電流,并沒有產生電功率。但是導體切割磁力線是存在的,所以有電動勢,展現了發動機能發電的一種本領而已。再次回到水池裝滿水了,但是水閥是關閉著的,并沒有水漏出去一樣的道理,并沒有什么損失,水還在水池里邊。

  導體沒有切割磁力線時候,正負極兩端都是中性的,因為金屬正電荷和電子是完全一致的,導體沒有對外顯示出任何帶電狀態。當切割磁力線的時候,正電荷從負極移動到正極,可以理解成電磁力讓正電荷和電子實現了在這一段導體上分離了一些出來,正極聚焦了正電荷,而負極聚集了電子,這樣分別在導體兩頭呈現出不同的帶電狀態來。正負電荷分離出來的數量越多,代表發電機的電動勢越強,發電能力也越強。因為沒有負載接入,而發電機的發電能力是有限的,導體的能分離出來的數量也是有限的,到了一定程度,正負電荷不再繼續分離增加了,發電機怎么轉,都不會再有新的正電荷從負極移動到正極了。好比水池里邊的水已經滿了,水泵再往里邊送水,也送不進去這個道理。

  電能的轉化看電流

  燈泡發光,是因為電流流過鎢絲等東西,轉換成熱能或者光能,而風扇在轉,也是電流流過電機內部,讓電能轉換成動能。要讓負載工作同時消耗電能,必須要有電流流過負載本身,這樣電能才可以轉換成其他形式的能。

  發電機帶動負載發電時候,機械能會因為切割磁力線存在,發電機線圈內部會分離出來正負電荷,讓正電荷跑到正極,負電荷保留在負極,轉換成電能,而電能因為有回路,讓正電荷從正極,經過負載,流回負極,這樣相當于正電荷做了一個封閉的循環,回到了初的位置了,讓正負電荷中和,這樣機械能再次在發電機線圈內部分離正負電荷,重復這個流程,這樣一個流程就是有源源不斷電流產生的過程。

  發電機可以看成一個電壓源,電動勢代表這個電壓源的能力,電壓是穩定的,發電機輸出的電功率大小,取決于負載這邊的電流大小,電流越大,發電機把機械能轉換成電能的數量會越多。反過來,如果負載沒有電流,發電機實際上是在空轉,除了一些摩擦力在消耗能量外,并不會有機械能轉換成電能,不存在白白損失的問題

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你知道柴油發電機的泵噴嘴燃油系統分為哪三部分嗎
  泵噴嘴燃油供給系統高壓部分主要山分配管、驅動裝置和泵噴嘴組成。泵噴嘴一般均直接安裝在氣缸蓋上,低壓燃油由低壓輸油泵先送入氣缸蓋上的油道中,然后再分別向固定在缸蓋上的泵噴嘴供油。低壓燃油送人泵噴嘴,由泵噴嘴內的柱塞在凸輪軸、推桿、搖臂及回位彈簧的作用驅動下往復運動,將低壓燃油升壓,然后由泵噴嘴噴出。
  由于泵噴嘴是每缸一個,所以每個泵噴嘴上,均有一個控制泵噴嘴噴油提前角和噴油量的電磁閥,電磁閥由ECU控制其開啟和關閉時刻。由此可知,ECU必須有判缸信號和曲軸轉速信號,以便準確掌握是哪個氣缸處于壓縮行程,并判斷活塞運動距上止點前的角度,然后才能控制該缸電磁閥的通斷,以保持發電機工況對噴油正時和噴油量的要求。
  柴油發電機泵噴嘴可分為三部分,即高壓燃油形成部分、燃油霧化噴射部分和電控電磁閥部分。
  高壓燃油形成部分高壓燃油形成部分由凸輪、柱塞和回位彈簧組成。凸輪在凸輪軸帶動下旋轉,凸輪壓動泵噴嘴柱塞上下往復運動,使柱塞與套筒之間的容積發生變化,將泵腔內的燃油形成高壓,并由泵噴嘴噴人氣缸。
 泵噴嘴燃油供給系統的噴射過程包括高壓腔充注燃油階段、預噴射階段、主噴射階段和噴射結束階段。
  ①高壓腔充注燃油階段。這個階段的作用是向高壓腔充注燃油,為噴射循環做準備。其工作過程如下:泵柱塞在彈簧壓力作用下向上移動,這樣使高壓腔內容積擴大。泵噴嘴電磁閥不動作,電磁針閥處于靜止位置,供油管到高壓腔的通道打開,供油管內的油壓使燃油流人高壓腔。

  ②預噴射階段。在主噴射階段開始之前,少量燃油在低壓下噴人燃燒室,使燃燒室內的壓力和溫度上升,可以減少點火延遲(點火延遲是開始噴油和燃燒室內壓力開始上升之間的時間),這段時間應該短暫,否則在此期間噴油量大,壓力會突然上升并產生很大的燃燒噪聲。在預噴射循環和主噴射循環之間的“噴射間隔",燃燒室內的壓力平緩上升,而不是一個突然的壓力上升,使得燃燒噪聲低,排放的氮氧化合物也少。
 噴射凸輪通過搖臂將泵柱塞壓下,將高壓腔內的燃油排出供油管。發電機ECU將給泵噴嘴電磁閥通電,在此時,電磁閥針閥被壓人閥座內,關閉高壓腔到供油管的通道,高壓腔內開始產生壓力。當壓力達到18MPa時,壓力高于噴射彈簧,玉力,噴射針閥上升
  噴嘴針閥打開后,預噴射立即結束。上升的壓力使輔助柱塞下移,使高壓腔內容積擴大。于是,壓力瞬時下降,噴嘴針閥關閉,此時,預噴射結束。輔助柱塞的下移增加了噴嘴彈簧的壓緊程度。在接下來的主噴射循環,若想再次打開針閥,油壓必須比預噴射過程中的油壓高。
  ③主噴射階段。這個階段的作用是以高噴射壓力將燃油噴人燃燒室。空氣和燃油混合、霧化良好,充分燃燒,從而減少排放污染并確保發電機率運轉。噴嘴針閥關閉后短時間內,高壓腔內壓力立即重新上升。噴嘴電磁閥仍然關閉,泵柱塞下移。約30MPa時,燃油壓力高于噴嘴彈簧作用力,噴嘴針閥再次上升,主噴油開始。壓力上升到205MPa時,進人高壓腔的燃油多于經噴孔噴出的燃油。柴油發電機 功率時的噴油壓力 ,高轉速時,噴人的油量也大,發電機 功率時的噴油壓力 。
 當發電機ECU停止給泵噴嘴電磁閥通電時,燃油被泵柱塞排出到供油管,壓力下降。噴嘴針閥關閉,噴嘴彈簧將旁通活塞壓回開始位置,主噴射循環結束。
  ④噴射結束階段。主噴射循環結束后,進人噴射結束階段。此時燃油壓力迅速下降,噴嘴迅速關閉。防止燃油在低噴射壓力下以大顆粒滴人燃燒室,造成燃燒不完全,排放污染嚴重。維曼發電機租賃




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電機進相運行技術措施
      發電機正常運行時,向系統提供有功的同時還提供無功,定子電流滯后于端電壓一個角度,此種狀態即遲相運行。當逐漸減少勵磁電流使發電機從向系統提供無功而變為從系統吸收無功,定子電流從滯后而變為超前發電機端電壓一個角度,此種狀態即進相運行。同步發電機進相運行時較遲相運行狀態勵磁電流大幅度減少,發電機電勢Eq亦相應降低。從P-功角關系看,在有功不變的情況下,功角必將相應增大,比值整步功亦相應降低,發電機靜態穩定性下降。其穩定極限與發電機短路比,外接電抗,自動勵磁調節器性能及其是否投運等有關。

  進相運行時發電機定子端部漏磁較遲相運行時增大。特別是大型發電機線負荷高,正常運行時端部漏磁比較大,端部鐵芯壓指連接片溫升高,進相運行時因為漏磁增大,溫升加劇。進相運行時發電機端部電壓降低,廠用電電壓也相應降低,如果超出10%,將影響廠用電運行。

  因此,同步發電機進相運行要通過試驗確定進相運行深度。即在供給一定有功狀態下,吸收多少無功才能保持系統靜態穩定和暫態穩定,各部件溫升不超限,并能滿足電壓的要求。

  進相運行進相運行現象:

  1、勵磁電流大幅度減少;

  2、發電機定子電壓降低;

  3、發電機無功負荷變為負值。

  相運行進相運行危害:

  1、增加發電機有功負荷,將使發電機向不穩定方向發展,易造成發電機失穩運行甚至系統振蕩事故。

  2、繼續減少發電機勵磁電流,使發電機進相深度增加,可能導致發電機失磁保護動作或發電機失穩運行。

  3、發電機進相運行,定子電流增加,定子發熱增加;發電機進相運行時,定子端部漏磁通變化比增大,使得端部發熱嚴重,發電機定子線圈溫度將持續上升。

  4、發電機進相運行,發電機出口電壓降低,使得6KV母線電壓降低。設有低電壓保護的高壓電動機將跳閘;運行中的各電氣設備,因母線電壓降低,電流增大,導致設備發熱,長時間運行會損壞設備絕緣。

  該廠母線電壓考核范圍為230—235KV,在電網某些運行方式下,會出現我廠發電機無功減至 但是母線電壓仍然高出235KV,此時應考慮發電機進相運行。

  一、運行人員要密切監視220KV母線電壓和機組有功、無功負荷,當母線電壓超過235 KV時,必須控制發電機組功率因數達到0.99以上。當機組功率因數已達0.99以上,母線電壓接近控制上限值時,值長應主動向上級調度匯報,根據上級調度的命令調整機組無功出力,直至進相運行。

  二、發電機是否進相運行由值長統一命令執行,在進相運行前應匯報上級調度發電機帶無功及220KV母線電壓情況,并請示上級調度申請進相運行,如上級調度未許可則申請220KV母線電壓超限點免考核,未經上級調度許可不得擅自進相運行。

  三、機組在不同運行方式下進相運行規定:

  1、單機運行時原則上不進相運行,但在春節等特殊方式下除外。

  2、雙機運行時原則上一臺機進相運行,另一臺機組保持高功率因數遲相運行,即控制無功盡量在小范圍。但在春節等特殊方式下可以同時進相運行。

  3、在考慮進相運行的機組時,該機組運行情況應保持穩定。否則考慮另一臺機組進相運行,當兩臺機組運行都不穩定時,應向上級調度說明詳細情況,并按照調度命令執行。

  4、若兩臺機同時運行時,考慮兩臺機同時進相,且兩臺機進相深度應保持平衡。

  四、連續進相運行時間不得超過6小時。

  五、進相運行時,應專設監盤人員,并嚴格按照上級調度命令進行。

  六、在發電機進相運行期間,無值長允許任何崗位人員不得私自啟動6KV轉機,包括輸煤、脫硫、化學、水源地,否則將按嚴重違反生產調度紀律處理!待啟動6KV轉機前,值班員需將6KV廠用母線電壓調整至6.1KV以上,在啟動電泵、循泵、增壓風機等大容量設備需將6KV廠用母線電壓調整至6.45KV以上。

  七、進相運行時操作:在進相運行前,請示上級調度解除AVC裝置自動,手動減少發電機勵磁,發電機在減少無功操作時,要循序漸進緩慢進行,嚴禁超調度規定進相深度值。進相結束后,手動增加發電機勵磁,使之恢復正常運行方式觀察五分鐘無異常后,投入AVC自動。在手動調整期間應保持220KV母線電壓合格。

  八、進相運行期間監視參數:發電機出入口風溫、定冷水、氫氣壓力;定子鐵芯及鐵芯端部溫度、定子線圈各部溫升、溫差不超過規定允許值、軸振不超過允許值;定子電流、勵磁電流、端電壓、勵磁變高壓側電流、滑環溫度、勵磁變溫度不超過允許值;上述參數每小時檢查一次。

  九、進相運行參數控制:

  1、任一段6KV廠用母線電壓不得低于5.8KV,0.4KV母線電壓不得低于0.36KV(照明段除外),發電機端電壓不得低于20KV,220KV母線電壓230—235KV,功率因數不得低于0.95。

  2、發電機進相運行時功角不得大于60度,防止系統沖擊破壞發電機靜態穩定而造成發電機震蕩。

  3、進相深度試驗數據(二零零九年河南省電力實驗院):

  4、根據我廠實際情況且在實驗數據基礎上再留有充分進相裕度,現規定:發電機進相深度限制不得超過調度規定的進相深度。

  5、在機組負荷大于500MW情況下需要進相時,應向上級調度充分說明此時進相運行危險性,并按上級調度命令處理。

  十、發電機進相運行必要條件:勵磁系統自動運行,勵磁自動調節器無異常報警信號;低勵限制、失磁保護投入。

  十一、進相運行機組應具備雙向無功表,自動勵磁調節裝置正常投入,其低勵定值應按滿足進相運行進行整定。

  十二、若進相運行引起系統故障時,應立即恢復原運行方式。

  十三、進相運行期間做好事故預想,在值班日志做好進相運行時間、進相深度及命令人等相關記錄。

  十四、進相運行期間事故處理:

  1、若發電機出現機端電壓越下限,應立即停止進相并匯報上級調度,積極恢復6KV母線電壓不超過規定值,確保廠用電系統穩定。

  2、運行期間參數異常達到停機值則應申請停機。

  3、若震蕩或者失去同步時,應立即增加勵磁電流,同時減少有功負荷,恢復正常運行方式,若在1分鐘內不能恢復則申請停機,待系統正常后再申請并網。

  4、發電機失磁,若失磁保護動作跳閘,則按發電機跳閘處理,若保護未動作則應立即解列發電機。

  5、在進相運行過程中若發生異常情況,應及時匯報調度。





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維曼發電機租賃的柴油發電機組黑煙現象的原因

柴油發電機組排氣冒黑煙是柴油未充分燃燒,在高溫情況下分解出炭質隨廢氣排出的一種現象。排氣冒黑煙,不但降低了發動機功率,增加了柴油消耗量,且易形成積炭,縮短發動機使用壽命。原因如下:
  一、柴油發電機組氣缸內新鮮空氣不足
    原因:(1)空氣濾清器濾芯積塵過多;(2)消聲器銹蝕、積炭或油污;(3)進、排氣門間隙過大,使氣門開度減小;(4)配器機構零件松動、磨損、變形,凸輪軸齒輪與曲軸正時齒輪相對位置變化,氣門開閉時間不正確。
  二、柴油發電機組氣缸壓縮終了時溫度和壓力下降原因
    (1)缸筒、活塞環磨損過多,活塞環安裝不正確或失去彈性造成氣缸漏氣;(2)氣門間隙過小,熱車時易被頂開,或氣門燒蝕、積炭造成氣缸密封不嚴;(3)缸蓋與機體,噴油器與缸蓋接合面漏氣;(4)氣門嚴重下陷,活塞與活塞銷,活塞銷與連桿小頭,連桿大頭與連桿軸頸間隙過大,使燃燒室容積增大,壓縮比下降。
  三、柴油發電機組柴油霧化不良
    原因:(1)噴油器壓力調整過低;(2)噴油器調壓彈簧折斷或發卡;(3)噴油器針閥與閥座積炭,針閥卡滯或磨損過甚;(4)噴油泵出油閥減壓環帶磨損過甚,使噴油器滴油。
  四、柴油發電機組供油時間及供油量不正確
    原因是:(1)供油時間過遲;(2)起動初期,氣體壓力和溫度較低,供油時間過早時;(3)噴油泵柱塞偶件磨損后加大供油行程使用;(4)噴油泵調節齒桿或拉桿行程過大,以致供油量過多。


發電機出線接線方式
發電機為三相四線(三火一零),配電柜為三相五線(三火一零),火之火零至火后的配電柜直接接地線。
如果關閉配電箱和發電機,配電箱和發電機應該分享地線,也就是說發電機外殼,配電箱外殼,發電機零線(中性線)連接在一起,配電箱的地線從零線、配電箱金屬外殼是一樣的,不需要發電機。
 如果配電柜離發電機較遠,配電柜必須按照規定做接地體,與配電柜地線、配電柜金屬外殼一起。
注意事項:
380V/220V低壓配電系統根據保護接地形式的不同可分為:IT系統、TT系統和TN系統。
IT系統的電力中性點通過高阻抗絕緣或接地,而電氣設備的金屬外殼直接接地。即:過去稱為三相三線系統的接地保護電源系統。
TT系統的電源中性點直接接地;電氣設備的金屬外殼也是直接接地的,與電源的中性接地無關。在過去三相四線供電系統中保護接地。
TN系統在380/220V三相四線低壓電網中,變壓器或發電機中性點直接接地,通過共保護線將正常運行時未充電的電氣設備金屬外殼與電源中性點連接。即對過去三相四線制供電系統進行零保護。
TN系統的電力中性點直接接地,并有一條中性線引出。TN系統按其保護線路的形式分為TN-c系統、TN-s系統和TN-c-s系統。

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