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。

維曼發電機租賃

維曼發電機租賃為您講述發電機操作手冊的功能

【概述】發電機操作手冊的功能是讓用戶了解發電機的工作原理、電機設計的標準、安裝和維修步驟。因為缺乏保護或操作不正確會引起設備的損壞或人員傷害，特別區域會用警告作岀顯著的標記。在進行安裝或使用發電機前閱讀并理解使用說明書內容是非常重要的。

操作發電機前，請先閱讀發電機組使用手冊和本發電機手冊，以了解機組、發電機和有關設備的情況.正確操作和保養該設備才能達到、有效的運行。許多事故的發生是由于未遵循基本規則和保護措施，例如電擊就會引起嚴重的人身傷害甚至死亡。

遵守所有警告/告誡牌上的提示

?確保安裝能滿足所有適用的標準和地方性電氣標準。所有安裝要有合格的電工來實施?

?勿在防護蓋、維修蓋或出線盒蓋開啟時運行發電機?

?在進行維護前，應先將柴油發電機起動回路切斷.

?切斷和電網或其它發電機間的閉合回路，并在斷路開關上放置警告牌，以免意外的閉合.

遵守所有重要、小心、警告和危險牌上的提示，其內容定義為：

重要！指會導致產品或有關設備損壞的危險或不的方法或操作。

小心！ 指會導致產品或人員傷害的危險或不的方法或操作。

警告！指會導致嚴重的人員傷害甚至可能傷亡的危險或不的方法或操作。

危險！指將導致人員傷亡的直接危險。

一、自勵AVR控制的發電機

主機定子通過S X460(SX440或SX421)AVR為勵磁機磁場提供電力，AVR是調節勵磁機的勵磁電流的控制裝置。AVR向來自于主機定子繞組的電壓感應號作出反饋。通過控制低功率的勵磁機磁場，調節勵磁機電樞的整流輸岀功率。從而達到控制主機磁場電流的要求?

SX460或SX440AVR通過感應兩相平均電壓，確保了電壓調整率。除此之外，它還監測柴油發電機的轉速，如低于預選轉速(Hz)設定，則相應降低輸岀電壓。以防止柴油發電機低速時的過勵，緩減了加載時的沖擊以減輕柴油發電機的負擔?SX421除了SX440的特點外，還有三相方均根感應的特點，在與外部斷路器(裝在開關板上)一起使用時它還提供過電壓保護.

二、永磁發電機(PMG)磁勵-AVR控制的發電機

如果是MX321AVR.則通過一個變壓器向來自于主機定子繞組的電壓感應號作出反饋.通過控制低功率的勵磁機磁場，調節勵磁機電樞的整流輸岀功率，從而達到控制主機磁場電流的要求。

PMG系統提供一個與定子負載無關的恒定的勵磁電力源，提供較高的電動機起動承受能力，并對由非線性負載(例如可控硅直流發電動機)產生的主機定子輸岀電壓的波形畸變具有抗干擾性。

MX341AVR通過檢測二相平均電壓來確保電壓調整率.另外.它還監測柴油發電機轉速，如低于預選的轉速設定，則相應降低輸岀電壓，以防止柴油發電機低速時的過勵，緩減了加載時的沖擊，以減輕柴油發電機的負擔.它還提供延時的過勵保護，在勵磁機磁場，電壓過高的情況下對發電機減勵。

MX321除提供MX341具有的保護柴油發電機的減荷特性外，還具有三相方均根檢測和過電壓保護。

250kW靜音型發電機組應用的技術標準

1、規范性引用文件：

GB2819      《交流工頻移動電站通用技術條件》；

GB2920      《250到3200行瓦柴油發電機組通用技術條件》；

GB4712      《自動化柴油發電機組分級要求》；

GB12786     《自動化柴油發電機組通用技術標準》；

GBT2820     《往復式內燃機驅動交流發電機組》；

GB755       《旋轉電機基康明斯技術要求》；

2、術語與定義

（1）額定輸出功率 

額定輸出功率就是正常條件下， 的輸出功率（12小時以內）。

（2）持續工作功率 

是指發電機不停歇的發電，一般指連續12小時以上的發電，發電機組運行的時間越長，功率就會下降得越多。

（3）備用功率

發電機組 能發出的電量，一般是指超負荷運行時能發出的電量。（1小時以內）

 3、工況條件

（1）發電機組供電對象：

康明斯發電機組作為應急備用電源，在市電斷電時，主供自動倉生產工作，自動倉裝機容量450kW，運行負荷約200kW。康明斯發電機同時作為消防備用電源，供消防水泵、防火卷簾門之用，運行負荷130kW。

（2）發電機組與廠區配電系統連接方案：

     發電機安裝在廠區配電房室外，通過#柜#回路與廠區配電系統連接，連接電纜采用 YJV22  0.6/1kV  3×120+2×70，具體請見附件二《發電機接線系統圖》

（3）發電機組安裝位置及方式：

    詳見附件三《發電機安裝平面圖》

（4）當地自然環境條件：

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