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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。
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国内首套柴油发电机余热海水淡化示范系统成功出水
近日，由广州中国科学院先进技术研究所和南方海上风电联合开发有限公司在珠海桂山岛联合共建的柴油发电机组缸套冷却水废热驱动的海水淡化示范系统成功调试出水，水质达到 饮用水卫生标准。该套海水淡化装置额定日产淡水60吨，为模块化紧凑设计。其应用对解决海岛淡水资源短缺问题具有重大意义。
目前的海水淡化技术有热法和膜法两种，两种方法各有优缺点，但都需要消耗大量的能源，属于高耗能产业。为此， 广州中国科学院先进技术研究所开展技术创新，通过回收柴油发电机组缸套冷却水废热，并采用低温多效蒸馏技术进行淡化海水，大幅降低海水淡化的能耗。该海水淡化示范系统与一台1000kW的柴油发电机配套，额定产水量为60吨/天，对于发电机组实际发电负荷变化系统具有自适应功能，可在30%～负荷范围内平稳运行，满足150-300人的每日消耗淡水的需求。该项目得到了广东省科技重大科技专项经费支持，具有独立自主知识产权，已获得多项授权发明 。
此外，该新技术有广泛的应用前景，可利用包括柴油机发电机组排出的废热、附近工业生产过程排出的余热在内的各类低品位热能作为热源;特别适用于余热资源丰富但淡水资源紧缺的地区及企业，如海岛（具有柴油发电机）、附近化工、附近火电、附近钢铁等行业以及大中型远洋船舶，同时也适用于内陆工业生产过程废热中水纯化。
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发电机组起动后，排气管持续冒蓝烟排除方法， 故障分析：这种故障是一种综合性故隘，其产生的原因一般是部分机油窜入燃挠室后，受高温高压的作用而蒸发形成蒸气，而后随废气排出。如果机油被燃挠，则又会使持气管目黑姻，造成燃烧室内积碳增加，机油消耗量上升。当喷油嘴内部儡件卡死或油孔堵塞时，排气管也会冒蓝姻，具体原因有：机油过徐气门杆与汽缸盖内部气门导管的藩损间阳过大，使润滑气门机构的机油被吸入燃烧室内；活塞环、附近活塞和汽缸套之间的磨损间隔过大，造成机油进入燃烧室内：油底壳内的机油过多；活塞环被积碳胶结在活塞环槽内，活塞环弹力不足，活塞环开口没有错开，油环上、附近下面方向装反；新柴油机或大修后的柴油机没有经过充分的磨合，造成汽缸密封性差。
排除方法：
①检查机油粘度、附近质量及存泊量。若机油长期得不到更换而变稀或机油量过多，均会使部分机油进入指挠室内，造成柴油机起动后排气管冒蓝烟并会导致柴油机功率下降。要求机油钻度符合规定，机油量在柴油机起动前应到机油标尺的静满刻度线，机油中应无杂质。若不符合上述要求，应更换机油或对油量进行调整，故降即可排除。
②用隔断法绍小故谚范围。柴油机起动后，用田断法依次使四个汽缸中的某一缸停止供油（用开口扳手断开高压油泵上部的高压油管或拆下高压油泵检查口的盖板，用乎口媚丝刀摄起高压油泵分泵的波轮体，以观察各汽缸在停止供油前和停止供泊后工作状态的变化。若莱汽缸停止供油后排蓝姻现象消失或减弱，则说明故障在该汽缸。如果用陷断法分别断开各汽缸的供泊后持气管目蓝烟的现象未消失，则说明此故障不是个别汽缸的原因造成的，而要查找对备缸都有影响的故障原因或进行其他检查。
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