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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、江苏南通概述说明
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、江苏南通动作功率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、江苏南通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、江苏南通原理介绍
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、江苏南通石油等资源，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、江苏南通风能、江苏南通原子能、江苏南通地热、江苏南通潮汐、江苏南通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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柴油发电机组的PT供油系的基本原理
燃油从油箱流经滤清器被齿轮泵所吸入，从齿轮泵排出的燃油压力约为980kPa左右，然后经过PT泵内部的稳压器、江苏南通当地调速器、江苏南通当地节流阀（油门）、江苏南通当地断流阀（停车阀）后，离开PT泵组合体，大部分经供油管分别进入左排或右排缸的燃油歧管中，每个气缸盖上都钻有燃油通道，使燃油从燃油歧管进入喷油器。
喷油器由凸轮驱动机构所控制，按顺序定时地把燃油喷入气缸丽，喷油器中其余的燃油通过钻在气缸盖上与进油通道相平行的另一条回流通道经燃油回油歧管，返回PT泵的进油一侧。
PT型供油系统调节供油量所依据的基本原理是：液体通过某一通道的流量是与液体的压力、江苏南通当地允许通过的诶时间和通道的阻力（通道的断面尺寸）成比例。在通过时间的阻力不变情况下，流量与压力成正比；在压力与阻力不变时，流量与允许通过的时间也成正比；若压力与时间不变，则流量与阻力成反比。这实质上是由流体力学龙岗基本方程式所导出的必然结论。
作为单一喷油器来说，其入口处的量孔断面尺寸是经选定而不变的。那么，油量仅与压力和喷油时间成正比，所以可称为PT供油系。另外，喷油凸轮形状也是不变的。以角度计无论转速然后变化，所经历的角度是不变的，但以时间计则燃油进入时间是变化的，随转速升高而变短，使喷油量减少。在此情况下，如果还要保持供油量不变，则必须由PT燃油泵来提高喷油器的进油压力，以补偿由时间缩短对供油量得影响。所以PT燃油泵的输油压力是同时随发动机负荷和转速而变化的，这就是利用压力、江苏南通当地时间来控制循环供油量得基本道理。基于上述原理构成了整个PT型供油系。该系统中，值得重讨论的部分是PT泵、江苏南通当地喷油器和冒烟限制器。
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柴油机为什么冒黑烟
柴油机在高负荷时，排气就容易冒黑烟。黑烟的生成过程，目前还不完全清楚，一般认为当柴油机负荷高时，喷入燃烧室的燃料增多，燃烧室中的温度又较高，加上柴油机混合气形成不均匀的特点，这样就会造成燃烧室内局部地区空气不足的燃烧，燃料在高温缺氧的情况下分解，聚合形成炭烟（炭黑）。
炭烟不是纯粹的碳，而是一种聚合体，主要成分是碳（85%以上），但还含有少量的氧、江苏南通氢和灰分，并且其成分随柴油机的负荷不同而有所改变。将黑烟通过过滤器把炭烟收集起来放在电子显微镜下观察，可以看到大的炭烟粒子直径在0.05μｍ左右。
柴油机中燃烧的高温裂解反应是不可避免的，特别是在空间混合燃烧的柴油机中，高温的气体包围着液态的油滴，造成了进行裂解反应有利的条件，燃烧过程的高速摄影证实，在上止点附近都会出现大量的黑烟，但在一般情况下，炭烟都能在随后的燃烧中找到空气而完全燃烧，使排气无黑烟。
但是如果气缸空气不足，混合过程进行缓慢，那么由于膨胀而使气缸温度下降，则碳不能燃烧而被聚合成炭烟。形成炭烟就使燃烧不完全，柴油机经济性下降，排温升高，排气冒黑烟，燃烧室表面积炭，并使负荷不能再行提高。
积炭还会引起活塞环或活塞卡住、江苏南通气门咬死等故障。因此不允许柴油机在长时间超负荷的状态下工作。
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柴油发电机组飞轮故障的分析
柴油发电机的飞轮是转动惯量很大的盘形零件，其作用如同一个能量存储器。在做功行程中柴油机传输给曲轴的能量，除对外输出外，还有部分能量被飞轮吸收，从而使曲轴的转速不会升高很多。在排气、江苏南通同城进气和压缩三个行程中，飞轮将其储存的能量放出来补偿这三个行程所消耗的功，从而使曲轴转速不致降低太多。
柴油发电机组飞轮常见的损伤形式是齿圈裂、江苏南通本地打坏，啮合面磨损过多以及飞轮工作表面磨损起槽。维修时应视飞轮损坏情况进行。下面就为大家分析一下：
1，飞轮齿圈如果是单面磨损，可翻面使用，但齿边需修正倒角。如果齿圈两面均已磨损严重，或牙齿打坏、江苏南通本地断裂，则应更换齿圈。 更换齿圈可采用加热法进行。在装配前，将齿圈放入加热到300°C的机油中使齿圈膨胀，然后迅速将有倒角的一面朝向飞轮，趁热压入装好。
2，飞轮的工作表面磨损起槽或呈波浪状条纹，应进行磨削，其总磨削量应不大于1.2mm。
3，若齿圈内径与飞轮过盈量过小或无过盈量时，可采用焊接法定位。焊接时，焊点不可过多，一般在齿圈圆周均匀布置3~4点即可，焊点长度应在20~30mm范围内，焊点平滑，堆焊量应相等。
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