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发电机多种异常状态及危害
随着电力工业的迅速发展,发电机单机容量的不断增加,大型发电机组在电力系统中越来越重要。人们对发电机的可靠性、性要求越来越高。发电机的运行对保证广西柴油发电机组的正常工作和电能质量起着极其重要的作用。但是较之故障,异常运行状态发生的机率更大,比如定子绕组过负荷、发电机失磁、失步,发电机逆功率运行,非全相运行等。这些威胁同样不容忽视,所以研究大型发电机的异常运行及保护是很有必要的。由于大型发电机多采用三相分相操作主开关,非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。本文针对大型发电机非全相运行进行了分析研究,采用对称分量法得出了各相电流、各序电流及相序电流间的关系,并用KATLAB软件进行了仿真,验证了理论分析的结果。同时,就发电机组非全相保护存在的问题提出了改进方案,并给出了发电厂发生非全相运行故障时的一些处理方法:
1、低励磁或失磁对于容量在100KW以下不允许失磁运行的发电机,当采用直流励磁机时,应在灭磁开关断开时同时断开发电机断路器。容量在100KW以上的发电机也应装设失磁保护。对于水轮发电机,保护动作于解列灭磁;对于广西柴油发电机,保护动作于减出力,以便缩短异步运行时间尽快恢复同步运行,在不允许继续异步运行或失磁后母线电压低于允许值时,保护动作于解列灭磁。
2、定子过电流或过负荷保护
在定子绕组、励磁绕组上应装设定时限和反时限过负荷保护。定时限过负荷保护动作于信号或自动减负荷、降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、解列灭磁。
3、逆功率保护
对于容量在200KW及以上的广西柴油发电机,宜装设逆功率保护。保护带时限动作于信号,经长时限动作于解列。 以上所述的解列灭磁,是指断开发电机断路器,汽轮机甩负荷。减出力,是指将原动机出力减到给定值。程序跳闸,对广西柴油发电机来说,是指首先关闭主汽门,待逆功率继电器动作后,再跳开发电机断路器并灭磁。对水轮发电机,是指首先将导水翼关到空载位置,再跳开发电机断路器灭磁。
4、发电机失步保护对于容量在300KW及以上的发电机,需装设失步保护,保护动作于信号或解列。若发生失步现象,应尽快创造恢复同期的条件,一般可采取增加发电机的励磁,或减少该失步电机的有功出力,进而将其牵入同步。动减负荷、降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、解列灭磁。
5、非全相运行保护
发电机变压器组的非全相运行故障,大多数发生在机组解列、并列的操作过程中,正确地进行机组解列或并列的操作是大幅度地减少因负序电流烧损发电机转子的简单而有效的措施。因此只要遵循保持发电机励磁、稳定机组转速、减少机组出力、控制定子电流的原则,严格按照合理顺序进行操作和调整,完全可以把负序电流控制在允许的范围之内。 由于现在大型发电机多采用三相分相操作主开关,非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。所以在下面的章节中我将重点分析发电机非全相运行及其相应的保护措施。
非全相运行时,由于发电机组接线方式、主变接地方式、断相形式、导致原因不同,非全相运行时的故障特征是不同的,所以对非全相运行进行合理有效的分类是分析研究的前提。非全相运行一般采用对称分量法来分析计算。对称分量法是一种线性变换,利用它可将任意一组不对称的三相电流(或电压)分解成正序、负序和零序三组三相对称的电流(或电压),这三组各自独立的对称电流(或电压)就称为不对称电流(或电压)的对称分量,每组对称分量的三相之间都有大小相等、彼此间相位差相等的关系。电流或电压的相序、大小关系是机组非全相运行时的重要故障信息,这些量的提取与判断,对于保护机组与系统的运行有着非常重要的意义。
广西柴油发电机组的压缩比降低的原因
压缩比为广西柴油发电机气缸总容积与燃烧室容积之比,它的变化,不仅影响柴油机的动力性和经济性,而且影响其启动性能。下面就为大家介绍一下压缩比降低的原因:
一、活塞在压缩终了时的位置偏低
1,相关零件变形或主要尺寸极差。例如在磨削曲轴连杆轴颈时,没有调整好偏心距,使磨削后的曲轴回转半径变小;连杆弯曲,使连杆大、小端孔中心距缩短;活塞销座孔铰偏,使活塞销座孔中心线至活塞顶平面距离缩短。这些因素,都会造成活塞在压缩上止点时的位置下移,压缩比下降。因此,修理中应遵守操作规范,保证修理质量;同时在换件时不要忘了检查,不要错换或装用不合格零件。换件时应检查的内容有:曲轴回转半径,连杆大、小端孔的中心距,活塞销座孔中心线至活塞顶平面的距离,机体上平面与主轴承座孔中心线之间的距离。
2,相关零件配合间隙过大。当曲轴主轴承与主轴颈、连杆轴承与连杆轴颈、连杆衬套与活塞销或活塞销与销座孔的配合间隙过大时,在压缩过程中,往往会造成活塞上止点的实际位置下移,使压缩比下降。因此,修理中应将这些配合间隙控制在允许值范围内。
二、燃烧室容积偏大
1,气缸垫厚度超过设计要求,或人为地增加了缸垫厚度。此时应更换符合要求的缸垫。
2,气门与气门座严重磨损,气门下沉量过大(甚至超过极限值)。此时应更换气门与门座圈。
3,活塞顶部凹坑(燃烧室的组成部分)烧蚀缺损,或换错零件,使凹坑容积过大(可用注水对比法检查)。此时应换用合格的活塞。
4,缸盖上的涡流室烧损,或质量不合格,容积过大(可用注水对比法检查)。此时应更换合格的缸盖。