逆功率保護(hù)的原理
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發(fā)布日期： 2022.06.01
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發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)又稱功率方向保護(hù)。一般來說，發(fā)電機(jī)的功率方向應(yīng)該是發(fā)電機(jī)流向母線的方向，但當(dāng)發(fā)電機(jī)失磁或出現(xiàn)其他原因時(shí)，發(fā)電機(jī)可能成為電機(jī)運(yùn)行，即從系統(tǒng)中吸收有功功率。這是逆功率。當(dāng)逆功率達(dá)到一定值時(shí)，發(fā)電機(jī)的保護(hù)動作，或動作于發(fā)信號，或動作于跳閘。
汽輪機(jī)主閥關(guān)閉后，并網(wǎng)汽輪發(fā)電機(jī)作為同步電機(jī)運(yùn)行:吸收有功功率，拖動汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，將無功功率發(fā)送給系統(tǒng)。由于汽輪機(jī)主閥已經(jīng)關(guān)閉，汽輪機(jī)尾葉與剩余蒸汽之間的摩擦造成了鼓風(fēng)損失，造成長期過熱損壞。燃?xì)廨啓C(jī)和水輪機(jī)也是原動機(jī)損壞的主要原因。發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)主要是保護(hù)汽輪機(jī)免受損壞。
以往自行設(shè)計(jì)的發(fā)電機(jī)不設(shè)逆功率保護(hù)，采取了以下措施:
(1)主閥關(guān)閉后，在控制室發(fā)出信號。如誤關(guān)閉主閥，經(jīng)檢查后可迅速恢復(fù)蒸汽供應(yīng)，使機(jī)組正常運(yùn)行。如果不能在幾分鐘內(nèi)恢復(fù)，值班人員可以將發(fā)電機(jī)插座開關(guān)斷開。
(2)采用聯(lián)鎖方式。當(dāng)主閥關(guān)閉時(shí)，發(fā)電機(jī)通過主閥輔助觸點(diǎn)延時(shí)切斷。上述方法雖然可行，但存在不能準(zhǔn)確反映主閥關(guān)閉狀態(tài)的缺點(diǎn)。歐洲一些國家為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)逆功率異常情況，在發(fā)電機(jī)上加裝逆功率保護(hù)裝置，對汽輪機(jī)進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)主閥誤關(guān)閉或機(jī)爐保護(hù)動作關(guān)閉主閥和發(fā)電機(jī)出口開關(guān)不跳閘時(shí)，發(fā)電機(jī)進(jìn)入電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)電機(jī)從系統(tǒng)中吸收有功和無功功率，發(fā)電機(jī)處于工作狀態(tài)，且無損耗，但由于爆炸會導(dǎo)致汽輪機(jī)尾葉過熱，造成汽輪機(jī)尾葉損壞事故。因此，大型機(jī)組不允許在這種情況下長時(shí)間運(yùn)行，最多只有幾分鐘。
原理
當(dāng)發(fā)電機(jī)有逆功率時(shí)(外部電源指向發(fā)電機(jī)，即發(fā)電機(jī)變?yōu)殡姍C(jī)狀態(tài))，反向功率保護(hù)動作斷路器跳閘。需要采集三相電壓和兩相電流信號。
由于一次能源的形式不同，可以制造不同的發(fā)電機(jī)。在水資源和水輪機(jī)的共同作用下，可以制造出水輪發(fā)電機(jī)。由于水庫容量和水頭落差的不同，可以制作不同容量和速度的水輪發(fā)電機(jī)。利用煤炭、石油等資源，和鍋爐、汽輪機(jī)蒸汽機(jī)一樣，可以制成汽輪發(fā)電機(jī)，這類發(fā)電機(jī)多為高速電機(jī)(3000rpm)。此外，還有各種利用太陽能、風(fēng)能、原子能、地?zé)崮堋⒊毕?、生物能等的發(fā)電機(jī)。另外，由于發(fā)電機(jī)的工作原理不同，又分為直流發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)。在大型發(fā)電機(jī)中廣泛使用的是同步發(fā)電機(jī)。
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