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逆功率保护的原理

返回列表 来源: 发布日期: 2022.06.01
  发电机逆功率保护又称功率方向保护。一般来说,发电机的功率方向应该是发电机流向母线的方向,但当发电机失磁或出现其他原因时,发电机可能成为电机运行,即从系统中吸收有功功率。这是逆功率。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。
  汽轮机主阀关闭后,并网汽轮发电机作为同步电机运行:吸收有功功率,拖动汽轮机旋转,将无功功率发送给系统。由于汽轮机主阀已经关闭,汽轮机尾叶与剩余蒸汽之间的摩擦造成了鼓风损失,造成长期过热损坏。燃气轮机和水轮机也是原动机损坏的主要原因。发电机逆功率保护主要是保护汽轮机免受损坏。
  以往自行设计的发电机不设逆功率保护,采取了以下措施:
  (1)主阀关闭后,在控制室发出信号。如误关闭主阀,经检查后可迅速恢复蒸汽供应,使机组正常运行。如果不能在几分钟内恢复,值班人员可以将发电机插座开关断开。
  (2)采用联锁方式。当主阀关闭时,发电机通过主阀辅助触点延时切断。上述方法虽然可行,但存在不能准确反映主阀关闭状态的缺点。欧洲一些国家为了及时发现逆功率异常情况,在发电机上加装逆功率保护装置,对汽轮机进行保护。当主阀误关闭或机炉保护动作关闭主阀和发电机出口开关不跳闸时,发电机进入电机运行状态,发电机从系统中吸收有功和无功功率,发电机处于工作状态,且无损耗,但由于爆炸会导致汽轮机尾叶过热,造成汽轮机尾叶损坏事故。因此,大型机组不允许在这种情况下长时间运行,最多只有几分钟。
  原理
  当发电机有逆功率时(外部电源指向发电机,即发电机变为电机状态),反向功率保护动作断路器跳闸。需要采集三相电压和两相电流信号。
  由于一次能源的形式不同,可以制造不同的发电机。在水资源和水轮机的共同作用下,可以制造出水轮发电机。由于水库容量和水头落差的不同,可以制作不同容量和速度的水轮发电机。利用煤炭、石油等资源,和锅炉、汽轮机蒸汽机一样,可以制成汽轮发电机,这类发电机多为高速电机(3000rpm)。此外,还有各种利用太阳能、风能、原子能、地热能、潮汐能、生物能等的发电机。另外,由于发电机的工作原理不同,又分为直流发电机、异步发电机和同步发电机。在大型发电机中广泛使用的是同步发电机。
逆功率保护

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