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發(fā)電機多種異常狀態(tài)及危害
隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展,發(fā)電機單機容量的不斷增加,大型發(fā)電機組在電力系統(tǒng)中越來越重要。人們對發(fā)電機的可靠性、山東煙臺本地性要求越來越高。發(fā)電機的運行對保證柴油發(fā)電機組的正常工作和電能質量起著極其重要的作用。但是較之故障,異常運行狀態(tài)發(fā)生的機率更大,比如定子繞組過負荷、山東煙臺本地發(fā)電機失磁、山東煙臺本地失步,發(fā)電機逆功率運行,非全相運行等。這些威脅同樣不容忽視,所以研究大型發(fā)電機的異常運行及保護是很有必要的。由于大型發(fā)電機多采用三相分相操作主開關,非全相運行已成為發(fā)電廠電氣運行的重點防止對象。本文針對大型發(fā)電機非全相運行進行了分析研究,采用對稱分量法得出了各相電流、山東煙臺本地各序電流及相序電流間的關系,并用KATLAB軟件進行了仿真,驗證了理論分析的結果。同時,就發(fā)電機組非全相保護存在的問題提出了改進方案,并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運行故障時的一些處理方法:
1、山東煙臺本地低勵磁或失磁對于容量在100KW以下不允許失磁運行的發(fā)電機,當采用直流勵磁機時,應在滅磁開關斷開時同時斷開發(fā)電機斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機也應裝設失磁保護。對于水輪發(fā)電機,保護動作于解列滅磁;對于柴油發(fā)電機,保護動作于減出力,以便縮短異步運行時間盡快恢復同步運行,在不允許繼續(xù)異步運行或失磁后母線電壓低于允許值時,保護動作于解列滅磁。
2、山東煙臺本地定子過電流或過負荷保護
在定子繞組、山東煙臺本地勵磁繞組上應裝設定時限和反時限過負荷保護。定時限過負荷保護動作于信號或自動減負荷、山東煙臺本地降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、山東煙臺本地解列滅磁。
3、山東煙臺本地逆功率保護
對于容量在200KW及以上的柴油發(fā)電機,宜裝設逆功率保護。保護帶時限動作于信號,經長時限動作于解列。 以上所述的解列滅磁,是指斷開發(fā)電機斷路器,汽輪機甩負荷。減出力,是指將原動機出力減到給定值。程序跳閘,對柴油發(fā)電機來說,是指首先關閉主汽門,待逆功率繼電器動作后,再跳開發(fā)電機斷路器并滅磁。對水輪發(fā)電機,是指首先將導水翼關到空載位置,再跳開發(fā)電機斷路器滅磁。
4、山東煙臺本地發(fā)電機失步保護對于容量在300KW及以上的發(fā)電機,需裝設失步保護,保護動作于信號或解列。若發(fā)生失步現象,應盡快創(chuàng)造恢復同期的條件,一般可采取增加發(fā)電機的勵磁,或減少該失步電機的有功出力,進而將其牽入同步。動減負荷、山東煙臺本地降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、山東煙臺本地解列滅磁。
5、山東煙臺本地非全相運行保護
發(fā)電機變壓器組的非全相運行故障,大多數發(fā)生在機組解列、山東煙臺本地并列的操作過程中,正確地進行機組解列或并列的操作是大幅度地減少因負序電流燒損發(fā)電機轉子的簡單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機勵磁、山東煙臺本地穩(wěn)定機組轉速、山東煙臺本地減少機組出力、山東煙臺本地控制定子電流的原則,嚴格按照合理順序進行操作和調整,完全可以把負序電流控制在允許的范圍之內。 由于現在大型發(fā)電機多采用三相分相操作主開關,非全相運行已成為發(fā)電廠電氣運行的重點防止對象。所以在下面的章節(jié)中我將重點分析發(fā)電機非全相運行及其相應的保護措施。
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酒店應急用應該如何選擇靜音柴油發(fā)電機
應急靜音柴油發(fā)電機主要用于重要場所,在緊急情況或事故停電后瞬間停電,通過應急發(fā)電機組迅速恢復 并延長一段供電時間。這類用電負荷稱為一級負荷。對斷電時間有嚴格要求的設備、山東煙臺同城儀表及計算機系統(tǒng),除配備發(fā)電機外還應設電池或UPS供電。
應急靜音柴油發(fā)電機的工作有兩個特點:
第1個特點是作應急用,連續(xù)工作的時間不長,一般只需要持續(xù)運行幾小時(≤12H);
第2個特點是作備用,應急發(fā)電機組平時處于停機等待狀態(tài),只有當主用電源全部鼓障斷電后,靜音柴油發(fā)電機才起動運行供給緊急用電負荷,當主用電源恢復正常后,隨即切換停機。
(1) 應急靜音柴油發(fā)電機 發(fā)電機容量的確定 應急酒店柴油發(fā)電機組的標定容量為經大氣修正后的12h標定容量,其容量應能滿足緊急電總計算負荷,并按 發(fā)電機容量能滿足一級負荷中單臺 容量電動機起動的要求進行校驗。應急發(fā)電機一般選用三相交流 同步發(fā)電機,其標定輸出電壓為400V
(2) 靜音柴油發(fā)電機臺數的確定 有多臺發(fā)電機組備用時,一般只設置1臺靜音柴油發(fā)電機,從可靠性考慮也可以選用2臺機組并聯進行 供電。供應急用的發(fā)電機組臺數一般不宜超過3臺。當選用多臺機組時,機組應盡量選用型號、山東煙臺同城容量相同,調壓、山東煙臺同城調速特性相近的成套設備,所用燃油性質應一致,以便進行維修保養(yǎng)及共用備件。當供應急用的 發(fā)電機組有2臺時,自起動裝置應使2臺機組能互為備用,即市電電源故障停電經過延時確認以后,發(fā)出 自起動指令,如果第1臺機組連續(xù)3次自起動失敗,應發(fā)出報警信號并自動起動第2臺靜音柴油發(fā)電機。
(3) 應急靜音柴油發(fā)電機的選擇 應急機組宜選用高速、山東煙臺同城增壓、山東煙臺同城油耗低、山東煙臺同城同容量的靜音柴油發(fā)電機。高速增壓柴油機單機容量較大,占據空 間小;柴油機選用配電子或液壓調速裝置,調速性能較好;發(fā)電機宜選用配無刷勵磁或相復勵裝置的同 步電機,進行較可靠,故障率低,維護檢修較方便;當一級負荷中單臺空調器容量或電動機容量較大時,宜選用三次諧波勵磁的發(fā)電機組;機組裝在附有減震器的共用底盤上;排煙管出口宜裝設消聲器,以減 小噪聲對周圍環(huán)境的影響。
(4) 應急靜音柴油發(fā)電機的控制 應急發(fā)電機組的控制應具有快速自起動及自動投入裝置。當主用電源故障斷電后,應急機組應能快速自 起動并恢復供電,一級負荷的允許斷電時間從十幾秒至幾十秒,應根據具體情況確定。當重要工程的主 用電源斷電后,首先應以過3-5S的確定時間,以避開瞬時電壓降低及市電網合閘或備用電源自動投入的 時間,然后再發(fā)出起動應急發(fā)電機組的指令。從指令發(fā)出、山東煙臺同城機組開始起動、山東煙臺同城升速到能帶全負荷需要一段 時間。一般大、山東煙臺同城中型柴油機還需要預潤滑及暖機過程,使緊急加載時的機油機油壓力、山東煙臺同城機油溫度、山東煙臺同城冷卻 水溫度符合廠品技術條件的規(guī)定;預潤滑及暖機過程可以根據不同情況預先進行。例如軍事通信、山東煙臺同城大型賓館的重要外事活動、山東煙臺同城公共建筑夜間進行大型群眾活動、山東煙臺同城醫(yī)院進行重要外科手術等的應急機組平時就應 處于預潤滑及暖機狀態(tài),以便隨時快速起動,盡量縮短故障斷電時間。 應急機組投入進行后,為了減少突加負荷時的機械及電流沖擊,在滿足供電要求的情況下,緊急負荷 按時間間隔分級增加。根據 標準和 軍用標準規(guī)定,自動化機組自起動成功后的首次允許加載 量如下:對于標定功率不大于250KW者,首次允許加載量不小于50%標定負載;對于標定功率大于250KW者 ,按廠品技術條件規(guī)定。如果瞬時電壓降及過渡過程要求不嚴格時,一般機組突加或突卸的負荷量不宜 超過機組標定容量的70% 。
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不同類型的發(fā)電機噴射系統(tǒng)的控制功能布置不完全一樣
控制裝置主要構成與工作原理
電控柴油噴射系統(tǒng)中的控制裝置由電控單元、山東煙臺當地各種傳感器、山東煙臺當地執(zhí)行器以及連接它們的控制電路所組成。不同類型的電控柴油發(fā)電機噴射系統(tǒng)的控制功能、山東煙臺當地控制方式和控制電路的布置不完全一樣,但基本原理相似。
傳感器
①溫度傳感器為掌握柴油機的熱狀態(tài),計算進氣量及進行排氣凈化處理,需要有能夠連續(xù)、山東煙臺當地地測量冷卻水溫度、山東煙臺當地進氣溫度與排氣溫度的傳感器。溫度傳感器種類很多,如熱敏電阻式、山東煙臺當地半導體二極管式、山東煙臺當地熱電偶式等。目前,柴油機常用熱敏電阻傳感器作為溫度傳感器,其利用對溫度敏感的電阻,阻值隨溫度變化的原理而工作。熱敏電阻溫度傳感器的測量電路比較簡單,只要把傳感器與一個精密電阻串聯連接到一個穩(wěn)定的電源上,就可利用串聯電阻上的分壓值反映溫度的變化。
②節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門軸上,與節(jié)氣門聯動。其功用是將節(jié)氣門的位置或開度轉換成電信號傳輸給電控單元(ECU),作為電控單元判定柴油機運行工況的依據。
節(jié)氣門位置傳感器有開關型和線性輸出型兩種。開關型節(jié)氣門位置傳感器的內部有兩個觸點,分別為怠速觸點和全負荷觸點。與節(jié)氣門同軸的接觸凸輪控制兩個觸點的閉合或斷開。當柴油機在怠速時,節(jié)氣門接近關閉,怠速觸點閉合,這時電控單元將指令電磁噴油器增加噴油量以加濃混合氣。全負荷時,節(jié)氣門全開,使全負荷觸點閉合,這時電控單元將輸出脈沖寬度長的電脈沖,以實現全負荷加濃。線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器是一個線性電位計,由節(jié)氣門軸帶動電位計的滑動觸點。當節(jié)氣門的開度不同時,電位計輸出的電壓也不同,從而將節(jié)氣門由全閉到全開的各種開度轉換為大小不等的電壓信號傳輸給電控單元,使其地判定柴油機的運行工況。
③曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器通常安裝在分電器內,用來檢測柴油機轉速、山東煙臺當地曲軸轉角以及作為控制點火和噴射信號源的 缸和各缸壓縮行程上止點信號。按照信號產生原理有光電式曲軸位置傳感器、山東煙臺當地傳感器。
④氧傳感器氧傳感器安裝在排氣管內。因排氣中氧的濃度可以反映混合氣空燃比的情況,所以在電控燃油噴射系統(tǒng)中可用于空燃比校正的反饋信號。目前,常用二氧化鈦(Ti02)和二氧化鋯(Zr02)兩種材料。
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⑤爆振傳感器爆振傳感器用于檢測柴油機有無爆振發(fā)生,它是柴油機集中控制系統(tǒng)中的重要部件。爆振檢測可以有三種途徑:一是檢測汽缸壓力;二是檢測柴油機振動;三是檢測燃燒噪聲。目前較為常用的為振動檢測。例如,磁滯伸縮式爆振傳感器主要用于振動檢測,它是一種電感式傳感器。當傳感器的固有振蕩頻率與柴油機爆振時的振動頻率相同時,傳感器輸出 信號。



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