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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、云南大理概述说明
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、云南大理动作功率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、云南大理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、云南大理原理介绍
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、云南大理石油等资源,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、云南大理风能、云南大理原子能、云南大理地热、云南大理潮汐、云南大理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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柴油发电机曲轴的主要损伤
曲轴的主要损伤是轴劲磨损、云南大理附近曲轴裂纹和断裂。
裂纹从油孔处产生,沿与轴线成45°~55°方向发展,造成主轴劲与连杆劲断裂;裂纹由圆角处产生,向曲柄臂发展造成曲柄臂断裂,常发生在曲轴全长2/3的部位上。除上述以外,曲柄还会产生弯曲和扭曲变形。
二、云南大理附近曲轴的检查和修理
1.用磁力探伤器检查曲轴是否有裂纹和损伤
经磁力探伤器检查,曲轴油下列情况就不能继续使用:
1)在曲轴的圆角处或图2-72所示的应去有损伤。
2)在45°的交叉线跨越油孔处或进入有孔的倒角处有裂纹或损伤。
3)出现长达6mm以上的裂纹。
4)在一个轴劲上有多余4处以上的裂纹。
表层下部的显示欠款如图2-73所示,若有下列欠款曲轴就不能使用。
1)在曲轴圆角处或在图2-73的阴影区域内有圆周方向的裂纹与损坏。
2)在圆周方向有长达25mm以上的裂纹。
3)在轴线方向有长达9.5mm的裂纹。
4)有在离有孔倒角距离近于1.5mm的裂纹。
5)有45°的交叉线跨越油孔的裂纹。
请注意:经磁力探伤的曲轴,必须完全地退磁和池底地清洗,才能使用。
2.曲轴磨损部位的测量
1)测量曲轴主轴轴颈和连杆轴颈的圆度误差和圆柱误差。如果圆度误差大于0.05mm或圆柱度误差大于0.013mm,则需要磨削曲轴轴颈。
3.曲轴弯曲度的测量
曲轴弯曲度是指:当曲轴用其两端轴劲支撑时,在中间主轴劲所测得的千分表总读数的一半就是弯曲度或全长的不同心度。
轴颈的跳动量是指:当主轴劲沿着一个共同的轴线转动时,一个主轴机的千分表总读数和另一个相邻的轴颈的千分表总读数之间的差值,即为相邻轴颈的跳动量。
弯曲量得测量:将曲轴的两端轴颈支撑在V形铁上,如图2-76所示,将千分表的量杆放在轴颈中心线处,并使触头触到被测轴劲,转动曲轴,测量每个轴颈,并作记录,把所测中间主轴劲的千分表读数除以2,即为弯曲度。曲轴 弯曲度:K38型柴油机为0.267mm;K50型柴油机为0.356mm。
4.曲轴的修理
1)清洗曲轴中的油道。其方法是:卸下所有孔塞;用一根钎子和擦布及清洗溶液清洗所以曲轴中的油道;用清洁的SAE20或30W号机油润滑油孔,装回孔塞。
2)曲轴轴颈磨损后,可用磨削方法修理。
磨曲轴时,在曲轴前端的曲臂上打记号以标明需安装的主轴瓦或连杆轴瓦的准确尺寸,在后端的曲柄臂上打上需装加厚止推环的尺寸和位置。
在磨削曲轴前,检查它的弯曲度是否在规定的范围内,如果不在规定的范围内,就必须报废。对不进行圆角出来的曲轴,则可以进行较直。
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在使用和维护发电机时柴油发动机容易出现的误区
发电机组的发动机产生故障的原因——主要是使用与维护不当所造成的。 指出柴油发动机在使用与维护中所存在的十种误区,分析了每种误区使发动机产生故障的原因,并根据实际情况列举出了具体的实例,以供同行参考。
1 发电机组发动机大修后,更换了气缸套、云南大理同城活塞、云南大理同城活塞环和轴瓦等零件,而没有经过充分的磨合,立即进行重负荷作业,会造成零件的早期磨损,有的还会出现拉缸、云南大理同城烧瓦现象。大修后没有按要求进行磨合就直接重负荷作业,结果工作不到20h就出现了烧瓦现象。
2 发动机冷启动后就立即高速运转
发动机冷启动后,由于发动机处于冷态,机油粘度高,油道阻力也大,机油泵的转速较低,供油量较小,使得机油进入摩擦副的时间滞后,发动机的各部分还没有得到充分润滑,会造成发动机的齿轮及轴承由于润滑不良而损坏,同时也加剧了气缸及轴瓦的磨损。
3 柴油机突然熄火
当装有增压器的柴油机在高速运转时突然熄火,机油泵立即停止转动,增压器内的机油也停止流动,如果此时排气歧管的温度很高,其热量会被吸收到增压器壳体上,将停留在那里的机油熬成积碳。当这种积碳越积越多时就会阻塞进油口,导致轴套缺油,加速转轴与轴套之间的磨损,甚至产生“咬死”的严重后果。 因此,柴油机停转前一定要先卸荷,使其空转,待发动机温度下降后再熄火。
4 使用劣质柴油
使用不合格的柴油。 由于劣质柴油的十六烷值不符合标准,造成发动机燃烧状况不良,积碳多,发动机活塞环烧结引起拉缸。同时劣质的柴油也加速了喷油泵柱塞、云南大理同城出油阀及喷油器的磨损。
5 发动机机油的使用误区种种
a. 柴油机误用柴油机机油。由于不同工程机械所采用的发动机不相同,不同的发动机的工作条件及热负荷也不相同,其实制造发动机的材料也有所不同,所以不同的发动机要求使用的机油牌号也不相同。更不能将柴油机机油加注到柴油机内使用。由于柴油机压缩比是柴油机的2倍多,主要部件受高压高温的冲击要比柴油机大得多,因而两者有些零部件的材料有所不同。例如,
6 发动机长时间超负荷运转
有些机手片面地追求暂时的经济效益,使发动机长时间的超负荷运转,结果造成发动机机件的早期磨损。试验表明,当发动机转速不变而负荷增加 2倍时,发动机磨损也接近 2 倍。如果发动机长时间超负荷工作,还会造成烧瓦抱轴的故障。
7 发动机长时间怠速运转
发动机要求只能在较短的时间内怠速运转,若长时间怠速运转,发动机工况就会恶化,发动机就会出现一些故障。常见的故障主要有:发动机过热,排气管冒烟异常(冒黑烟),发动机不能正常工作导致功率下降,加速机件的磨损使其使用寿命降低、云南大理同城造成拉缸或烧瓦,云南大理发电机出租,云南大理发电机租赁,云南大理应急发电车出租,云南大理发电车出租,云南大理发电机出租公司,云南大理发电机出租租赁,云南大理发电机出租公司,云南大理高压发电机出租,云南大理高压发电车出租,云南大理高压发电机租赁,云南大理高压发电车租赁,云南大理10KV发电机出租,云南大理20KV发电机出租,云南大理35KV发电机出租,云南大理10KV发电机租赁,云南大理20KV发电机租赁,云南大理35KV发电机租赁,云南大理变压器出租,云南大理变压器租赁,云南大理本地UPS保电公司,云南大理UPS保电,云南大理UPS出租,云南大理UPS租赁,云南大理升压车出租,云南大理增压车出,云南大理10KV升压车出租,云南大理10KV增压车出租,云南大理升压车租赁,云南大理本地增压车租赁,云南大理本地10KV增压车租赁,云南大理10KV升压车租赁
9 不加强柴油的沉淀与滤清,以及清洗或更换柴油弗列加滤清器滤芯不及时由于燃油在贮运和使用中,尘土、云南大理同城铁锈、云南大理同城水分等杂质将不可避免地混入燃油,同时燃油受外界的因素影响会氧化结胶, 各种杂质和水分随着燃料进入供油系统和发动机气缸内,会加剧气缸的磨损,使发动机早期损坏。实际上柴油发动机燃料系精密偶件的磨损,主要是由于柴油中含硬质磨料颗粒引起的。因此,加强柴油的沉淀和滤清,可以大大延长精密偶件的使用寿命。 如果没有定期清洗及更换柴油机弗列加滤清器滤芯,没有定期清洗柴油箱,就会使燃油供给系堵塞,造成供油不足,同时还会因柴油不清洁引起喷油泵和喷油器精密偶件的磨损。
10 在发动机维修与装配时粗心而漏装小零件在维修发动机时,有些小件可能会疏忽而漏装,甚至有些人认为装与不装无所谓,这是十分危险和有害的。发动机气门锁片,应成对安装,如果漏装或装反将导致气门失控而撞坏活塞等零件。发动机连杆螺栓及飞轮螺栓上安装的开口销、云南大理同城锁紧铁丝(锁片)或弹簧垫等防松装置,一旦漏装,在使用中将有可能导致严重故障的产生。活塞销锁环是用于防止活塞销在活塞内窜动,如果漏装,会产生异响或损坏缸套。发动机正时齿轮室中用来润滑齿轮的机油喷嘴,一旦漏装,会导致该处严重漏油,使发动机机油压力过低。 水箱盖、云南大理同城加机油口盖、云南大理同城油箱盖丢失,会因风沙、云南大理同城尘土等侵入冷却、云南大理同城润滑、云南大理同城燃油系统内,将加剧各机件的磨损。



造成柴油发电机组烧瓦和轴瓦失效现象的原因
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(1)现象与判断
1)烧瓦。烧瓦是指曲轴的主轴颈与主轴瓦之间或连杆轴颈与连杆轴瓦之间因缺少润滑油润滑而咬死。
柴油发电机工作时,如果突然在曲轴箱听到一种“唧、云南大理当地唧”的响声,好像在缺乏润滑油的情况下用大钻头在材质坚硬的钢件上钻孔时所发出的声音,这一般是缺油而发生烧瓦的前兆。同时出现以下三种情况时,一般可判断柴油发电机的轴瓦已烧坏;润滑油温度急剧升高达90℃以上、云南大理当地润滑油压力原来正常后又突然大幅度下降、云南大理当地拆开机油滤清器或清洗油底壳时发现许多轴瓦合金碎末。
烧瓦常常与“所轴”同时出现。轴瓦在运转中出现了不应有的剥离、云南大理当地龟裂、云南大理当地烧损、云南大理当地粘结和严重拉伤等现象,轻者需要更换轴瓦及连杆活塞组,重者会使柴油发电机曲轴颈严重拉伤,甚至还会使曲轴、云南大理当地机体报废。造成柴油发电机烧瓦抱轴的原因虽然是多方面的,但归根到底是其润滑条件被破坏,引起摩擦性质改变成粘附磨损。
2)疲劳剥落。疲劳剥落是由于交变负荷及其作用周次超过材料本身所能承受的极限而发生的损坏现象。
出现疲劳剥落的轴瓦工作表面出现微裂纹,进而向纵深和横向护展,裂纹相互连通时,轴瓦表面层剥落形成不规则的剥落坑。实际使用中,若瓦背垫有异物,造成局部应力集中,也是引起疲劳剥落的原因。合金脱落会导致轴颈和轴瓦配合间隙增大、云南大理当地润滑油压力下降和出现响声(敲击声)。
3)划痕。划痕是指轴瓦表面沿圆周方向出现连续或断续的沟线,轻微的划痕并不影响柴油发电机正常工作,严重的划痕使轴瓦承载面积显著减少。
4)异物嵌入。所谓异物嵌入是指外来颗粒全部或部分嵌入合金层。异物混入润滑油后,在工作负荷作用下被压入合金层。细小颗粒全部嵌入合金层时,通常不会使轴瓦失效,但大于0.3mm的颗粒将不能被合金层全部嵌藏。
5)轴瓦穴蚀。轴瓦穴蚀是因润滑油中形成大量细小的润滑油蒸气泡被挤压破裂而产生很大的 力,冲击轴瓦表面形成凹坑。蒸气泡的形成是由于轴瓦承受的载荷发生波动或波动幅度增加及油中含水或夹带空气所致。
6)擦伤。擦伤是因瞬时缺润滑油,油膜破裂面造成轴瓦工作表面与轴颈表面直接接触,而导致的一种热损坏,其特征为轴瓦和轴颈表面出现擦伤的斑痕,属较为严重的粘着磨损。
(2)轴瓦失效的原因
1)油底壳内润滑油量不足或机油油路不畅通,机油泵不能正常供油或润滑油压力过低,导致润滑不良。
2)润滑油的等级不符合要求,润滑油变质、云南大理当地过脏;气缸套防水橡皮密封圈失效,导致冷却水渗漏到油底壳。
3)轴颈和轴瓦的间隙不符合标准。该间隙影响润滑油膜的形成;间隙过小,则润滑油不易进入轴颈和轴瓦的摩擦表面,无法形成润滑油膜;间隙过大,轴颈与轴瓦间的振动和撞击增大,导致润滑油膜破裂。
4)柴油发电机刚起动,特别是冬季,润滑油尚没有进行充分润滑时,应以很高的速度并满负荷工作,或频繁起动,长时间怠速运转等。
5)柴油发电机长时间超负荷、云南大理当地超转速运转:机体温度高,润滑油粘度下降,不易形成正常的润滑油膜;交变载荷及作用周次超过了轴瓦材料极限;载荷波动或波动幅度增加,使润滑油气泡破裂。
6)使用维护和装配不当,轴颈表面有飞边,以及装配时未清洗干净。
在排除机件本身故障的同时,还要特别注意查找、云南大理当地分析引起故障的原因,如轴瓦失效是由于润滑油压力低、云南大理当地缺润滑油,还是油道有脏堵、云南大理当地油流不畅等原因所致,只有查找到引发故障的终原因并排除后,才能保证柴油发电机可靠工作,以免更换轴瓦后,再次发生同类故障。

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