發(fā)電機(jī)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(jī)單機(jī)容量的不斷增加，大型發(fā)電機(jī)組在電力系統(tǒng)中越來越重要。人們對(duì)發(fā)電機(jī)的可靠性、性要求越來越高。發(fā)電機(jī)的運(yùn)行對(duì)保證柴油發(fā)電機(jī)組的正常工作和電能質(zhì)量起著極其重要的作用。但是較之故障，異常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生的機(jī)率更大，比如定子繞組過負(fù)荷、發(fā)電機(jī)失磁、失步，發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行，非全相運(yùn)行等。這些威脅同樣不容忽視，所以研究大型發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行及保護(hù)是很有必要的。由于大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開關(guān)，非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對(duì)象。本文針對(duì)大型發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行進(jìn)行了分析研究，采用對(duì)稱分量法得出了各相電流、各序電流及相序電流間的關(guān)系，并用KATLAB軟件進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了理論分析的結(jié)果。同時(shí)，就發(fā)電機(jī)組非全相保護(hù)存在的問題提出了改進(jìn)方案，并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運(yùn)行故障時(shí)的一些處理方法： 1、低勵(lì)磁或失磁對(duì)于容量在100KW以下不允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，當(dāng)采用直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)，應(yīng)在滅磁開關(guān)斷開時(shí)同時(shí)斷開發(fā)電機(jī)斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機(jī)也應(yīng)裝設(shè)失磁保護(hù)。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁；對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)，保護(hù)動(dòng)作于減出力，以便縮短異步運(yùn)行時(shí)間盡快恢復(fù)同步運(yùn)行，在不允許繼續(xù)異步運(yùn)行或失磁后母線電壓低于允許值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁。 2、定子過電流或過負(fù)荷保護(hù) 在定子繞組、勵(lì)磁繞組上應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限和反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)。定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或自動(dòng)減負(fù)荷、降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 3、逆功率保護(hù) 對(duì)于容量在200KW及以上的柴油發(fā)電機(jī)，宜裝設(shè)逆功率保護(hù)。保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，經(jīng)長時(shí)限動(dòng)作于解列。 以上所述的解列滅磁，是指斷開發(fā)電機(jī)斷路器，汽輪機(jī)甩負(fù)荷。減出力，是指將原動(dòng)機(jī)出力減到給定值。程序跳閘，對(duì)柴油發(fā)電機(jī)來說，是指首先關(guān)閉主汽門，待逆功率繼電器動(dòng)作后，再跳開發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁。對(duì)水輪發(fā)電機(jī)，是指首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置，再跳開發(fā)電機(jī)斷路器滅磁。 4、發(fā)電機(jī)失步保護(hù)對(duì)于容量在300KW及以上的發(fā)電機(jī)，需裝設(shè)失步保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或解列。若發(fā)生失步現(xiàn)象，應(yīng)盡快創(chuàng)造恢復(fù)同期的條件，一般可采取增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，或減少該失步電機(jī)的有功出力，進(jìn)而將其牽入同步。動(dòng)減負(fù)荷、降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 5、非全相運(yùn)行保護(hù) 發(fā)電機(jī)變壓器組的非全相運(yùn)行故障，大多數(shù)發(fā)生在機(jī)組解列、并列的操作過程中，正確地進(jìn)行機(jī)組解列或并列的操作是大幅度地減少因負(fù)序電流燒損發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的簡(jiǎn)單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、穩(wěn)定機(jī)組轉(zhuǎn)速、減少機(jī)組出力、控制定子電流的原則，嚴(yán)格按照合理順序進(jìn)行操作和調(diào)整，完全可以把負(fù)序電流控制在允許的范圍之內(nèi)。 由于現(xiàn)在大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開關(guān)，非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對(duì)象。所以在下面的章節(jié)中我將重點(diǎn)分析發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行及其相應(yīng)的保護(hù)措施。 非全相運(yùn)行時(shí)，由于發(fā)電機(jī)組接線方式、主變接地方式、斷相形式、導(dǎo)致原因不同，非全相運(yùn)行時(shí)的故障特征是不同的，所以對(duì)非全相運(yùn)行進(jìn)行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運(yùn)行一般采用對(duì)稱分量法來分析計(jì)算。對(duì)稱分量法是一種線性變換，利用它可將任意一組不對(duì)稱的三相電流(或電壓)分解成正序、負(fù)序和零序三組三相對(duì)稱的電流(或電壓)，這三組各自獨(dú)立的對(duì)稱電流(或電壓)就稱為不對(duì)稱電流(或電壓)的對(duì)稱分量，每組對(duì)稱分量的三相之間都有大小相等、彼此間相位差相等的關(guān)系。電流或電壓的相序、大小關(guān)系是機(jī)組非全相運(yùn)行時(shí)的重要故障信息，這些量的提取與判斷，對(duì)于保護(hù)機(jī)組與系統(tǒng)的運(yùn)行有著非常重要的意義。

發(fā)電機(jī)的正常啟動(dòng)特點(diǎn)與條件 柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行方式：正常情況下，柴油發(fā)電機(jī)組保持在熱備用狀態(tài)，做好啟動(dòng)的準(zhǔn)備，預(yù)潤滑和預(yù)熟系統(tǒng)保持連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，以便能使柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后在盡可能短的時(shí)間里達(dá)到滿功率。柴油發(fā)電機(jī)從接到動(dòng)信號(hào)開始，經(jīng)過帶載程序終達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行。 柴油發(fā)電機(jī)組能啟動(dòng)應(yīng)滿足以下條件： a所有的控制設(shè)備有電，（部分設(shè)備失電也可能不影響啟動(dòng)）； b.沒有優(yōu)先連鎖（柴油發(fā)電機(jī)在“維護(hù)”模式，盤車嚙合，A/B列壓空壓力低三者之一）和跳閘信號(hào)； c.啟動(dòng)失敗記憶信號(hào)。 柴油發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)命令有如下幾個(gè)：a.LHA、LHB母線電壓低（≤0.8Un）延時(shí)0.9秒；b.LGC、LGD母線電壓低（≤0.8Un）延時(shí)0.9秒；c.安注信號(hào)：d.殼高高壓（0.24MPa);e.主控室手動(dòng)啟動(dòng)。一旦接到以上啟動(dòng)命令，只要機(jī)組無優(yōu)先連鎖信號(hào)和跳閘信號(hào)以及無啟動(dòng)失敗記憶，機(jī)組將立即啟動(dòng)，即使有正常跳閘信號(hào)和正常連鎖信號(hào)，也無法禁止啟動(dòng)。柴油發(fā)電機(jī)在接到啟動(dòng)信號(hào)10杪內(nèi)，能夠達(dá)到額定轉(zhuǎn)速和額定電壓。一旦達(dá)到額定轉(zhuǎn)速和額定電壓后正常電斷路器001JA斷開同時(shí)掃負(fù)荷，斷路器002JA合上，并啟動(dòng)一個(gè)帶載程序。由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)功率比其額定功率大，柴油發(fā)電機(jī)的容量又不是按照由配電裝置供電的全部廠用電設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)來選擇的。帶載程序用于：切除大部分專設(shè)廠用電設(shè)各，以便當(dāng)電源斷路器002JA合閘時(shí)不致使全部專設(shè)廠用電設(shè)各同時(shí)啟動(dòng)；b．按照需要和柴油發(fā)電機(jī)組的容量使被切除的專設(shè)廠用電設(shè)備分批重新啟動(dòng)。 柴油發(fā)電機(jī)一旦接到啟動(dòng)命令后，只有以下保護(hù)可以使柴油發(fā)電機(jī)跳閘：①超速保護(hù)，轉(zhuǎn)速達(dá)到575r/min（額定轉(zhuǎn)速的115％）；②低電壓保護(hù)，電壓低于70％額定電壓2/3即在三個(gè)低電壓檢測(cè)回路中出現(xiàn)兩個(gè)低電壓頭）；③手動(dòng)切斷：在柴油發(fā)電機(jī)廠房按下001PP就地控制盤上的緊急停運(yùn)按鈕001TO或就地的停機(jī)桿。 就地運(yùn)行模式:這個(gè)模式主要用于柴油發(fā)電機(jī)的定期試驗(yàn)。通過就地OOIPP盤面002CC開關(guān)來啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)，與啟動(dòng)不同，在手動(dòng)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)的過程中，勵(lì)磁開關(guān)不會(huì)自動(dòng)合閘，必須在002JA斷開以及轉(zhuǎn)速大于80％條件下就地用015CC手動(dòng)合閘。在就地運(yùn)行模式下，正常連鎖和連鎖都將閉鎖柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)。正常停機(jī)保護(hù)有：①發(fā)電機(jī)保護(hù)，②勵(lì)磁保護(hù)；③高溫水出口溫度高高；④低溫水進(jìn)口壓力低；囹潤滑油目用油箱150BA低低液位，⑥潤滑油溫度高：⑦主軸承溫度高；⑧燃油壓力低；⑨柴油發(fā)電機(jī)曲軸箱壓力高；⑩排氣或渦輪增壓器進(jìn)出口溫度高。就地運(yùn)行模式并不妨礙柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)，一旦柴油發(fā)電機(jī)接到啟動(dòng)命令，一切運(yùn)行過程同啟動(dòng)一樣，盡管此時(shí)在就地運(yùn)行模式。 維護(hù)模式:將OOICC置于“維護(hù)”模式，此模式下，柴油發(fā)電機(jī)組不可能就地或啟動(dòng)。這種情況主要用于柴油發(fā)電機(jī)組的維護(hù)狀態(tài)，并為維護(hù)人員進(jìn)入中樂盤柜進(jìn)行檢修創(chuàng)造條件。需要啟動(dòng)盤車裝置時(shí)，也要置于此模式。 柴油發(fā)電機(jī)的停運(yùn)：不論柴油發(fā)電機(jī)以何種方式啟動(dòng)，手動(dòng)停機(jī)只能在就地進(jìn)行。對(duì)于啟動(dòng)運(yùn)行工況下，首先，在主控室按下014TO停機(jī)認(rèn)可按鈕，允許就地停機(jī)的情況下，才能在就地使用001PP上的002CC開關(guān)使柴油發(fā)電機(jī)停機(jī)。對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)就地啟動(dòng)的工況下，就地手動(dòng)停機(jī)，不需通過主控制室認(rèn)可。在發(fā)出正常停機(jī)信號(hào)的同時(shí)出現(xiàn)啟動(dòng)信號(hào)，則后者具有優(yōu)先權(quán)。不管是何種性質(zhì)的啟動(dòng)信號(hào)，就地停機(jī)按鈕001TO都能使柴油發(fā)電機(jī)跳閘，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。