發(fā)電機逆功率保護

當發(fā)電機出現(xiàn)逆功率（外部功率指向發(fā)電機，也就是發(fā)電機變成電動機工況），逆功率保護動作斷路器跳閘。需要采集三相電壓和二相電流信號 。

由于一次能源形態(tài)的不同，可以制成不同的發(fā)電機。利用水利資源和水輪機配合，可以制成水輪發(fā)電機；由于水庫容量和水頭落差高低不同，可以制成容量和轉(zhuǎn)速各異的水輪發(fā)電機。利用煤、石油等資源，和鍋爐，渦輪蒸汽機配合，可以制成汽輪發(fā)電機，這種發(fā)電機多為高速電機(3000rpm)。 此外還有利用太陽能、風能、原子能、地熱、潮汐、生物能等能量的各類發(fā)電機。 此外，由于發(fā)電機工作原理不同又分作直流發(fā)電機，異步發(fā)電機和同步發(fā)電機。在廣泛使用的大型發(fā)電機都是同步發(fā)電機 。

并網(wǎng)運行的汽輪發(fā)電機，在汽輪機的主汽門關閉之后，便作為同步電動機運行：吸收有功功率而拖著汽輪機轉(zhuǎn)動，可向系統(tǒng)發(fā)出無功功率。由于汽輪機主汽門已關閉，汽機尾部葉片與殘留蒸汽產(chǎn)生摩擦而形成鼓風損耗，長期運行過熱而損壞。燃氣輪機和水輪機也主要是對原動機的損害。發(fā)電機逆功率保護主要保護汽輪機不受損害。

對汽輪機逆功率保護的整定計算，就是要確定該保護的動作功率Pdz及動作延時t 。

1、動作功率Pdz的整定 汽輪發(fā)電機逆功率保護的動作功率可按下式計算 ：

Pdz=(Krel*P1)/η

Pdz－逆功率保護的動作功率

Krel－可靠系數(shù)，取0.8

P1－主汽門關閉后，汽輪機維持同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)所消耗的功率，該功率的大小除與汽輪機的結(jié)構(gòu)及容量有關之外，還與汽輪發(fā)電機的主蒸汽系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)（管道結(jié)構(gòu)及有無旁路管道等）有關，一般取額定功率的1.5~2% η－發(fā)電機拖動汽輪發(fā)電機旋轉(zhuǎn)時的效率，取0.98~0.99 所以：

Pdz≈（1.2~1.6%）PN

PN－發(fā)電機的額定功率。實際中，Pdz=可取1~1.5%PN 。

2、動作延時發(fā)電機逆功率保護的動作延時，應按照汽輪發(fā)電機主汽門關閉后允許運行的時間來整定，該允許時間一般為10~15min。計算及運行實踐表明，當汽輪機蒸汽系統(tǒng)有旁路管道時，允許運行時間還要長一些。 因此，若按照汽輪機主汽門關閉之后允許運行的時間來整定保護的動作延時，可取5~10min。動作后作用于解列滅磁。 另外，投運的大型汽輪發(fā)電機，多采用逆功率保護去啟動程序跳閘回路，此時，動作時間通常取1~2s。 對于程控逆功率保護，由于動作時間短，在主汽門點閉后很短的時間內(nèi)，由于汽輪機及發(fā)電機的慣性，實際逆功率可能很小，因此逆功率的定值不應大于1%PN 。

我國自行設計的發(fā)電機，以往不裝設逆功率保護，但采取以下措施 ：

(1) 主汽門關閉后，在控制室內(nèi)發(fā)信號，如主汽門誤關閉，檢查之后可迅速恢復供汽，使機組正常運行，如幾分鐘恢復不了，可由值班員斷開發(fā)電機出口開關 。

(2) 采用聯(lián)鎖方法。當主汽門關閉后，用主汽門輔助接點，經(jīng)延時切除發(fā)電機。上述方法雖然可行，但有不足之處，因為都不能正確地反映主汽門關閉情況。為了及時發(fā)現(xiàn)逆功率的異常工況，歐洲一些國家在發(fā)電機上配置有逆功率保護，用于保護汽輪機。當主汽門誤關閉或機爐保護動作關閉主汽門而發(fā)電機出口開關未跳閘時，發(fā)電機變成電動機運行狀態(tài)，此時發(fā)電機從系統(tǒng)吸收有功和無功，這種工況對發(fā)電機并無影響但由于鼓風損失，汽輪機尾部葉片有可能過熱，損壞尾部葉片而造成汽輪機事故。因此大機組不允許在這種工況下長時間運行，最多只允許運行幾分鐘 。2100433B