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(zhǎng)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)自動(dòng)空氣斷路器繼電保護(hù)原理 自動(dòng)空氣斷路器通常裝有欠壓、過載和短路繼電保護(hù)裝置。有二個(gè)過流脫扣器和一個(gè)失壓脫扣器保護(hù)，功能動(dòng)作原理圖。 (1) 久壓保護(hù)原理 當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出電壓正常對(duì)負(fù)載供電時(shí)，失壓脫扣電磁鐵線圈經(jīng)按鈕TA的常閉接點(diǎn)和自動(dòng)開關(guān)常開輔助觸頭（合閘后已閉合）接于電源側(cè)線電壓上。電磁鐵線圈2通電，產(chǎn)生電磁吸力大于彈簧5拉力，沖擊桿4被吸下，自動(dòng)開關(guān)處于合閘狀態(tài)。 由于失壓脫扣器作發(fā)電機(jī)欠壓保護(hù)裝置時(shí)，其啟動(dòng)電壓的整定值整定在低于發(fā)電機(jī)額定電壓的70％，瞬時(shí)動(dòng)作，因此，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸壓下降到欠壓保護(hù)整定值時(shí)，電磁鐵吸力小于彈簧拉力，沖擊桿抬起撞到搭鉤上，使其與鉤桿脫開，自動(dòng)開關(guān)在斷路彈簧的作用下，自動(dòng)跳閘。當(dāng)需要遠(yuǎn)距離控制時(shí)，可按下按鈕印可跳閘。 (2) 過流保護(hù)原理 過流脫扣保護(hù)裝置由兩個(gè)過流脫扣器電磁鐵組成。當(dāng)發(fā)電機(jī)的電流正常時(shí)，過流脫扣器電磁鐵的吸力小于彈簧拉力，搭鉤與鉤桿鉤牢，自動(dòng)開關(guān)處于合閘狀態(tài)。當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的過載電流大于過載保護(hù)啟動(dòng)電流的整定值時(shí)，電磁鐵線圈產(chǎn)生的吸力大于彈簧拉力，吸動(dòng)銜鐵，沖擊桿抬起撞在搭鉤上，使其與鉤桿脫開，自動(dòng)跳閘。 對(duì)于有延時(shí)機(jī)構(gòu)的自動(dòng)空氣斷路器，過載長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)的啟動(dòng)電流可在（1.55～2）倍脫扣器額定電流范圍內(nèi)整定，動(dòng)作時(shí)限可在（4～15）s范圍內(nèi)整定。短路短延時(shí)保護(hù)的動(dòng)作電流可在（3～4.5）倍脫扣器額定電流范圍內(nèi)整定，動(dòng)作時(shí)限可在0.2、0.4、0.6s整定。 DZ10型是采用熱脫扣器作為過流脫扣器的自動(dòng)空氣斷路器。當(dāng)過載時(shí)，電流使雙金屬片受熱向下彎曲，經(jīng)過一段時(shí)間后，杠桿10的下端從調(diào)節(jié)螺絲12中脫出，在彈簧11的作用下，主軸沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)主枉桿7從鋼片14中脫出時(shí)，在彈簧的作用下，開關(guān)自動(dòng)跳閘。電磁脫扣器4，當(dāng)短路時(shí)，短路電流通過電磁脫扣器線圈產(chǎn)生較強(qiáng)的磁場(chǎng)，吸力增強(qiáng)，吸動(dòng)銜鐵5，使開關(guān)跳閘。 可靠性：柴油機(jī)合金鑄鐵的缸體和缸蓋其強(qiáng)度和剛度高；整體扭曲鍛全平衡結(jié)構(gòu)和園角淬火的曲軸運(yùn)行平穩(wěn),強(qiáng)度和可靠性更高。 經(jīng)濟(jì)性：獨(dú)特的PT燃油系統(tǒng)(噴油壓力100MPa以上)、每缸四氣門、直噴、增壓、中冷技術(shù)，從而使排放達(dá)到歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)。燃油消耗率一般低于200g/kwh。 維護(hù)及零配件供應(yīng)：全國各大城市都設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)維修及零配件中心，提供充足的發(fā)動(dòng)機(jī)部件、濾清器系統(tǒng)、信息產(chǎn)品和快捷的維修服務(wù)。 租賃柴油發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)： ● 額定轉(zhuǎn)速1500rpm，四沖程，風(fēng)扇水箱冷卻，渦輪增壓，中冷進(jìn)氣，符合ISO 3046標(biāo)準(zhǔn) ● 結(jié)構(gòu)緊湊、功率大、可靠性高 ● 耐久性、噪護(hù)低、排放優(yōu)良、冷啟動(dòng)性能好 ● 低安裝成本及維護(hù)費(fèi)用，工作周期長(zhǎng) ● 在大氣溫度40℃、海拔1000m時(shí)也能維持性能 ● 熱帶地區(qū)用冷卻系統(tǒng)（至50℃） ● 低操作成本，高功率輸出，保證輸出功率0～＋2% ● 緊跟世界科技發(fā)展，燃燒室及調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證清潔的排放及強(qiáng)勁的動(dòng)力輸出 ● 優(yōu)異的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得發(fā)動(dòng)機(jī)體積更小、重量更輕 ● 低溫啟動(dòng)性能卓越：調(diào)速系統(tǒng)特有的起動(dòng)油量加濃裝置，確保寒冷冬季時(shí)也能正常啟動(dòng) ● 空氣濾、柴油濾、機(jī)油濾根據(jù)情況可重復(fù)使用， 限度地節(jié)省用戶成本 ● 高性能散熱水箱使發(fā)動(dòng)機(jī)在45℃以上時(shí)也可正常使用 ● 所有保養(yǎng)點(diǎn)集中一側(cè)，維護(hù)更加方便。