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淺談發(fā)電機保護的相關(guān)問(wèn)題
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作者:cqkh8888
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發(fā)布時(shí)間: 2018-05-11
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維護電力系統的正常運轉是電力公司的主要工作，一旦電力系統出現故障勢必會(huì )影響到電力公司的正常供電，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)不利影響
維護電力系統的正常運轉是電力公司的主要工作，一旦電力系統出現故障勢必會(huì )影響到電力公司的正常供電，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)不利影響，給電力公司造成巨大的經(jīng)濟損失，所以做好發(fā)電機的保護工作是保證電力系統正常運轉的重要工作。在電力系統工作過(guò)程中可能會(huì )因為出現誤動(dòng)影響到發(fā)電機的保護，通過(guò)加強發(fā)電機保護控制的協(xié)調性能夠有效地維護電力系統的正常工作。在具體協(xié)調的過(guò)程中由于工程師缺乏相應的實(shí)戰經(jīng)驗，使得電力系統出現故障不能及早被發(fā)現，協(xié)調工作開(kāi)展也不及時(shí)。一旦電力系統出現故障就可能出現瞬時(shí)振蕩問(wèn)題，通過(guò)發(fā)電機調速器和勵磁系統兩個(gè)發(fā)電機主系統同時(shí)作用，就會(huì )使電力系統回歸到當初的穩定狀態(tài)。這兩大發(fā)電系統在整個(gè)電力系統工作中起到了穩定作用，調速器主要起到控制發(fā)電系統頻率的作用，勵磁系統主要起到控制發(fā)電系統電壓的作用。下面文章就針對這兩大發(fā)電機保護設備進(jìn)行分析，保證發(fā)電系統的穩定運行。
1 萬(wàn)州發(fā)電機維修調速器控制及低頻協(xié)調
在發(fā)電機設備中，調速器主要就是保證發(fā)電機能夠維持正常速度運轉，實(shí)現負荷的合理化分配。發(fā)電機能否正常運行和頻率以及轉速有著(zhù)十分密切的聯(lián)系。一旦發(fā)電機出現負荷不平衡的狀況，就會(huì )導致發(fā)電機出現轉速加快，頻率增大的情況。這時(shí)就需要調速器通過(guò)封閉導葉的形式來(lái)減少功率輸出，減少機械力對發(fā)電機的負面作用。發(fā)電機總是處在低頻狀態(tài)下并長(cháng)期的滿(mǎn)負載運行，當前的控制還不能糾正這種過(guò)載的能力，低頻甩負荷也需要在整個(gè)系統負荷匹配時(shí)才會(huì )發(fā)生。在這些孤網(wǎng)里，存在著(zhù)典型的負荷失配，如果在一個(gè)孤網(wǎng)上發(fā)生過(guò)載，頻率將減小，導致發(fā)電機轉速減緩。不同的發(fā)電機在面臨相同故障時(shí)所表現的情況也是不同的。例如水輪發(fā)電機在低頻狀態(tài)的運轉就不會(huì )造成事故的發(fā)生，所以針對水輪發(fā)電機就不需要配置低頻保護設備。低頻運行對于一般的發(fā)電機來(lái)說(shuō)都是不利的，都或多或少的對設備有所損壞，所以需要發(fā)電廠(chǎng)設置專(zhuān)門(mén)的低頻保護。
2 勵磁保護及系統穩定
在整個(gè)發(fā)電機系統中勵磁系統主要是提供磁場(chǎng)能，進(jìn)而有效地保證發(fā)電機與電力系統能夠同步運轉，同時(shí)該系統也能夠為發(fā)電機轉子繞組提供足夠的直流電。當前的勵磁系統的直流電主要來(lái)自于交直流變壓器，在交流電轉換到直流電的過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生電勢，為變壓器的正常工作提供動(dòng)力，為了保證電力系統的正常運轉，往往需要配置一套蓄電池為其提供足夠的能量。由于受到技術(shù)和設備的限制，過(guò)去的勵磁系統往往靠小發(fā)電機提供直流電，不利于電力系統的穩定運行。當前使用的大型發(fā)電機使得勵磁電流突然變大，這勢必會(huì )造成連鎖反應，例如無(wú)功功率輸出變大會(huì )導致整個(gè)系統的工作電壓升高。如果這時(shí)突然把歷次電流變小，也會(huì )產(chǎn)生一系列的不良反應，甚至出現電力系統和發(fā)電機的不同步。在發(fā)電機和電力系統聯(lián)系變小時(shí)，同時(shí)沒(méi)有電源控制其出口電壓，如果勵磁系統的電流勢必會(huì )造成發(fā)電機出口電壓的升高，容易損壞發(fā)電機的零部件。當前所使用的10MW及以上的發(fā)電機主要通過(guò)自動(dòng)電壓調節系統來(lái)保護自身的穩定運行。在調節的過(guò)程中，勵磁系統能夠吸收電力系統中的無(wú)功功率同時(shí)還能保持電壓始終在規定的范圍內。在電力系統工作的過(guò)程中一旦發(fā)生短路勢必會(huì )造成電力設備的電壓驟降，繼而出現震蕩現象，使得電量不能按照原來(lái)的那種方式進(jìn)行傳輸，電力系統的正常運轉沒(méi)有得到足夠的電量支持。在工作人員檢查完故障并修好短路故障之后，發(fā)電機的鉆子還是有可能給受到電力線(xiàn)內部震蕩的影響，造成出口電壓位置存在一定的波動(dòng)。勵磁保護主要就是在發(fā)電機出現故障時(shí)保護發(fā)電機，避免出現發(fā)電機運行不良的現象。
3 發(fā)電機靜態(tài)穩定性
正常情況下，發(fā)電機表現出的是靜態(tài)穩定性，但是在某些情況下就會(huì )破壞這種穩定性，例如，電廠(chǎng)輸送用電的輸電線(xiàn)路過(guò)少等。當電力系統中的負荷中心和遠端發(fā)電廠(chǎng)之間的電壓向量夾角超過(guò)90以上時(shí)，各個(gè)電力系統之間所傳輸的電能就會(huì )減少，電力系統就會(huì )出現震蕩現象，同時(shí)可能分解為幾個(gè)孤網(wǎng)，影響到電力的正常傳輸。由于故障使得發(fā)電廠(chǎng)之間的線(xiàn)路斷開(kāi)，這就造成線(xiàn)路的兩個(gè)點(diǎn)之間的電抗增加到一個(gè)只能提供傳輸不能維持同步的電能點(diǎn)上。在發(fā)電系統出現震蕩的情況下導致發(fā)電機出現磁極跳動(dòng)而不同步?？傊?，保證發(fā)電機的穩定性可以避免電力系統之間出現斷路，繼而有效地保證電力系統的穩定性。
4 失磁保護
發(fā)電機的各個(gè)系統和部件之間必須相互協(xié)調才能發(fā)揮出發(fā)電機的保護作用，在發(fā)電機工作的過(guò)程中應該保證失磁保護與發(fā)電機的容量、靜態(tài)穩定性等之間相互協(xié)調。為了避免發(fā)電系統出現高電壓的情況，發(fā)電機需要在欠勵的情況下運轉，同時(shí)還應該從發(fā)電系統中吸收無(wú)功功率。發(fā)電機通過(guò)吸收無(wú)功功率來(lái)實(shí)現調節電壓的作用，吸收情況具體體現在發(fā)電機容量的曲線(xiàn)中。為了保證發(fā)電機能夠可持續運行，就必須保證發(fā)電機的欠勵設置在發(fā)電機容量曲線(xiàn)中。對于同步發(fā)電機來(lái)說(shuō)，如果出現失磁現象就會(huì )導致其電力設備損壞，所以工作人員應該定期對發(fā)電機進(jìn)行檢查，及早發(fā)現失磁現象。如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現失磁現象就會(huì )導致發(fā)電設備消耗大量的功率，并對整個(gè)電力系統造成巨大損害。通過(guò)大量的查看經(jīng)驗，造成發(fā)電機失磁現象的原因有很多，例如，供給發(fā)電機磁場(chǎng)繞組出現直流供電短路、磁場(chǎng)繞組短路等等。當發(fā)電機出現失磁現象之后，使得無(wú)功電流瞬間通過(guò)發(fā)電機，造成定子繞組的電流過(guò)大，繼而引發(fā)相應的設備故障。目前檢測發(fā)電機失磁現象的設備主要是阻抗繼電器，通過(guò)觀(guān)察電機出口的電壓情況來(lái)判斷發(fā)電機是否存在故障。此外，工作人員還需要注意到輸電線(xiàn)路是否出現短路以及在瞬變后的阻抗軌道是否回轉到失磁的繼電器阻抗特性的區域中。失磁保護在發(fā)電機保護中經(jīng)常出現，應該引起足夠的重視。
1 萬(wàn)州發(fā)電機維修調速器控制及低頻協(xié)調
在發(fā)電機設備中，調速器主要就是保證發(fā)電機能夠維持正常速度運轉，實(shí)現負荷的合理化分配。發(fā)電機能否正常運行和頻率以及轉速有著(zhù)十分密切的聯(lián)系。一旦發(fā)電機出現負荷不平衡的狀況，就會(huì )導致發(fā)電機出現轉速加快，頻率增大的情況。這時(shí)就需要調速器通過(guò)封閉導葉的形式來(lái)減少功率輸出，減少機械力對發(fā)電機的負面作用。發(fā)電機總是處在低頻狀態(tài)下并長(cháng)期的滿(mǎn)負載運行，當前的控制還不能糾正這種過(guò)載的能力，低頻甩負荷也需要在整個(gè)系統負荷匹配時(shí)才會(huì )發(fā)生。在這些孤網(wǎng)里，存在著(zhù)典型的負荷失配，如果在一個(gè)孤網(wǎng)上發(fā)生過(guò)載，頻率將減小，導致發(fā)電機轉速減緩。不同的發(fā)電機在面臨相同故障時(shí)所表現的情況也是不同的。例如水輪發(fā)電機在低頻狀態(tài)的運轉就不會(huì )造成事故的發(fā)生，所以針對水輪發(fā)電機就不需要配置低頻保護設備。低頻運行對于一般的發(fā)電機來(lái)說(shuō)都是不利的，都或多或少的對設備有所損壞，所以需要發(fā)電廠(chǎng)設置專(zhuān)門(mén)的低頻保護。
2 勵磁保護及系統穩定
在整個(gè)發(fā)電機系統中勵磁系統主要是提供磁場(chǎng)能，進(jìn)而有效地保證發(fā)電機與電力系統能夠同步運轉，同時(shí)該系統也能夠為發(fā)電機轉子繞組提供足夠的直流電。當前的勵磁系統的直流電主要來(lái)自于交直流變壓器，在交流電轉換到直流電的過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生電勢，為變壓器的正常工作提供動(dòng)力，為了保證電力系統的正常運轉，往往需要配置一套蓄電池為其提供足夠的能量。由于受到技術(shù)和設備的限制，過(guò)去的勵磁系統往往靠小發(fā)電機提供直流電，不利于電力系統的穩定運行。當前使用的大型發(fā)電機使得勵磁電流突然變大，這勢必會(huì )造成連鎖反應，例如無(wú)功功率輸出變大會(huì )導致整個(gè)系統的工作電壓升高。如果這時(shí)突然把歷次電流變小，也會(huì )產(chǎn)生一系列的不良反應，甚至出現電力系統和發(fā)電機的不同步。在發(fā)電機和電力系統聯(lián)系變小時(shí)，同時(shí)沒(méi)有電源控制其出口電壓，如果勵磁系統的電流勢必會(huì )造成發(fā)電機出口電壓的升高，容易損壞發(fā)電機的零部件。當前所使用的10MW及以上的發(fā)電機主要通過(guò)自動(dòng)電壓調節系統來(lái)保護自身的穩定運行。在調節的過(guò)程中，勵磁系統能夠吸收電力系統中的無(wú)功功率同時(shí)還能保持電壓始終在規定的范圍內。在電力系統工作的過(guò)程中一旦發(fā)生短路勢必會(huì )造成電力設備的電壓驟降，繼而出現震蕩現象，使得電量不能按照原來(lái)的那種方式進(jìn)行傳輸，電力系統的正常運轉沒(méi)有得到足夠的電量支持。在工作人員檢查完故障并修好短路故障之后，發(fā)電機的鉆子還是有可能給受到電力線(xiàn)內部震蕩的影響，造成出口電壓位置存在一定的波動(dòng)。勵磁保護主要就是在發(fā)電機出現故障時(shí)保護發(fā)電機，避免出現發(fā)電機運行不良的現象。
3 發(fā)電機靜態(tài)穩定性
正常情況下，發(fā)電機表現出的是靜態(tài)穩定性，但是在某些情況下就會(huì )破壞這種穩定性，例如，電廠(chǎng)輸送用電的輸電線(xiàn)路過(guò)少等。當電力系統中的負荷中心和遠端發(fā)電廠(chǎng)之間的電壓向量夾角超過(guò)90以上時(shí)，各個(gè)電力系統之間所傳輸的電能就會(huì )減少，電力系統就會(huì )出現震蕩現象，同時(shí)可能分解為幾個(gè)孤網(wǎng)，影響到電力的正常傳輸。由于故障使得發(fā)電廠(chǎng)之間的線(xiàn)路斷開(kāi)，這就造成線(xiàn)路的兩個(gè)點(diǎn)之間的電抗增加到一個(gè)只能提供傳輸不能維持同步的電能點(diǎn)上。在發(fā)電系統出現震蕩的情況下導致發(fā)電機出現磁極跳動(dòng)而不同步?？傊?，保證發(fā)電機的穩定性可以避免電力系統之間出現斷路，繼而有效地保證電力系統的穩定性。
4 失磁保護
發(fā)電機的各個(gè)系統和部件之間必須相互協(xié)調才能發(fā)揮出發(fā)電機的保護作用，在發(fā)電機工作的過(guò)程中應該保證失磁保護與發(fā)電機的容量、靜態(tài)穩定性等之間相互協(xié)調。為了避免發(fā)電系統出現高電壓的情況，發(fā)電機需要在欠勵的情況下運轉，同時(shí)還應該從發(fā)電系統中吸收無(wú)功功率。發(fā)電機通過(guò)吸收無(wú)功功率來(lái)實(shí)現調節電壓的作用，吸收情況具體體現在發(fā)電機容量的曲線(xiàn)中。為了保證發(fā)電機能夠可持續運行，就必須保證發(fā)電機的欠勵設置在發(fā)電機容量曲線(xiàn)中。對于同步發(fā)電機來(lái)說(shuō)，如果出現失磁現象就會(huì )導致其電力設備損壞，所以工作人員應該定期對發(fā)電機進(jìn)行檢查，及早發(fā)現失磁現象。如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現失磁現象就會(huì )導致發(fā)電設備消耗大量的功率，并對整個(gè)電力系統造成巨大損害。通過(guò)大量的查看經(jīng)驗，造成發(fā)電機失磁現象的原因有很多，例如，供給發(fā)電機磁場(chǎng)繞組出現直流供電短路、磁場(chǎng)繞組短路等等。當發(fā)電機出現失磁現象之后，使得無(wú)功電流瞬間通過(guò)發(fā)電機，造成定子繞組的電流過(guò)大，繼而引發(fā)相應的設備故障。目前檢測發(fā)電機失磁現象的設備主要是阻抗繼電器，通過(guò)觀(guān)察電機出口的電壓情況來(lái)判斷發(fā)電機是否存在故障。此外，工作人員還需要注意到輸電線(xiàn)路是否出現短路以及在瞬變后的阻抗軌道是否回轉到失磁的繼電器阻抗特性的區域中。失磁保護在發(fā)電機保護中經(jīng)常出現，應該引起足夠的重視。
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