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

柴油機故障分析判斷原則 柴油機出現(xiàn)故障時，操作人員應仔細、及時地分析故障的特征，判斷其產(chǎn)生的原因，一般按如下原則進行： 1）判斷故障要有整體性，排除故障要有性。進行故障檢修作業(yè)是一項系統(tǒng)工程，要把柴油機看成一個整體（一個系統(tǒng)），而不能當做一組組件。一個系統(tǒng)、機構或零部件有故障，必然要涉及其他系統(tǒng)、機構或零部件。因此，對于各個系統(tǒng)、機構或零部件的故障不能 孤立地對待，而必須考慮對其他系統(tǒng)的影響及本身所受到的影響，從而以整體觀念來分析故障原因，并進行的檢查排除。 故障發(fā)生的整個情況，應向操作者了解，并作出必要的檢查和分析。柴油機分析故障的一般程序為：了解故障現(xiàn)象→了解柴油機的使用狀況→了解維修史→現(xiàn)場觀察→故障分析與排除。 2）查找故障應盡可能減少拆卸。拆卸只能作為在經(jīng)過縝密分析后采取的 手段。在決定采取這一步驟時，一定要以結構和機構原理等知識作為指導，并建立在科學分析的基礎上。在有把握恢復正常狀態(tài)和確信不會因此引起不良后果的情況下才能進行。否則不僅會拖長排除故障的時間，而且可能是發(fā)動機遭到不應有的損壞或產(chǎn)生新的故障。 3）切忌存僥幸心理和盲目蠻干。當柴油機突然發(fā)生故障或一般已判定出故障的原因，而且故障將影響柴油機正常工作時，應及時停機檢查。當判斷是較大故障或柴油機突然自行停機時，應及時地拆檢和修理。 對不能立即查明原因的故障，可以先將柴油機低速空載運轉，再觀察分析找出原因，以避免發(fā)生更大的事故。 當遇到較嚴重的、可能造成破壞性損壞的故障征兆時，切忌存僥幸心理，盲目蠻干。在沒有查找到故障原因并予以排除時，不能輕易地起動發(fā)動機，否則會進一步擴大故障損壞程度，甚至造成重大事故。 4）注重調查、研究、和合理分析。應將每次出現(xiàn)的故障特別是大的故障原因排除方法，記錄在柴油機的運行簿上，供下次檢修參考。 調查、研究和了解柴油機的使用管理和維修方面的過程和現(xiàn)狀，主要看該機常出些什么故障、發(fā)生在什么部位；檢修中更換了哪些機件；檢驗和裝配的間隙數(shù)據(jù)等。對現(xiàn)狀的了解，主要是在柴油機在故障出現(xiàn)前后觀察到哪些現(xiàn)象，已經(jīng)采取過哪些措施、效果如何等。通過對這些問題的了解，把思路引導到產(chǎn)生故障可能性大的方向上去，便于作出正確的分析和判斷。 5）遵循“從簡到繁、由表及里、按系分段、推理檢查”的原則，“從簡到繁、由表及里”的含義比較明確，要求查找判斷故障時不要將故障看得很復雜，分析排除故障與一般的工作方法一樣，總是從簡到繁、由近及遠、由表及里地進行?！鞍聪捣侄?、推理檢查”則要求有層次、符合機理地去分析判斷故障。例如柴油機排氣冒黑煙的故障，主要與兩個系統(tǒng)有關，一是進、排氣系統(tǒng)，二是燃油系統(tǒng)。進、排氣系統(tǒng)是供氣不足，還是泄露太多？燃油系統(tǒng)是油量過多，還是霧化質量、噴油壓力和噴油時間方面的原因。然后按系統(tǒng)逐一檢查，檢查一項排除一個疑點，逐步縮小故障范圍， 找出故障的真正原因。

發(fā)電機如何不使用電子調速器控制電路 如果不使用電子轉速控制器，柴油機引擎控制器也可直接控制RSV機械調速器以實現(xiàn)機組起動和調速，此種情形控制的二位式電磁執(zhí)行機構與RSV調速器調速手柄連接。不使用電子調速器的康明斯機組控制電路。 起動時，接通電源開關，按下啟動按鈕，端子輸入低電平，觸發(fā)T-P進入起動狀態(tài)；端子、輸出低電平，使繼電器、線圈獲得工作電壓。 J1的常開觸點接通，初始供油繼電器RS2線圈得電，R52常開觸點接通，電磁執(zhí)行機構DTC的起動線圈得電，將調速手柄拉至起動工況位置；同時J1使起動繼電器RS1線圈得電吸合，RSI常開觸點接通，起動機吸合繼電器J線圈得電，接通起動機M的電磁開關及其電路，起動電動機運轉，帶動柴油機起動。 J2的常開觸點接通，使延時繼電器KT1得電，經(jīng)過設定的延遲時間后，其常開觸點將閉合，使電磁執(zhí)行機構DTC的全速線圈得電，柴油機起動后能進入全速運行狀態(tài)。全速線圈得電時間應在起動程序結束前。 起動機轉動并使柴油機轉速超過300r/min時(或達到機組設定的起動時間)，T-P使6 端輸出高電平，J1失電斷開其常開觸點，起動繼電器RSI和初始供油繼電器RS2失電斷開，起動電動機吸合繼電器J失電，起動機與柴油機飛輪分離。同時，電磁執(zhí)行機構DTC的起動線圈也失電，柴油機在電磁執(zhí)行機構DTC的全速線圈控制下使調速手柄處于標定轉速位置，柴油機起動成功并進入標定轉速運行狀態(tài)。 由上述過程可知，KT1延時時間必須早于T-P表的起動程序的結束時間，否則T-P表在結束起動程序并斷掉電磁執(zhí)行機構DTC起動線圈的供電時，DTC將無電磁吸力而使柴油機停機。 停機時，按下停機按鈕STOP，T-P表的19端子輸入低電平，T-P進入關機程序，端子7由低電平變?yōu)楦唠娖?，繼電器J2線圈失電，其觸點斷開，延時繼電器KT1失電，KT1觸點斷開DTC的全速線圈供電，DTC失去電磁力而在復位彈簧作用下使RSV調速器調速手柄處于停機位置，柴油機停機。 由此可見，在該控制方式，T-P表的噴油泵控制輸出端口7不再用于電子調速控制器ESD5500E的工作電壓控制，而是直接用于電磁執(zhí)行機構的控制，通過與RSV機械調速器的配合實現(xiàn)起動過程和調速過程。電磁執(zhí)行機構改變調速手柄的位置實際上改變的是RSV調速器的彈簧張力和轉速設定值。同時，柴油機直接從起動狀態(tài)進入高速控制狀態(tài)，控制過程不盡合理。 應急控制電路主要由鑰匙開關DS，柴油機參數(shù)表及傳感器等組成。將DS旋至“工作”位置時，①、②端子接通，電磁執(zhí)行器DCT中的全速線圈得電，其阻值較大，產(chǎn)生的吸力不足以使其動作。將DS旋至“起動”位置時，①、②、③端子均接通，繼電器RS1得電，常開觸點閉們接通起動電動機電路，柴油機起動。同時，RS2得電，觸點閉合，DCT起動線圈也得電，執(zhí)行機構在電磁吸力的作用下將油量控制齒桿拉至起動供油量位置。柴油機起動后，DS回復至正作狀態(tài)，此時執(zhí)行機構被全速線圈產(chǎn)生的吸力使其保持在標定轉速位置，柴油機工作在標定轉速。將DS旋到“停機”位置時，全速線圈失電，電磁執(zhí)行器在彈簧的作用下將油量控制機構拉至停止供油位置，機組停機。