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)防止對象。本文針對大型發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行進(jìn)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(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)。對于水輪發(fā)電機(jī)，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁；對于柴油發(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，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)行一般采用對稱分量法來分析計(jì)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(fù)序和零序三組三相對稱的電流(或電壓)，這三組各自獨(dú)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(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，對于保護(hù)機(jī)組與系統(tǒng)的運(yùn)行有著非常重要的意義。

柴油發(fā)電機(jī)的進(jìn)、排氣系統(tǒng)的作用是什么 進(jìn)氣系統(tǒng)的作用是保證柴油發(fā)電機(jī)的各氣缸在工作時(shí)得到充足的新鮮空氣和排出燃燒室內(nèi)燃燒后形成的廢氣。進(jìn)排氣系統(tǒng)主要由空氣濾清器、進(jìn)氣管、排氣管、消聲器、氣缸蓋進(jìn)氣道及氣缸蓋排氣道等組成。另外為了提高柴油發(fā)電機(jī)的輸出功率，增壓柴油發(fā)電機(jī)裝有增壓器，高級增壓系統(tǒng)中還裝有中冷器等。柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。本文主要介紹防爆型柴油發(fā)電機(jī)組的進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及作用。 一、進(jìn)氣系統(tǒng) 防爆型柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)由進(jìn)氣管、進(jìn)氣阻火柵欄，空氣關(guān)斷閥及空氣濾清器等組成。 1、進(jìn)氣阻火柵欄構(gòu)造為疊片式，由多塊1.2mm厚，51mm寬的不銹鋼板疊加在一起制成的一組柵欄，柵欄片與片的間隙≤0.5mm專為熄滅火焰之用。是為了防止柴油機(jī)氣缸內(nèi)可能返回的火焰直接通向大氣、火焰經(jīng)它熄滅，不至引燃工作環(huán)境的易燃?xì)?。為了保證柴油機(jī)有足夠的進(jìn)氣量，應(yīng)經(jīng)常清理柵欄的表面和間隙間的雜質(zhì)。清理時(shí)應(yīng)保證柵欄間隙不被破壞。空氣關(guān)斷閥是為了而設(shè)置的，在柴油機(jī)發(fā)生“飛車”現(xiàn)象時(shí)，用作緊急停車用。在空氣關(guān)斷閥關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)氣被完全切斷，在5～10秒內(nèi)，柴油機(jī)即可停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在正常工作狀況停機(jī)時(shí)，要使用停機(jī)開關(guān)，嚴(yán)禁使用空氣關(guān)斷閥停機(jī)。 2、空氣濾清器 空氣濾清器的作用是濾除掉空氣中的雜，以保證清潔的空氣進(jìn)人氣缸內(nèi)。否則會導(dǎo)致氣缸套和活塞組零件早期磨損，縮短柴油發(fā)電機(jī)的使用受命，空氣濾清器一般又分為干式濾清器和濕式濾清器。 紙質(zhì)干式空氣濾清器的結(jié)構(gòu)。它不需要加注機(jī)油，即可將空氣中的雜質(zhì)濾除，其原理是通過改變空氣流動(dòng)方向或使空氣穿過具有微孔的濾芯，以達(dá)到凈化空氣的目的。干式空氣濾清器的濾芯一般有金屬網(wǎng)狀濾芯和紙質(zhì)濾芯兩種。這兩種濾芯一般使用150h后，需要濾芯中的雜質(zhì)。金屬網(wǎng)狀漶芯取出后應(yīng)放在汽油中清洗，并用壓縮空氣吹干。紙質(zhì)濾芯取出后，一般用手或木棒輕輕敲擊其端面，使其吸附在濾芯上的灰塵和雜質(zhì)脫落。 濕式濾清器殼的底部放置了一定量的機(jī)油，其日的是利用機(jī)油的黏性吸附進(jìn)人氣缸中空氣的灰塵和雜質(zhì)。目前，進(jìn)口和國產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)較多采用的是濕式空氣濾清器。 濕式空氣濾清器的結(jié)構(gòu)。濕式空氣濾清器濾芯所吸附灰塵和雜質(zhì)較多時(shí)，一般可將濾芯放置在汽油中清洗并用壓縮空氣吹干。更換機(jī)油后，再把吹干的濾芯裝人空氣濾清器。 3、進(jìn)氣管 進(jìn)氣管的作用就是按照柴油機(jī)的工作次序，分別供給各缸充足的新鮮空氣。進(jìn)氣管一般是用鑄鐵或鋁合金鑄造，如圖1所示。進(jìn)氣管和排氣管分別安裝在氣缸蓋的兩側(cè)，如果在一側(cè)裝配，會使排氣管的高溫傳給進(jìn)氣管，造成進(jìn)人氣缸內(nèi)的空氣密度減小，影響進(jìn)氣量。同時(shí)，為了減小空氣的流通阻力，進(jìn)氣管內(nèi)壁一般要做的比較平整和光滑。 圖1 四缸機(jī)進(jìn)氣管 二、 排氣系統(tǒng) 防爆型排氣系統(tǒng)由水夾層排氣管、水夾層彎管、水夾層波紋管、廢氣處理箱和排氣阻火柵欄以及補(bǔ)水箱等組成。 1、廢氣處理箱（如2所示） (1) 水夾層排氣管、水夾層彎管和水夾層波紋管，水夾層中的水作為冷卻液與柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)聯(lián)通封閉循環(huán)冷卻，保證排氣管表面溫度不超150℃。各部件之間在連接處通過橡膠軟管將各水夾層聯(lián)通，使水夾層形成了一個(gè)通暢的循環(huán)水路。水夾層波紋管位于柴油機(jī)和廢氣處理箱之間，主要起減震的作用。 (2) 廢氣處理箱內(nèi)有排氣阻火柵欄、水浴箱和膨脹箱。用以處理由排氣管進(jìn)入的廢氣。主要用作熄滅廢氣中的火焰、進(jìn)一步冷卻和洗滌廢氣，炭煙及溶解廢氣中的部分有害物質(zhì)。經(jīng)過排氣阻火柵欄熄滅火焰和水浴處理后的廢氣經(jīng)膨脹箱、排氣尾管通向大氣。 (3) 排氣阻火柵欄構(gòu)造為疊片式，由多塊1.2mm厚，51mm寬的不銹鋼板疊加在一起制成的一組柵欄，柵欄片與片的間隙≤0.5mm專為熄滅火焰之用。要及時(shí)清理柵欄的表面和間隙間的雜質(zhì)和積炭，以保證排氣的暢通。排氣阻火柵欄，要做到每天一清理，清理時(shí)打開維修門，松動(dòng)頂緊輪，抽出柵欄，清理兩表面上的積炭和雜質(zhì)，然后將柵欄裝回頂緊，關(guān)閉維修門并鎖住。維修清理時(shí)應(yīng)保證柵欄間隙不被破壞。 (4) 廢氣處理箱中的水量控制，廢氣處理箱中的水量約50升，與補(bǔ)水箱連通。廢氣處理箱中水量的大小由進(jìn)水浮球閥和水位報(bào)警浮球控制，進(jìn)水浮球閥控制 水位和在水量不足時(shí)由補(bǔ)水箱向廢氣處理箱中補(bǔ)水。水位報(bào)警浮球在水位降至 控制水位且補(bǔ)水箱無法正常向廢氣處理箱中補(bǔ)水時(shí)，啟動(dòng)自動(dòng)保護(hù)裝置報(bào)警并在1分鐘內(nèi)使柴油機(jī)自動(dòng)停機(jī)。因此，每次工作前必須將補(bǔ)水箱加滿水，在工作中要隨時(shí)觀察補(bǔ)水箱的水位，及時(shí)加水保證防爆柴油機(jī)工作正常。 (5) 氣密封襯墊，在進(jìn)、排氣的管路中，各連接法蘭處都夾有密封襯墊，襯墊均采用特制的銅皮包封石棉板制成，具有良好的彈性、拆裝時(shí)若發(fā)現(xiàn)有損壞或失去彈性應(yīng)予更換，對各處的密封面不許有任何碰傷和劃痕。 防爆柴油機(jī)排氣系統(tǒng)-康明斯發(fā)電機(jī)組.png 廢氣處理箱的結(jié)構(gòu)示意圖 2、消聲器 消聲器的作用：主要是減少廢氣排出時(shí)的噪聲。消聲器一般用鋼板沖壓并經(jīng)焊接而成。在裝配時(shí)，消聲器帶有斜面的出口要朝下，以防止雨水或異物進(jìn)人。 3、排氣管 排氣管的作用是按照柴油機(jī)各缸的工作次序，分別把燃燒室燃燒后形成的廢氣從燃燒室中排出。排氣管一般采用鑄鐵鑄造。為了減小排氣阻力，排氣管內(nèi)壁要做的直徑較大且平整和光滑。同時(shí)，排氣外管的彎曲度要做的盡可能小，否則會影響柴油機(jī)的輸出功率。

引起發(fā)電機(jī)組水溫高的具體因素 　　柴油發(fā)電機(jī)組水散熱器的散熱片大面積倒伏，散熱片間有油泥雜物等堵塞，會阻止熱量的散發(fā)。特別是當(dāng)水散熱器表面沾有機(jī)油時(shí)，塵土和機(jī)油形成的油泥混合物的導(dǎo)熱系數(shù)比水垢的更小，嚴(yán)重阻礙散熱效果。包括水溫傳感器故障;線路打鐵或指示表失靈，引起誤報(bào)警。此時(shí)，可采用表面溫度計(jì)測量水溫探頭處的溫度，觀察水溫表指示是否與實(shí)際溫度相符 　　柴油發(fā)電機(jī)組風(fēng)扇膠帶過松會產(chǎn)生打滑，引起風(fēng)扇速度偏低，送風(fēng)效果減弱。如發(fā)現(xiàn)膠帶過松應(yīng)予調(diào)整，若橡膠層老化，故障或纖維層折斷，則應(yīng)更換。 　　柴油發(fā)電機(jī)組水泵本身故障，轉(zhuǎn)速偏低，泵體內(nèi)水垢沉積過多，通路變窄都會使冷卻水流量變小，散熱性能降低，使柴油發(fā)電機(jī)組油溫升高。 　　檢測節(jié)溫器好壞的方法是;將節(jié)溫器拆下，將其懸置于裝有溫水的容器中，同時(shí)在水中置一溫度計(jì)，然后從容器底部加熱，觀察節(jié)溫器閥門開始開啟和完全開啟的水溫，若打不到上述要求或有明顯故障，則應(yīng)立即更換節(jié)溫器。 　　預(yù)判發(fā)電機(jī)組氣缸墊是否燒損的方法是;將柴油發(fā)電機(jī)熄火，稍等片刻，然后重新起動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)并提高轉(zhuǎn)速。若此時(shí)水散熱器加液口蓋可看到有大量氣泡冒出，同時(shí)排氣管中有小水珠隨廢氣排出，則可斷定是氣缸墊損壞。 　　柴油發(fā)電機(jī)組噴油器工作不良。供油提前角過早或滯后，可致使燃燒時(shí)高溫氣體與汽缸壁接觸面積增大，且時(shí)間增長，傳遞給冷卻液的熱量增加，使冷卻液的溫度升高。此時(shí)，會伴有柴油發(fā)電機(jī)動(dòng)力無勁且油耗增大等現(xiàn)狀。若噴油嘴的噴油壓力下降，霧花不良，會使燃油不能完全燃燒，排煙溫度增高間接導(dǎo)致水溫升高。 　　柴油發(fā)電機(jī)超負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會造成供油量過多，當(dāng)產(chǎn)生的熱量超過柴油發(fā)電機(jī)的散熱能力時(shí)，也會使柴油發(fā)電機(jī)的冷卻水溫度升高。此時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)多半有排黑煙，耗油增大，聲音不正常等情形。