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发电机保护

电机工程术语

发电机保护是发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是十分贵重的电气设备，因此，应该针对各种不同的故障和不正常工作状态，装设性能完善的继电保护装置。

原理与举例
发电机是利用某种方法使线圈转动起来产生电流的装置。
例如，水力发电是利用河水的落差产生的力量转动线圈而生产电能，火力发电是利用煤炭或石油烧水产生的水蒸气的力量转动线圈而生产电能，还有风力发电是利用风力旋转风车使线圈转动而生产电能。此外还有核能发电、太阳能发电、地热发电等。
故障分析
发电的不正常运行状态主要有：由于外部短路引起的定子绕组过电流；由于负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷；由外部不对称短路或不对称负荷（如单相负荷，非全相运行等）而引起的发电机负序过电流；由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压；由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷；由于汽轮机主汽门突然关闭而引起的发电机逆功率等。
分类保护
针对不同的故障类型和不正常运行状态，按照发电机容量大小、类型等具体情况，发电机应配置的保护功能如下。
(1)对容量在1MW以上发电机的定子绕组及其引出线的相间短路，应装设纵差动保护。
(2)对直接连于母线的发电机，当定子绕组单相接地的故障电流(不考虑消弧线圈的补偿作用)大于规定的允许值时，应装设有选择性的接地保护装置。对于发电机一变压器组，当发电机容量在100MW以下时，应装设保护区不小于定子绕组串联匝数90%的定子接地保护；当发电机容量在100MW及以上时，应装设保护区为100%的定子接地保护。定子接地保护带时限动作于信号，必要时也可以动作于切除发电机。
(3)对于发电机定子绕组的匝间短路，当定子绕组星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端时，应装设横差保护；200MW及以上的发电机，有条件时可装设双重化的横差保护。
(4)对于发电机外部短路引起的过电流，可采用下列保护方式：
1)负序过电流及单元件低电压启动过电流保护，一般用于50MW及以上的发电机。
2)复合电压启动的过电流保护，一般用于1MW以上的发电机。
3)过电流保护，一般用于1MW以下的发电机。
4)带电流记忆的低压过电流保护，用于自并励发电机。
(5)对于不对称负荷或外部不对称短路引起的负序过电流，一般在50MW及以上的发电机上装设负序过电流保护。
(6)由对称负荷引起的发电机定子绕组过电流，应装设接于一相电流的过负荷保护。
(7)对于发电机定子绕组过电压，应装设带延时的过电压保护。
(8)对于发电机励磁回路的一点接地故障，对1MW及以下的小型发电机可装设定期检测装置；对1MW以上的发电机，应装设专用的励磁回路一点接地保护。
(9)对于发电机励磁消失的故障，在发电机不允许失磁运行时，应在自动灭磁开关断开时连锁断开发电机的断路器；对采用半导体励磁，以及100MW及以上采用电机励磁的发电机，应增设反应发电机失磁时电气参数变化的专用失磁保护。
(10)对于转子回路的过负荷，在100MW及以上并采用半导体励磁系统的发电机上，应装设转子过负荷保护。
(11)对于汽轮发电机主汽门突然关闭而出现的发电机变电动机运行的异常运行方式，为防止损坏汽轮机，对200MW及以上的大容量汽轮发电机，宜装设逆功率保护；对于燃气轮发电机，应装设逆功率保护。
(12)对于300MW及以上的发电机，应装设过励磁保护。
(13)其他保护。例如：当电力系统振荡影响机组安全运行时，300MW及以上的机组宜装设失步保护；当汽轮机低频运行会造成机械振动、叶片损伤，对汽轮机危害极大时，可装设低频保护；当水冷发电机断水时，可装设断水保护。
保养细则
A级保养
1）检查发电机工作日报。
2）检查发电机：机油平面，冷却液平面。
3）日检发电机有无损坏、掺漏，皮带是否松弛或磨损。
二、每周：
1）重复每日的A级检查。
2）检查空气滤清器，清洁或更换空气滤清器芯子。
3）放出燃油箱及燃油滤清器中的水或沉积物。
4）检查水过滤器。
5）检查起动蓄电池。
6）起动发电机并检查有无影响。
7）用空气枪及清水冼冷却器前后端的散热片。
B级保养
1）重复A级每日和每周的检查。
2）更换发电机机油。（机油更换周期为250小时或一个月）
3）更换机油滤清器。（机油滤芯更换周期为250小时或一个月）
4）更换燃油滤清器滤芯。（更换周期为250小时或一个月）
5）更换冷却液或检查冷却液。（水滤芯更换周期为250-300小时，在冷却系统中加 注补充冷却液DCA）
6）清洁或更换空气滤清器。（空气滤清器更换周期为500-600小时）
C级保养
1）更换柴油滤清器、机油滤清器、水过滤器，更换水箱中的水及机油。
2）调整风扇皮带涨紧度。
3）检查增压器。
4）拆、检及清洗PT泵、执行器。
5）拆开摇臂室盖，检查丁字压板，气门导管及进、排气门。
6）调整油嘴升程；调整气门间隙。
7）检查充电发电机。
8）检查水箱散热器及清洗水箱外部散热器。
9）水箱内加水箱宝，清洗水箱内部。
10）检查柴油机传感器及连接导线。
11）检查柴油机仪表箱。
D级保养
1）更换机油、柴油、旁通、水滤清器，更换机油及发动机循环水。
2）清洁或更换空气滤清器。
3）拆开摇臂室盖，检查气门导管，丁字压板。
4）检查调整气门间隙。
5）更换摇臂室上下垫。
6）检查风扇及支架，并调整皮带。
7）检查增压器。
8）检查柴油机电气线路。
9）检查电机励磁部分线路。
二、每周：
增压器保护
由于增压器的额外作业转速在每分钟13万转以上，且处于排气歧管出口处，温度极高（800℃以上），进排气压力也较大，即高温、高压、高转速，所以对增压器的光滑和冷却及密封的需求比较高。为了包管增压器的运用寿命，在描绘上要包管对增压器起浮轴承的光滑和冷却，一起，在运用中需求做到：
①发动机起动后应怠速工作3~5分钟，不要当即加负荷，以包管增压器的杰出光滑。首要原因是增压器坐落发动机的顶部，若是发动机起动后增压器当即开端高速工作，就会招致机油压力未能及时升高给增压器供油，形成增压器缺油损坏，乃至烧坏整个增压器。
②怠速时刻不宜过长，通常不超越10分钟，怠速时刻过长简单形成压气机端漏油。
③停车前不要当即封闭发动机，应怠速3~5分钟，以使增压器转速和排气体系的温度降下来，避免发作回热、机油结焦、轴承烧损等毛病。经常性的不正确运用会使增压器损坏。
④长时间未运用的发动机（通常超越7天），或新换增压器的发动机，在运用前应在增压器的进油口加注机油，否则会因光滑不良下降运用寿命或损坏增压器。
⑤定时查看各衔接部位能否有松动漏气、漏油表象，回油管能否晓畅，否则应及时扫除。
⑥包管空气滤清器卫生，并按需求定时替换。
⑦定时替换机油、机油滤清器。
⑧定时查看增压器轴的径向轴向空隙，轴向空隙应不大于0.15毫米，径向空隙为：叶轮与压壳的空隙不小于0.10毫米，否则应请专业人员修理，避免扩展丢失。
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