发电机逆功率保护的作用及原理

摘要：逆功率是指发电机的功率方向与正常运行时相反，也就是说发电机变成了电动机，吸收系统的有功功率，而不是发出容量柴油发电机故障码大全。这种情形可能会对发电机本身和整个电力系统造成损害启动柴油发电机的注意事项，故而需要保护装置来检测并解除这种情况。其保护原理通常是通过检查有功功率的方向和大小来实现的，当检查到有功功率反向且超过设定值时，保护装置会动作，可能是延时跳闸，预防误动作。

      目前，在大型发电机组上通常装设了两套独立的逆功率保护系统，即步骤跳闸逆容量和单纯的电气逆容量保护，来限制发电机逆功率的大小。通常较大不超过额定有功功率的10%左右。从原理讲，柴油发电机可以逆功率运转。但实际上，当逆功率运转时发电机就成了电动机了，不但发出的电送布出去要自身消耗，而其还要操作电网的电。长时间逆功率运转就有可能造成绕组烧毁。因此，在通常情况下，不得将发电机长时间逆功率运行。发生逆功率的易见因由如下：

      柴油机故障，例如燃油中断、控制系统故障，使原动力中断，导致机械功率输入不足，无法维持发电机的有功输出。

      市电频率过高时发电机启动步骤图，发电机可能因调速器响应受限无法维持出力，致使逆容量。

      同步并网时相位或频率偏差过大，致使发电机瞬间吸收市电容量。

      市电负荷骤减（如大容量负载切除），原动机调速系统未能及时调节，引起发电机出力过剩转为逆容量。

      其他保护误动（如主变保护跳闸）引起发电机孤岛运行，失去负载后逆功率。

      发电机的逆功率保护功用是预防柴油机失去动力后，电力系统向发电机倒送功率的。当功率方向发生改变后，发电机就变成了电动机，从发出功率变为吸收容量。这样因为柴油机的转速非常快，受到这里的容量变换后会在柴油机上产生一个反向力矩，故障柴油机，同时无谓地消耗电力

      因为逆容量保护是有功容量方向保护，因此，它的检修信号，应取电压、电流两方面的信号及其相位关系，并将其转换为反应有功功率的方向和大小的直流电压控制信号。该系统逆容量保护信号是取自发电机S相的电压和电流来进行单相逆功率检修。它的电压形成回路中，电压变换器m1、m2吨的原边接成对称星形，取出电压Uso作为电压信号，并使Uso与发电机输出的相电压Uso同相位，其电流信IS号由S相的电流互感器取得，经两个单相桥式整流电路VD1、VD2整流，在电阻R3得电压U1，电阻R4得电压U2，容量检查环节是运用绝对值比较原理进行检验，当R1=R2时，功率检查环节输出的直流控制信号电压Umn与有功功率P成正比，并反映P的方向。在逆容量时，直流控制信号电压Umn为负值，即n点电位高于通m点电位。当逆功率达8％发电机额定功率时，三极管VT1导通，VT2截止，作业电源经电阻R15、R16对电容C进行充电，充电延时约5s，电容C充电电压UC达到稳压管W1击穿电压时，W1管导通，二极管VD3及三极管VT3导通，出口继电器d1通电动作，供电开关自动跳闸，从而达到保护的目的。

      延时到达后，跳开发电机出口断路器并关闭原动机

      当两台以上柴发机组并机运转时，若其中一台柴油机作业异常或柴油机与发电机联轴器损坏等起因，使该机组的发电机不但不能输出有功功率，反而从供电装置吸收容量，同步发电机变为同步电动机，即同步发电机处于逆容量状态下运转。如果同步发电机在逆容量状态下运行，对供电装置是不利的，造成参以并列运转其他机组过载跳闸，供电中断，因此，应选取措施进行逆功率保护。对柴油机逆容量保护的整定计算，就是要确定该保护的动作功率Pdz及动作延时t 。

      柴油发电机逆容量保护的动作容量可按下式计算 ：

      逆容量保护是发电机继电保护的一种，作为汽轮发电机产生有功容量倒送，发电机变为电动机运行异常工况的保护逆功率保护的简单原理：是按照比较绝对值机理结构的容量方向继电器交流测定回路，其交流电压形成回路采取和差接线步骤。从而获得两个比较电量：和电压向量A1与差电压向量A2。发电机正常运转时，A2逆功率保护也可用于过程跳闸的起动元件。而过程逆功率保护严格说不是一种保护，而是为实现步骤跳闸而设置的动作步骤。程跳逆功率详细就是用于过程跳闸，算是一种停机方式吧。较关键的是逆功率只要定值达到就动作，程跳逆容量除了要定值达到，而且还要汽机主汽门关闭，才能跳闸。在正常停机使用当负载降为零时，先关柴油机主汽门，然后来启动程序逆功率保护来跳发电机。这样做的目的是预防主汽门关闭不严，当断路器跳开后，因为没有电磁功率这个电磁力矩，有可能造成柴油机超速。

（1）逆功率保护是为了防止逆容量后，发电机变为电动机，带动柴油机旋转，造成柴油机的损坏。归根到底，是怕原动机功率无力，反被装置带着跑。

（2）流程逆容量保护是为了防止发电机组突然解列后，主汽门未完全关闭，导致柴油机超速，从而利用逆功率来规避。归根到底，是怕原动机动力太足导致机组飞车。

      从严格意义上来说，逆功率保护是发电机继电保护的一种，但详细是保护柴油机。而程序逆功率保护不是一种保护而是为了实现过程跳闸而设置的动作程序，也叫流程跳闸，通常运用于停机步骤。较关键的是逆容量只要定值达到就会跳闸，而过程逆容量除了定值达到，还要求主汽门关闭，故而说在发电机组起动程序中并网瞬间，一定要防范逆容量动作。

逆容量是指发电机的有功功率方向产生反转，从原本向市电输送电能转变为从大电吸收有功容量（类似电动机运行）。逆容量保护通过实时监测有功方向及大小，结合延时逻辑，高效防止发电机因机械故障或系统不正常导致的逆向运转，**设备安全和大电稳定。实际运用中需根据发电机类型、系统特性合理整定参数，并与其他保护协同作业。