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发电机多种异常状态及危害 随着电力工业的迅速发展，发电机单机容量的不断增加，大型发电机组在电力系统中越来越重要。人们对发电机的可靠性、性要求越来越高。发电机的运行对保证柴油发电机组的正常工作和电能质量起着极其重要的作用。但是较之故障，异常运行状态发生的机率更大，比如定子绕组过负荷、发电机失磁、失步，发电机逆功率运行，非全相运行等。这些威胁同样不容忽视，所以研究大型发电机的异常运行及保护是很有必要的。由于大型发电机多采用三相分相操作主开关，非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。本文针对大型发电机非全相运行进行了分析研究，采用对称分量法得出了各相电流、各序电流及相序电流间的关系，并用KATLAB软件进行了仿真，验证了理论分析的结果。同时，就发电机组非全相保护存在的问题提出了改进方案，并给出了发电厂发生非全相运行故障时的一些处理方法： 1、低励磁或失磁对于容量在100KW以下不允许失磁运行的发电机，当采用直流励磁机时，应在灭磁开关断开时同时断开发电机断路器。容量在100KW以上的发电机也应装设失磁保护。对于水轮发电机，保护动作于解列灭磁；对于柴油发电机，保护动作于减出力，以便缩短异步运行时间尽快恢复同步运行，在不允许继续异步运行或失磁后母线电压低于允许值时，保护动作于解列灭磁。 2、定子过电流或过负荷保护 在定子绕组、励磁绕组上应装设定时限和反时限过负荷保护。定时限过负荷保护动作于信号或自动减负荷、降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、解列灭磁。 3、逆功率保护 对于容量在200KW及以上的柴油发电机，宜装设逆功率保护。保护带时限动作于信号，经长时限动作于解列。 以上所述的解列灭磁，是指断开发电机断路器，汽轮机甩负荷。减出力，是指将原动机出力减到给定值。程序跳闸，对柴油发电机来说，是指首先关闭主汽门，待逆功率继电器动作后，再跳开发电机断路器并灭磁。对水轮发电机，是指首先将导水翼关到空载位置，再跳开发电机断路器灭磁。 4、发电机失步保护对于容量在300KW及以上的发电机，需装设失步保护，保护动作于信号或解列。若发生失步现象，应尽快创造恢复同期的条件，一般可采取增加发电机的励磁，或减少该失步电机的有功出力，进而将其牵入同步。动减负荷、降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、解列灭磁。 5、非全相运行保护 发电机变压器组的非全相运行故障，大多数发生在机组解列、并列的操作过程中，正确地进行机组解列或并列的操作是大幅度地减少因负序电流烧损发电机转子的简单而有效的措施。因此只要遵循保持发电机励磁、稳定机组转速、减少机组出力、控制定子电流的原则，严格按照合理顺序进行操作和调整，完全可以把负序电流控制在允许的范围之内。 由于现在大型发电机多采用三相分相操作主开关，非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。所以在下面的章节中我将重点分析发电机非全相运行及其相应的保护措施。 非全相运行时，由于发电机组接线方式、主变接地方式、断相形式、导致原因不同，非全相运行时的故障特征是不同的，所以对非全相运行进行合理有效的分类是分析研究的前提。非全相运行一般采用对称分量法来分析计算。对称分量法是一种线性变换，利用它可将任意一组不对称的三相电流(或电压)分解成正序、负序和零序三组三相对称的电流(或电压)，这三组各自独立的对称电流(或电压)就称为不对称电流(或电压)的对称分量，每组对称分量的三相之间都有大小相等、彼此间相位差相等的关系。电流或电压的相序、大小关系是机组非全相运行时的重要故障信息，这些量的提取与判断，对于保护机组与系统的运行有着非常重要的意义。

柴油发电机组的机组功率标定 油机发电机组是由柴油发电机和同步发电机组合而成的。柴油发电机允许使用的 功率受零部件的机械负荷和热负荷的限制，因此，需规定允许连续运转的 功率，称为标定功率。 柴油发电机不能超过标定功率使用，否则会缩短其使用寿命，&至可能造成事故。 1.柴油机的标定功率 标准规定，在柴油发电机铭牌上的标定功率分为下列四类： (1)15分钟功率即柴油发电机允许连续运转15分钟的 有效功率。是短时间内可能超负荷运转和要求具有加速性能的标定功率，如汽车、摩托车等柴油发电机的标定功率。 (2)1小时功率即柴油发电机允许连续运转1小时的 有效功率。如轮式拖拉机、机车、船舶等柴油发电机的标定功率。 (3)12小时功率即柴油发电机允许连续运转12小时的 有效功率。如电站机组、工程机械用的柴油发电机标定功率。 (4)持续功率即柴油发电机允许长时间连续运转的 有效功率。 对于一台机组，柴油机输出的功率是指它的曲轴输出的机械功率。根据GB1105-74规定，电站用柴油机的功率标定为12小时功率。即柴油机在大气压力为101.325kPa，环境气温为20℃，相对湿度为50%标准工况下，柴油机以额定转速连续12小时正常运转时，达到的有效功率，用Ne表示。 美国康明斯NT系列柴油机，其功率分为持续功率和备用功率，两者功率之比为0.91:1,相当于我国12小时功率和持续功率之分。 2.交流同步发电机的额定功率 交流同步发电机的额定功率是指在额定转速下长期连续运转时，输出的额定电功率，用PH表示。 根据机组的运行环境和技术要求，机组输出的额定功率，由下式进行计算: PH=K1·n(K2K3NeH-Np)(kw) 式中PH—同步交流发电机输出的额定功率(kw)； NeH—柴油机输出的额定功率(PS)； K1—单位变换系数(即kW/PS)K1=0.736； K2—柴油机功率修正系数； K3—环境条件修正系数； n—同步交流发电机的效率； Np—柴油机风扇及其他辅助件消耗的机械功率(PS)。 通常我们把柴油机输出额定功率(PS)与同步交流发电机输出的额定功率(kw)之比，称为匹配比，用K表示，即 K值的大小受当地大气压力、环境温度和相对湿度等多种因素的影响，对于在平原上使用一般要求的机组，通常K值取1.6对使用要求较高的机组K值应取2。