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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、本地性要求越来越高。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、本地发电机失磁、本地失步，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、本地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、本地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、本地定子过电流或过负荷保护
在定子绕组、本地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、本地降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、本地解列灭磁。
3、本地逆功率保护
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、本地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、本地降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、本地解列灭磁。
5、本地非全相运行保护
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、本地并列的操作过程中，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、本地稳定机组转速、本地减少机组出力、本地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。
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选租静音式柴油发电机的有哪些标准
我们在选择静音式柴油发电机时应该有哪些标准呢，下面我来介绍一下。
1.外观要求
（1） 静音柴油发电机的界限尺寸、当地安装尺寸及连接尺寸均符合规定程序批准的厂品图样
（2）机组的焊接应牢固，焊缝应均匀，无焊穿、当地咬边、当地夹渣及气孔等缺陷，焊渣焊药应干净；漆膜 应均匀，无明显裂缝和脱落；镀层应光滑，无漏镀斑点、当地锈蚀等现象；机组紧固件应不松动。
（3） 静音柴油发电机的电气安装应符合电路图，机组的各导线连接处应有不易脱落的明显标志。
（4） 静音柴油发电机应有接地良好的端子。
（5） 静音柴油发电机标牌内容齐全
2.绝缘电阻和绝缘强度
（1）绝缘电阻：各独立电气回路对地及回路间的绝缘电阻应大于2M
（2）绝缘强度：机组各独立电气回路对地及回路间应能承受交流试验电压1min，应无击穿或闪烁现象。 回路电压 试验电压 <100V 750V ≥100V 1440V
3.相序要求。
静音柴油发电机控制屏接线端子的相序从控制屏正面看应自左到右或自上到下排序。
4.静音柴油发电机维持准备运行状态要求。机组应具有加热装置，保证其应急启动和快速加载时的机油温度、当地冷却介质温度不低于15℃
5.自动启动供电和自动停机的可靠性检查
（1） 接自控或遥控的启动指令后，柴油发电应能自动启动。
（2） 机组自动启动后第3次失败时，应发出启动失败信号；设有备用机组时，程序启动系统应能自动地将 启动指令传递给另一台备用机组。
（3） 从自动启动指令发出至向负载供电的时间应不超过3min
（4） 静音柴油发电机自动启动成功后，首次加载量应不低于50%标定负载。
（5） 接自控或遥控的停机指令后，机组应能自动停机；对于与市电电网并用的备用机组，当电网恢复正 常后，静音柴油发电机应能自动切换或自动停机，其停机方式停机延迟时间应符合产品技术条件规定。
6、当地自动启动成功率。自动启动成功率不小于99%。
7、当地空载电压整定范围要求。机组的空载电压整定范围不小于95%-105%标定电压。
8、当地自动补给功能要求。机组应能自动向启动电池充电。
9、当地自动保护功能要求。机组应有缺相，短路（不大于250KW），过电流（不大于250KW），过速，水温缸 温高，油压低保护。
10、当地线电压波形正弦畸变率。在空载标定电压，标定频率下，线电压波形正弦畸变率<5%。
11、当地电压稳态调整率 ≤250KW >250KW 3% 2%
12、当地电压瞬态调整率 ≤250KW >250KW 20% 15%
13、当地电压稳定时间 ≤250KW >250KW ≤2s ≤1.5s
14、当地电压波动率 ≤250kw >250kw 0.8% 0.5%
15、当地频率稳态调整率 ≤250kw >250kw 3% 3%
16、当地频率瞬态调整率 ≤250kw >250kw 9% 9%
17、当地频率稳定时间 ≤250kw >250kw 5s ≤5s
18、当地频率波动率 ≤250kw >250kw ≤0.8% ≤0.5%
19、当地三相不对称负载下的电压偏差 酒店柴油发电机组在25%的三相对称负载下，在任一相再加25%标定相功率的电阻性负载，机组应能正常工作，线电压的 或小值与三线电压平均值的5%。
20、当地噪声
在距机组柴油机和发电机1m处的噪声声压平均值: ≤250KW >250KW ≤102db(A) ≤108db(A)
噪音标准:
<45db 居民区的环境噪音，白天不能超过50分贝，夜间应低于45(40)分贝
工作<65 db 一般的人在40分贝左右的声音下可以保持正常的反应和注意力，但在50分贝以上的环境中 工作，时间长了就会出现听力下降、当地情绪烦躁，甚至会出现神经衰弱等现象。
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21、当地燃油消耗率。机组标定功率在12040KW，机组消耗率≤3.0G/KW.H
23、当地在标定工况下运行试验 机组在所规定的工作条件下（GB2820中的4.2节），机组能以标定工况正常连续运行12h（其中包括过载10%运行1h），且静音柴油发电机应无漏水和漏气现象。
24、当地遥控、当地遥信和遥测性能
（1） 智能型机组
200KW以上的机组应为智能型，其监控内容和接口要求如下：
①遥控：开/关机、当地紧急停车、当地切换主备用机组。
②遥信：工作状态（运行/停机）、当地工作方式（自动/手动）、当地主要用机组，过压、当地欠压、当地过流、当地频率 ③遥测：三相输出电压、当地三相输出动电池电压、当地输出功率。
④接口：应具有通信接口（RS-232和RS-485/422）并能提供完整的通信协议。
（2）非智能型机组
200KW及以下的非智能型机组无遥控、当地遥信和遥测要求。
沃尔沃柴油发电机组
沃尔沃柴油发电机组主要组成部分包括：
(1)柴油发动机
(2)交流同步发电机
(3)冷却系统
(4)飞轮及其护罩、本地联轴器、本地避震器及机组底座
(5)燃油系统
(6)排气系统和排烟系统
(7)日用油箱
(8)电动起动系统
(9)DC24V蓄电池组(密封铅酸电池)
(10)DC24V直流电源装置和直流起动电动机
(11)空气、本地燃油、本地润滑油过滤器
(12)高精度电子调速器
机组主要性能
(1)机组符合GB《工频柴油发电机组通用技术条件》和《自动化柴油发电机组通用技术条件》以及国际《250至3200KW柴油发电机通用技术条件》和《自动化柴油发电机组分级要求》的规定。
(2)当低压配电系统市电中断供电，机组在5秒钟内完成自动起动，10秒钟内电压达到额定值并可向负载供电。自起动可连续作三次起动尝试，若三次起动失败，机组自动停止操作，并自锁和发出声音信号。当市电恢复正常，机组经延时后自动停机。
（3）发电机组具备远程监测和控制功能，提供RS485通信接口并提供通信协议。
（4）柴油发电机组及其控制屏、本地相应的电器设备均应保证在（7）的使用条件下能正常工作。
（5）机组配备手操（钥匙）电启动装置及相应仪表，当自动化控制屏发生故障时应能采用手动钥匙的方式启动、本地运行，并通过设置的机械油压、本地水温、本地转速、本地电流、本地电压、本地频率仪表对机组运行情况进行监视。
（6）不论是手动或自动化控制状态，发电机的频率和电压均可预调并在出厂时预调设置完成。
(7)使用条件：
a．海拔高度 不超过1000m
b．环境温度 +0—+40℃
c．空气相对湿度 小于95％(20℃时)
(8)主要技术指标
a． 发电机额定功率；见参数
b． 电压：3相交流380／220V(满载电压)、本地400／230V(空载电压)，电压波动±0.5％，电压瞬态调整率≤＋15％- -15％
c．频率：50Hz，波动率±1％，频率瞬态调整率≤+10％— -10％。
d．功率因数：大于0．8 。
f．电子调整器，稳态电压调整率≤±0.5％ 。
g．电子调速器自空载至满载时，稳态频率调整率<±0．25％。
h．电压稳定时间<1秒 。
I．频率稳定时间<1秒 。
j．机组在空载额定电压时线电压波形正弦性畸变率应不大于5％。
k．机组工作时振动的单振幅值应不大于5.0mm。
(9)故障自动停机和保护装置：
冷却水温度过高
机油压力过低
发动机超速
发动机起动三次失败
发动机起动后未能升速或达不到额定转速
机组起动成功后升至额定转速但发电机未能建压或缺相
(10)声光报警信号
冷却水温度过高
机油压力过低
发动机超速
发动机起动三次失败
发动机起动后未能升速或达不到额定转速
机组起动成功后升至额定转速但发电机未能建压
紧急停机
DC24V电池组电压过低
205.2.3 柴油发动机
直列四冲程重型柴油发动机，燃油系统为后冷式涡轮增压直接注入点火，汽缸套可更换湿式油底壳润滑系统。全电子自动控制调速。
（1）柴油发动机采用‘瑞典VOLVO PENTA公司’的产品。柴油机的主要配件（涡轮增压器、本地空气/燃油/机油滤清器、本地油水分离器、本地机油泵、本地联轴器、本地电子调速器、本地直流起动电动机等）为柴油机原厂家配套（或柴油机原厂指定产品）。
(2)柴油发动机的功率与发电机的额定功率配套，满足发电机全负荷功率输出，包括完整的辅助设备和配件，符合相关技术标准以及本标书提出的要求，达到运行稳定、本地动平衡好、本地震动小、本地损耗和噪声低的优良运行性能。
(3)燃油和机油系统：
a、本地机组燃油及机油消耗率低，在标准大气状态下，输出额定功率时燃油消耗小，机油燃油过滤系统：高精度纸基过滤器，直流燃油电磁阀。
b、本地机油过滤：高精度纸基润滑过滤器，带旁通保护。
c、本地发电机组油箱：柴油发电机组机配足满负荷运行所需8-16小时油箱，油箱设有油位计。
(4)冷却系统：
a、本地发动机冷却为风冷式自带风扇水箱封闭水循环。
(5)电动起动系统：
a．发动机由DC24V直流电动机起动，可手动、同城自动起动。
b．DC24电源采用恒压式充电器。
c．DC24V电池组采用封闭式铅酸电池，电池容量满足6次连续起动发动机而不致过度放电。
(6)联轴器及避震装置
a．柴油发动机与发电机采用柔性直接联接。
b．柴油机和发电机与底座之间装设避震器、同城底座安装有减震措施。
(7)排风与排烟系统
发动机配备消音功能大于15dB的消音器和膨胀节，发电机至消音器及消音器至排烟管采用不锈钢软性波纹管连接。
(8)调速：配置高精度电子调速器，并可手动调速。
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发电机电腐蚀情况简介
发电机组发电一般有两种情况
1.局部放电：发电机组中的局部放电主要有绕组主绝缘内部放电。端部电晕放电和槽放电三种，这是因为在电场的作用下，绝缘系统中绝缘体局部区域的电场强度达到击穿场强。在部分区域发生放电，但只是局部发生，并没有贯穿整个绝缘。
定子绕组或接头断裂放电：定子绕组短线街头断裂而引起的电弧放电。为故障放电。这种放电具有很大的危害性。
发电机电腐蚀
电腐蚀是发生在发电机槽部钉子线表面和铁心部位的一种腐蚀，较轻时使电线棒防晕层及主绝缘表面形成粒状白点。严重时会破坏防晕层，主绝缘表面因蚕食而出现麻点，甚至造成线棒及电条烧损。
发电机产生电腐蚀的部分一般有两种：一种是发生在防晕层和定子槽之间，通常称为外腐蚀，另一种是发生在防晕层和主绝缘之间，通常称为内腐蚀。
发电机产生电腐蚀的原因主要有：
1，点子槽在下线前未喷低阻半导体
2.使用的电条不合格，草且为打紧
3.定子线棒的固定方式不规范
4.线棒的尺寸和平直度不标准，碟片公差不符合要求等。
由于上述原因，造成发电机槽部钉子线防晕层表面和定子槽壁之间失去电接触而发生容性放电。又由于其放电量大，在放电是产生电火花和高达几百至上千摄氏度的温度。同时，放电使空气电离产生的臭氧与空气中的氧气，水分产生化学作用，对线棒和铁心产生腐蚀，这种叫做电腐蚀。
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