发电机逆功率保护的工作原理

发电机逆功率保护的工作原理

电工天下：发电机逆功率保护的工作原理，发电机由输出功率变成吸收电网功率以维持发电机的同步转速和损耗，发电机逆功率保护作用，以及逆功率保护动作时间问题等。

发电机逆功率保护原理说明

汽轮发电机与电网并列运行时，由于某种原因使汽机主汽门关闭，发电机由输出功率变成吸收电网功率以维持发电机的同步转速和损耗，这种状态称为逆功率运行，这时发电机将成为电动机运行，即从系统中吸取有功功率，拖动汽轮机旋转。

这种运行工况对发电机并无影响，但是对汽轮机而言，长时间无蒸汽运行将会导致排汽缸温度升高及尾部叶片过热。

由于汽缸中充满了不流动的蒸汽，它会与汽轮机叶片摩擦产生热，使汽轮机叶片过热和低压缸排汽温度升高，低压缸整体向上膨胀，转子中心上移，在轴承座位置不变的情况下引起机组振动。

发电机逆功率保护作用

逆功率保护的输入量为机端PT二次三相电压及发电机CT二次三相电流。当发电机吸收有功功率时动作。因此，逆功率保护能够确切地反应功率反方向的异常工况，及时发出信号，在允许的时间内自动停机。

逆功率保护动作时间问题。

电气保护中，当汽轮机出现逆功率运行时，首先发信号，延时一定时间后保护动作出口解列发电机，延时时间是根据汽轮机允许无蒸汽运行时间的条件来整定的，通常为1～3分钟。

如果将解列发电机方式改由采用程序跳闸逆功率保护动作解列发电机，逆功率运行次数较由自动主汽门终端闭合信号解列发电机的次数多，因此从保护汽轮机角度出发，延时时间可缩短，只要汽机调节系统能躲过并网时由于瞬间出现的逆功率运行引起误跳发电机即可。缩短保护跳闸时间在某些情况下将带来好处，例如，汽机由于掉叶片等故障停机时，自动主汽门关闭后，启动程序跳闸逆功率保护解列发电机，如果延时太长，将会加剧汽轮发电机组的损坏程度。

逆功率保护动作结果

对于发电机出口开关是非三相机构联动开关时，逆功率保护动作出口应只跳发电机出口开关，而不应同时也跳灭磁开关。

当发电机出现非全相运行时，也即发电机出口开关非全相断开或非全相合上，发电机定子电流三相不平衡出现负序电流及振动，在转子表面感应出两倍工频的电流，引起转子发热，严重时烧毁转子。

发电机处于空载状态下发电机非全相运行时无负序电流产生或产生的负序电流很小；发电机出口开关非全相断开、灭磁开关同时断开且原动机的能源供给切断时，发电机产生的负序电流最大，对系统、对发电机的影响也最大，必须立即切断相关电源，由此扩大了事故范围。

因此，在逆功率保护动作跳开发电机出口开关时，灭磁开关未联跳，如果发电机出口开关非全相断开，可立即减小励磁电流，使发电机维持空载运行，然后再根据规程处理。

目前，在大型发电机组上一般装设了两套独立的逆功率保护装置，即程序跳闸逆功率和单纯的电气逆功率保护，来限制发电机逆功率的大小。一般最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行。但实际上，逆功率运行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，而其还要使用电网的电。

长时间逆功率运行就有可能造成绕组烧毁。

因此，在一般情况下，不得将发电机长时间逆功率运行。

发电机的逆功率保护功能是防止原动机失去动力后，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功率。

这样由于原动机的转速非常快，受到这里的功率变换后会在原动机上产生一个反向力矩，损坏原动机，同时无谓地消耗电力。