淺析船用柴油發(fā)電機(jī)的保護(hù)措施

淺析船用柴油發(fā)電機(jī)的保護(hù)措施,淺析,柴油,發(fā)電機(jī),保護(hù)措施 山東交通學(xué)院本科生畢業(yè)論文 第x頁(yè) 山東交通學(xué)院海運(yùn)學(xué)院 淺析船用柴油發(fā)電機(jī)的保護(hù)措施 專(zhuān) 業(yè)　 輪機(jī)工程 屆 別　 20 屆 學(xué) 號(hào)　 姓 名　 指導(dǎo)教師　 山東交通學(xué)院海運(yùn)學(xué)院 二○一四年六月 原 創(chuàng) 聲 明 本人劉合群鄭重聲明：所呈交的論文“淺析船用發(fā)電機(jī)的保護(hù)措施”，是本人在導(dǎo)師寧波的指導(dǎo)下開(kāi)展研究工作所取得的成果。除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明，本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果，尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并愿為此承擔(dān)一切法律責(zé)任。 論文作者(簽字)：XXX 日期： 2014 年 6月1日 摘 要 所謂的船用柴油發(fā)電機(jī)就是一種輪船上專(zhuān)用的柴油發(fā)電機(jī)。摘要：船用柴油發(fā)電機(jī)是由眾多的機(jī)械零部件組成的、其內(nèi)部結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜、并且它的體積很龐大。本篇論文主要是針對(duì)船用柴油發(fā)電機(jī)具有的獨(dú)特性能提出了本人的一些個(gè)人觀點(diǎn)的改進(jìn)建議，，從技術(shù)的層面上，更進(jìn)一步的分析探討了柴油機(jī)之所以會(huì)發(fā)生故障的多種的潛在的可能因素，從可行的理論上減少船用柴油發(fā)電機(jī)發(fā)生機(jī)械故障的概率。柴油發(fā)電機(jī)在眼下的作為提供輪船動(dòng)力設(shè)備，在船只航行時(shí)作為現(xiàn)代輪船的推進(jìn)動(dòng)力的最主要的來(lái)源，已經(jīng)牢牢占據(jù)了不可動(dòng)搖的霸主的地位，船只的航行的可靠性和安全性直接取決于柴油發(fā)電機(jī)的工作情況是否優(yōu)良。 關(guān)鍵詞：船用柴油發(fā)電機(jī)；輔機(jī)；故障分析 Abstract Marine diesel generator parts, complex structure, large volume Abstract: Thisarticle mainly for marine diesel generator in technology, further analysis of thecauses of diesel engine faults, in order to put forward some suggestions to further reduce the marine machinery fault occurrence of diesel generator. Diesel generator is the main power source when sailing ships, ship equipment hasoccupied an important position, ship diesel generator running state directly affects the safety of navigation. Keywords: marine diesel generator engine; fault analysis I 目 錄 摘 要 I Abstract II 目 錄 III 1.船用發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障的報(bào)告與措施 2 1.1. 故障報(bào)告 2 2. 解決措施 3 3. 船用發(fā)電機(jī)接地故障的保護(hù)措施 4 3.1. 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地的特點(diǎn) 4 4. 反映三次諧波的發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù) 7 4.1. 定子接地保護(hù) 8 5. 發(fā)電機(jī)的單相接地保護(hù)整定實(shí)例 9 5.1. 三次諧波電壓比率接地保護(hù) 9 6. 電機(jī)常見(jiàn)異常狀態(tài)及其危 10 總結(jié) 11 致 謝 14 緒 論 造成發(fā)電機(jī)組發(fā)生非全相運(yùn)行的事故的一些最主要原因由于高電壓開(kāi)關(guān)故障、柴油發(fā)電機(jī)組沒(méi)有安裝發(fā)電機(jī)出口斷路器和非全相運(yùn)行保護(hù)或失靈保護(hù)沒(méi)有正常工作、以及工作人員對(duì)設(shè)備操作不熟練或者不當(dāng)?shù)认旅姹救司蛿嗦菲髯陨淼墓收虾投位芈分袛嗦菲鞯墓收习凑湛赡艿木唧w的發(fā)生情況在論文中一一進(jìn)行描述。我國(guó)現(xiàn)在制造的220千伏及以上電壓等級(jí)斷路器，之所以會(huì)經(jīng)常造成發(fā)電機(jī)組發(fā)生非全相運(yùn)行事故，事故是由一系列細(xì)小的沒(méi)有被及時(shí)察覺(jué)和處理的隱患所造成的，很多數(shù)的情況是因?yàn)閺S家制造的產(chǎn)品本身的質(zhì)量達(dá)不到國(guó)家所要求的標(biāo)準(zhǔn)，檢查和維修設(shè)備落后或者不全面，沒(méi)有及時(shí)的察覺(jué)和消除潛在的隱患等各方面。SF6等級(jí)的220千伏電壓斷路器設(shè)備中，根據(jù)國(guó)家官方的所統(tǒng)計(jì)的資料顯示在過(guò)去十年間，因?yàn)榘l(fā)生拒分、拒合、錯(cuò)誤的動(dòng)作等造成的重大的事故多達(dá)54件。隨著科技不斷的進(jìn)步，現(xiàn)在對(duì)發(fā)電機(jī)組的預(yù)防和保護(hù)方面，我們引進(jìn)先進(jìn)的對(duì)稱(chēng)分量法，它是一種線性變換，它利用對(duì)稱(chēng)分量之間的三相都存在著高低相同、它們之間的相位差相等的原理。對(duì)于故障的檢測(cè)電流或電壓的之間的排列的順序、電流高低、電壓的大小的關(guān)系是機(jī)組非全相運(yùn)行時(shí)的最為重要的信息來(lái)源，對(duì)于發(fā)電機(jī)組及其系統(tǒng)的可靠運(yùn)行的和安全保護(hù)，對(duì)以上這些參數(shù)的物理量進(jìn)行科學(xué)的抽取與判別有著很重要的意義。 1.船用發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障的報(bào)告與措施 1.1. 故障報(bào)告 船只在海上或者湖泊河流上航行是一旦柴油機(jī)發(fā)生故障，如果不采取措施及時(shí)的進(jìn)行必要的修理，就會(huì)導(dǎo)致航班的延誤，更有甚者還會(huì)造成船沉船事故只是因?yàn)槭?dòng)力而發(fā)生的。自改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)的船用柴油發(fā)電機(jī)學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)制造水平，使得柴油機(jī)正逐步向著緊湊化、多功能、和自動(dòng)化的方向前進(jìn)，同時(shí)診斷和維修船用柴油發(fā)電機(jī)故障的能力也有了很大的提升。早期船用的柴油機(jī)的發(fā)生故障更多的是依靠的技術(shù)人員的憑借著多年的自身工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行故障診斷和維修，但是這種方法效率極慢，不能很好的適應(yīng)和滿足當(dāng)今船只的需要。并且為了保證船只在其設(shè)計(jì)壽命內(nèi)安全航行，我們還要對(duì)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行定期的體檢。 例如在去年下半年的時(shí)候，泰谷海號(hào)輪船的柴油機(jī)連桿主軸承會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)損害的事故情況。其中上瓦蓋裂開(kāi)的現(xiàn)象出現(xiàn)在其中一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)的主軸承上，軸承瓦被高溫?zé)讶刍?，而輪船的另一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)的主軸承則出現(xiàn)了不同程度的軸與瓦抱死,不能運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，并且伴有軸頸部被燒損。由于柴油機(jī)生產(chǎn)廠家工程技術(shù)人員及時(shí)的對(duì)機(jī)座和曲軸進(jìn)行了修理和更換零件，并未發(fā)生重大人身傷亡事故。過(guò)后專(zhuān)業(yè)工程師解釋該型號(hào)的船用柴油發(fā)電機(jī)的這種主軸承出現(xiàn)的問(wèn)題在別的地方也時(shí)有發(fā)生，其由于機(jī)座軸承孔在設(shè)計(jì)和加工時(shí)，安裝上瓦蓋時(shí)是沒(méi)有定位在機(jī)座上的。在實(shí)際組裝的過(guò)程中全拼工人的手感。所以，直接影響其品質(zhì)的是瓦蓋的安裝好壞與否，通過(guò)實(shí)例進(jìn)行參看，有了全新的認(rèn)識(shí)對(duì)這類(lèi)的柴油發(fā)電機(jī)。DAIHATSU 6DSD—22的最高額定轉(zhuǎn)速是900rpm，點(diǎn)火的順序是1—2—4—6—5—3—1，單缸平衡。從曲軸連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理中就可以看出，其本身就存在著一些設(shè)計(jì)的缺陷和先天性不足如點(diǎn)火順序。柴油機(jī)會(huì)發(fā)生振動(dòng)的主要的原因是由于柴油機(jī)曲軸連桿機(jī)構(gòu)中的不平衡力和力矩相互造成的。 　 在高強(qiáng)度的連續(xù)工作后會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的金屬疲勞，軸承瓦失去彈性的現(xiàn)象，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)中，摩擦和振動(dòng)所產(chǎn)生的大量的熱量將會(huì)直接破壞機(jī)座和曲軸。對(duì)船只進(jìn)行監(jiān)控只是一種防范的手段，更要做好定期的例行檢修，及時(shí)的處置好柴油發(fā)電機(jī)出現(xiàn)的小問(wèn)題。 2. 解決措施 本論文以原有的前人的研究結(jié)果為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)原有的建立的數(shù)學(xué)公式模型的多回路中對(duì)定子回路的選擇提出了合理化的改進(jìn)，目前多回路方法的在目前雖然得到了廣泛的運(yùn)用，卻只是初步解決了同步電機(jī)內(nèi)部故障分析的基本問(wèn)題，但對(duì)故障的暫態(tài)研究，現(xiàn)在還僅是處在學(xué)術(shù)界對(duì)單機(jī)空載的理論的分析研究中。這樣不僅可對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行暫態(tài)過(guò)程的模擬仿真外部短路故障和單機(jī)不負(fù)荷的情況下的各種定子內(nèi)部故障的情況，同時(shí)還可對(duì)短路時(shí)的各種內(nèi)部故障的暫態(tài)進(jìn)行模擬。本論文把電機(jī)中電磁場(chǎng)的數(shù)學(xué)方程式與電路反映繞組聯(lián)接情況的數(shù)學(xué)方程，相互關(guān)聯(lián)，聯(lián)立方程式，并對(duì)其同時(shí)求解，以矢量磁位和回路電流為求解的變量參數(shù)，運(yùn)用上面的各項(xiàng)參數(shù)合理建立了發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部故障的瞬態(tài)電磁場(chǎng)與多回路耦合的數(shù)學(xué)模型。解釋繞組的分布狀況與聯(lián)接的方式、故障出現(xiàn)的可能發(fā)生的位置、氣隙磁場(chǎng)的空間諧波運(yùn)用此數(shù)學(xué)模型都可以達(dá)到，如果進(jìn)一步研究分析，還能展示出磁極形狀、鐵芯的磁場(chǎng)飽和情況和渦流等其他因素。本論文以一臺(tái)4極凸極同步發(fā)電機(jī)為研究分析對(duì)象、其額定功率12kW，處在不負(fù)載和機(jī)端帶電阻負(fù)載的狀態(tài)下進(jìn)行單機(jī)工作，用兩種不同的數(shù)學(xué)公式模型分別做了仿真計(jì)算，針對(duì)發(fā)電機(jī)外部短路和多種經(jīng)典的內(nèi)部故障進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。其計(jì)算結(jié)果顯示，暫態(tài)模擬的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果基本吻合，在電機(jī)飽和不太嚴(yán)重的情況下多回路的數(shù)學(xué)模型，但基波分量還是相對(duì)準(zhǔn)確的，雖然有時(shí)的差異非故障分支電流與實(shí)驗(yàn)結(jié)果差距比較大，所以日常工程中基本可以滿足需要的保護(hù)方案的校驗(yàn)靈敏度等。而場(chǎng)路耦合數(shù)學(xué)模型對(duì)于正常的工作及各種故障，定子所有支路試驗(yàn)電機(jī)的電子繞組連接圖 最突出的是在達(dá)到飽和情況下還能得到最為準(zhǔn)確的仿真結(jié)果，空載電流及勵(lì)磁電流的模擬仿真結(jié)果都與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相符合。本論文對(duì)不同極數(shù)的同步發(fā)電機(jī)在負(fù)載工作狀態(tài)下的單支路焊口處斷裂的故障進(jìn)行計(jì)算了，使用場(chǎng)路耦合的數(shù)學(xué)模型。模擬仿真數(shù)據(jù)顯示，一對(duì)極、每相2分支的隱極同步發(fā)電機(jī)發(fā)生單支路焊口處斷裂故障時(shí)，這種情況的出現(xiàn)可能使定子繞組燒毀，因?yàn)槎ㄗ永@組內(nèi)部就會(huì)突然的產(chǎn)生很大的電磁環(huán)流。對(duì)會(huì)出現(xiàn)這種特有的現(xiàn)象發(fā)電機(jī)，本論文對(duì)其進(jìn)行了物理解釋。隨著現(xiàn)在不斷的增大的電機(jī)容量，對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障更是提出了很?chē)?yán)格的要求的保護(hù)體系。此課我們需要放棄過(guò)去的守舊理念、過(guò)時(shí)的經(jīng)驗(yàn)和傳統(tǒng)的，落后的做法，在進(jìn)行精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)計(jì)算和保護(hù)方案靈敏度校驗(yàn)的基礎(chǔ)之上對(duì)發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障進(jìn)行分析探究，運(yùn)用全新的科學(xué)技術(shù)理念設(shè)計(jì)確定了發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障主保護(hù)的配套方案，對(duì)可能經(jīng)常發(fā)生的發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障實(shí)現(xiàn)了最大規(guī)模的保護(hù)。 3. 船用發(fā)電機(jī)接地故障的保護(hù)措施 船用發(fā)電機(jī)的接地保護(hù)是我國(guó)最需解決的重要課題在在建、改建的配電系統(tǒng)中。就保護(hù)領(lǐng)域目前最新的研究動(dòng)態(tài),是一種被稱(chēng)之為Powerformer的高壓發(fā)電機(jī),但是現(xiàn)有方法在現(xiàn)實(shí)實(shí)際工作過(guò)程中正確率選線非常低，因?yàn)楣收蠚埩餍?、電弧故障及受到干擾影響等各種原因。Powerformer的高壓發(fā)電機(jī)其廣泛使用中性點(diǎn)經(jīng)高阻值的電阻接地的方式或通過(guò)消弧線圈接地方式,屬于非有效的接地電網(wǎng)。研究其內(nèi)部故障的工作規(guī)律和原理及選擇性定子單相接地保護(hù)，需要深入分析探究Powerformer。電源接地保護(hù)在船用發(fā)電機(jī)中受各種故障保護(hù)方法所得到的數(shù)據(jù)多多少少地受到系統(tǒng)參數(shù)變化、干擾等因素的影響,帶有一定的不確定性。為描述建立樣本對(duì)于類(lèi)別的不確定性,更真是的客觀地反映樣本數(shù)據(jù)的不清楚特征,提出了一種基于模糊聚類(lèi)分析的饋線接地保護(hù)方法在本論文第三章中。 3.1. 發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地的特點(diǎn) 現(xiàn)在的市面上的發(fā)電機(jī)，屬于非有效接地，大多數(shù)中性點(diǎn)都不是直接接地的或著是經(jīng)消弧線圈處理接地的，因此，不同點(diǎn)在于故障點(diǎn)的零序的電壓高低當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部單相接地時(shí)，將隨發(fā)電機(jī)內(nèi)部接地點(diǎn)的位置的改變而改變，但流經(jīng)接地點(diǎn)的電流大小依然是發(fā)電機(jī)所在電壓網(wǎng)絡(luò)（與發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直接聯(lián)系的各電網(wǎng)部件）對(duì)地電容電流之總和。 UA UB UC 3I0 U0 圖1發(fā)電機(jī)單相接地定子繞組故障電壓電流分布圖 如圖1：我們?cè)O(shè)處于定子繞組的中心點(diǎn)O處附近是A相接地，由中心點(diǎn)到故障點(diǎn)的定子繞組匝數(shù)占全部匝數(shù)的百分比用表示，由此得出數(shù)學(xué)公式，故障點(diǎn)各相的電流分別為而各相對(duì)地電壓則別為： 因此，故障點(diǎn)的零序電壓為 上式表明，故障相的電流與故障點(diǎn)的零序電壓絕對(duì)值值相等，但是方向相反， 所以就要乘一個(gè)在數(shù)值前面，據(jù)上面數(shù)學(xué)公式顯示：故障點(diǎn)的零序電壓發(fā)生變化是隨著故障點(diǎn)位置的不同在發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地時(shí)。根據(jù)上面的數(shù)學(xué)模型我們同理求出發(fā)電機(jī)的零序電流和電網(wǎng)中的電容電流分別為 則故障點(diǎn)總的接地電流即為 測(cè)量只能通過(guò)借助于外部安裝的電壓傳感器進(jìn)行，當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部單相接地時(shí)，沒(méi)有直觀的辦法直接獲得數(shù)值的故障點(diǎn)的零序電壓。發(fā)電機(jī)各相的對(duì)地電壓分別為 由此可求得機(jī)端的零序電壓為 由于有零序電流和零序電壓的資料數(shù)據(jù)，使得我們可以能運(yùn)用定子接地保護(hù)由零序電流組成，或者用零序電壓組成定子接地保護(hù)。無(wú)論是零序電流還是零序電壓的保護(hù)，以上的兩種方法都無(wú)法取得100%的保護(hù)對(duì)定子繞組。其最有可能是因?yàn)闄C(jī)體工作時(shí)的過(guò)大的振動(dòng)而產(chǎn)生的內(nèi)部的機(jī)械零件松脫損傷或有漏水的情況存在等原因，這些都能使相對(duì)靠近中性點(diǎn)附近的繞組發(fā)生接地故障。這種故障如果不能及時(shí)察覺(jué)和修復(fù)，會(huì)進(jìn)一步發(fā)展成匝間或相間短路；另一種可能是在其它地點(diǎn)也發(fā)生了接地現(xiàn)象，從而形成兩點(diǎn)接地短路。不論是哪種結(jié)果都會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)構(gòu)成的嚴(yán)重?fù)p壞。因此對(duì)定子繞組采用的是水內(nèi)冷的機(jī)組來(lái)說(shuō)，必須安裝能直觀，準(zhǔn)確反應(yīng)100%定子繞組的接地保護(hù)。在這些保護(hù)措施中，接地保護(hù)由三次諧波電壓構(gòu)成的可以很好的反饋發(fā)電機(jī)的單相接地故障，＜50%范圍以內(nèi)，保護(hù)的靈敏性越高，那么故障點(diǎn)越靠近定子的中性點(diǎn)。本文著重描述利用三次諧波電壓構(gòu)成了定子接地保護(hù)。定子接地保護(hù)邏輯框圖。邏輯框圖見(jiàn)圖2。 圖2定子接地保護(hù)邏輯框圖 4. 反映三次諧波的發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地保護(hù) 保護(hù)（三次諧波電壓比的接地端與中性點(diǎn)保護(hù)）動(dòng)作判別依據(jù)為： 從理論研究分析結(jié)果來(lái)看，發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)正常并列工作時(shí)，無(wú)論是否在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)安裝消弧線圈，機(jī)體總有三次諧波電壓與中性點(diǎn)的三次諧波電壓相比，它的數(shù)值比值最小，而發(fā)生金屬性接地故障時(shí)當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組靠近中性點(diǎn)時(shí)的50%范圍內(nèi)，機(jī)體三次諧波電壓與中性點(diǎn)的三次諧波電壓相比其的數(shù)值比值最大。但在日常實(shí)際工作中，由于實(shí)際現(xiàn)實(shí)中各種因素的相互疊加影響，比如電壓互感器達(dá)到飽和所帶來(lái)的影響、所帶負(fù)荷的發(fā)電機(jī)的影響、將電壓瞬間啟動(dòng)的高壓繞組三次諧波電勢(shì)的影響等，造成正常工作時(shí)就會(huì)帶有的關(guān)系。發(fā)電機(jī)正常工作時(shí)機(jī)體和中性點(diǎn)三次諧波電壓的比值最大可達(dá)到1.96倍，務(wù)必要把定值設(shè)高，在采用這種方案保護(hù)時(shí)。這就相對(duì)會(huì)對(duì)保護(hù)的靈敏度和保護(hù)范圍造成一定的影響。 4.1. 定子接地保護(hù) 三次諧波電壓?jiǎn)蜗嘟拥乇Ｗo(hù)的整定 需要安裝無(wú)沒(méi)有死角的動(dòng)作(100%動(dòng)作區(qū))單相接地保護(hù)。對(duì)于100MW及以上的發(fā)電機(jī)。保護(hù)方案是由三次諧波電壓保護(hù)組成100%單相接地保護(hù)。 電壓互感器變比為： 機(jī)端 TV ； 中性點(diǎn)TV ； 保護(hù)裝置應(yīng)該具備調(diào)整平衡功能，或者安裝中間電壓互感器，如果發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)是由消弧線圈或配電變壓器接地。 設(shè)和三次諧波電壓各機(jī)體電壓為 和 中性點(diǎn)電壓為，可采用兩種工作狀態(tài)的三次諧波電壓?jiǎn)蜗嘟拥乇Ｗo(hù)： 在正常工作時(shí)實(shí)際測(cè)得發(fā)電機(jī)的最大三次諧波電壓比值為a0，則閾值取a＝(1.05～1.15)a0。依據(jù)分布電容或者寄生電容和中性點(diǎn)接地阻抗的三次諧波大小，見(jiàn)圖5，可計(jì)算a0。a0可能出現(xiàn)小于或大于1.0的兩種情況。 E3—發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)三次諧波相量；EH3—系統(tǒng)高壓側(cè)壓力電動(dòng)勢(shì)三次諧波相；Zn—發(fā)電機(jī)三次諧波感抗中性點(diǎn)對(duì)地或三倍于電阻的；C1—發(fā)電機(jī)電容的一半，每相對(duì)地；C2—機(jī)體總電容外接電器元件每相對(duì)地；CM—主變壓器的高電壓和低電壓繞組間每組耦合電容 圖5發(fā)電機(jī)三次諧波電壓分析計(jì)算用等值電路 5. 發(fā)電機(jī)的單相接地保護(hù)整定實(shí)例 在此我們進(jìn)行舉例說(shuō)明，設(shè)已知：采用三次諧波保護(hù) ，發(fā)電機(jī)額定容量為135MW，其因數(shù)0.85額定功率，定子的額定電壓13.8千伏。 主變高壓側(cè)開(kāi)口角電壓變比: 220:√3/0.1:√3/0.1:√3/0.1 千伏； 機(jī)端開(kāi)口三角零序電壓TV變比: 13.8:√3/0.1:√3/0.1:3 千伏； 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)零序電壓TV變比: 13.8:√3/0.1 千伏。 5.1. 三次諧波電壓比率接地保護(hù) 只維護(hù)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)25%左右的定子繞組接地三次諧波電壓比率. 1、暫時(shí)整定值: a=Krel×3×/=1.5×3×79.67/239 =1.5。 發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)聯(lián)接起來(lái)前實(shí)際測(cè)得最大三次諧波電壓比值為a1； 發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)聯(lián)接起來(lái)前比率定值：(1.3～1.5)×a1 發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)聯(lián)接起來(lái)后實(shí)際運(yùn)行時(shí)測(cè)得最大三次諧波電壓比值為a2 發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)聯(lián)接起來(lái)后比率定值:(1.3～1.5)×a2 式中: Krel可靠系數(shù)取1.5； 為中性點(diǎn)TV 的變比取自機(jī)體開(kāi)口三角零序電壓，13.8:√3/0.1:3=239 千伏； 為機(jī)端中性點(diǎn)零序電壓TV變比13.8:√3/0.1千伏=79.67（中性點(diǎn)變壓器）。 但是該計(jì)算出的數(shù)值并不能作為最終的設(shè)定值.在最后設(shè)定時(shí),發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)聯(lián)接起來(lái)前后都必須經(jīng)過(guò)實(shí)踐考研。 2、實(shí)際修正值 在機(jī)組正常工作后根據(jù)實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)值進(jìn)行計(jì)算量修正。 a=2.294/2.765=0.83 電機(jī)正常工作時(shí)實(shí)際測(cè)得的最大三次諧波電壓比值設(shè)為a0， 根據(jù)實(shí)際測(cè)得的數(shù)據(jù)值修正設(shè)定值，即a＝1.5×0.83=1.2。 6. 電機(jī)常見(jiàn)異常狀態(tài)及其危 改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，不斷增加的發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量，在電力供應(yīng)系統(tǒng)中大型，超大型發(fā)電機(jī)組越來(lái)越受人民重視。人們對(duì)發(fā)電機(jī)的可靠性、工作的平穩(wěn)性、安全性提出了越來(lái)越苛刻的條件。發(fā)電機(jī)的可靠安全工作起著極其重要的作用對(duì)保證電力系統(tǒng)的正常工作。但是故障總是難以避免的，總會(huì)發(fā)生，異工作狀態(tài)的概率更大，比如說(shuō)定子繞組超過(guò)負(fù)荷、發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子失去電流、失步，發(fā)電機(jī)反向全功率工作，非全相運(yùn)行等。這些危險(xiǎn)的象限不能見(jiàn)之不管，所以對(duì)大型發(fā)電機(jī)的異常工作的分析及保護(hù)，在現(xiàn)在看來(lái)是很有必要的。本文就發(fā)電機(jī)組存在的問(wèn)題給出了一些故障的處理方法： 1、低勵(lì)磁或失磁? 針對(duì)額定工作容量在100MW以下的發(fā)電機(jī)不允許失磁工作，應(yīng)在滅磁開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的同時(shí)斷開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器。然而容量在100MW以上的發(fā)電機(jī)需要安裝失磁保護(hù)。 2、定子過(guò)電流或過(guò)負(fù)荷保護(hù)? 在定子繞組、勵(lì)磁繞組上需要安裝設(shè)定時(shí)間限定和反時(shí)間限定的過(guò)負(fù)荷保護(hù)。固定時(shí)間限制過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作用于信號(hào)或自動(dòng)減壓負(fù)荷、降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 逆功率保護(hù) 最好安裝逆功率保護(hù)，容量在200MW及以上的發(fā)電機(jī)。保護(hù)帶時(shí)間限定的動(dòng)作于信號(hào)，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間限制動(dòng)作于解列。 上面所說(shuō)的解列滅磁，所指的是斷開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器，汽輪機(jī)甩去大部分負(fù)荷。減出力，是指將原動(dòng)機(jī)的超出的工作值減到額定值。 總結(jié) 電機(jī)的內(nèi)部故障是電機(jī)中最常見(jiàn)的故障，它破壞性很強(qiáng)。為了最大限度減少故障造成的損害，幾時(shí)預(yù)測(cè)故障造成的破壞程度、在設(shè)計(jì)機(jī)組的內(nèi)部短路保護(hù)方案，需要對(duì)繞組故障時(shí)的工作狀態(tài)做嚴(yán)加詳細(xì)的，科學(xué)的，可行性分析。結(jié)合上文，確保船用柴油發(fā)電機(jī)故障的能夠得到及時(shí)診斷和修理，我們要對(duì)電機(jī)定期進(jìn)行體檢，合理運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)，這樣在一定程度上可以有效的減少柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)械故障。參考文獻(xiàn) 1 王濤;肖建;李冀昆;;感應(yīng)電機(jī)非線性反饋補(bǔ)償控制[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2013年05期 2 蔡超豪;TCSC的H_2/H_∞控制器設(shè)計(jì)[J];電力科學(xué)與工程;2013年02期 3 郝正航,陳卓,邱國(guó)躍,許克明;基于線性矩陣不等式的最優(yōu)魯棒勵(lì)磁調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)[J];電力科學(xué)與工程;2013年02期 4 蔡超豪;;靜止無(wú)功補(bǔ)償器的H_2/H_∞保性能控制器設(shè)計(jì)[J];電力科學(xué)與工程;2013年01期 5 周興家;沈沉;梅生偉;劉鋒;程建洲;;并聯(lián)型有源濾波器H_∞控制設(shè)計(jì)[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2013年08期 6 蔡超豪;高志達(dá);;高壓直流輸電系統(tǒng)的H_2/H_∞附加控制器設(shè)計(jì)[J];廣東電力;2013年12期 7 張尚盈;韓俊偉;趙慧;黃其濤;;μ理論在柔順力控制中的應(yīng)用(英文)[J];Chinese Journal of Aeronautics;2013年01期 8 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導(dǎo)師在本論文中嘔心瀝血，從本人選題到作開(kāi)題報(bào)告，再到論文寫(xiě)作中，不厭其煩地指出我論文中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，對(duì)我嚴(yán)格把關(guān)。在此我對(duì)導(dǎo)師由心表示最崇高感謝。同時(shí)我還要對(duì)我大學(xué)期間給我極大關(guān)心和支持的各位學(xué)科老師以及關(guān)心我的同學(xué)和朋友表示感謝。畢業(yè)論文完成的同時(shí)，也意味著新的生活的即將開(kāi)始。本人從論文選題到搜集資料，到寫(xiě)出論文，期間經(jīng)歷了很多。在寫(xiě)作論文的過(guò)程中心情是如此復(fù)雜。現(xiàn)在這篇畢業(yè)論文的完成了，自己很有成就感，心情很激動(dòng)。這篇畢業(yè)論文的就是我的最后舞臺(tái)。以下的言語(yǔ)是發(fā)自肺腑的誠(chéng)摯謝意與感想的表達(dá)： 最先我要感謝我的導(dǎo)師。老師總是能像知心朋友一樣鼓勵(lì)你，在論文的寫(xiě)作過(guò)程中老師以嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)要求我。從選題、定題開(kāi)始，一直到最后論文成型，反復(fù)修改老師始終認(rèn)真負(fù)責(zé)，給予我深刻的影響。我的畢業(yè)論文之所以能順利完成正是老師的幫助與鼓勵(lì)。謝謝老師。 其次我要感謝我的學(xué)長(zhǎng)。正在深造的他，在百忙之中抽出時(shí)間幫助我搜集文獻(xiàn)資料，幫助我理清論文寫(xiě)作思路，指導(dǎo)我寫(xiě)作，對(duì)我的論文提出了諸多寶貴的意見(jiàn)和建議。對(duì)學(xué)長(zhǎng)的幫助表示真摯的感謝。 最后我再要感謝我宿舍的舍友們。對(duì)舍友們的支持和幫助表示萬(wàn)分感謝。 13