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同步柴油发电机逆功率保护
1.何谓逆功率保护
当两台以上柴油发电机组并联运行时,若其中一台柴油发电机组的柴油机工作不正常或柴油机与发电机联轴器损坏等原因,使该机组的发电机不但不能输出有功功率,反而从供电系舯吸收功率,同步发电机变为同步电动机,即同步发电机处于逆功率状态下运行。
如果同步发电机在逆功率状态下运行,对供电系统是不利的,造成参以并联运行其他机组过载跳闸,供电中断,因此,应采取措施进行逆功率保护。
2.晶体管逆功率保护装置
晶体管逆功率保护装置电路。
由于逆功率保护是有功功率方向保护,因此,它的检测信号,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。
该装置逆功率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测。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,功率检测环节是应用 值比较原理进行检测,当R1=R2时,功率检测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。在逆功率时,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,工作电源经电阻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。
柴油发电机组的电球构成和控制系统
电机按照其发生或需要的电能的性质可分为直流电机和交流电机;交流电机除变压器外,还可分为同步电机和异步电机。异步电机多作为电动机,作发电机用的非常少见。
柴油发电机组中常用的发电机为同步发电机,由定子、转子和电压调节器及辅助装置构成。
1.电枢组件
电枢由电枢铁芯和电枢绕组组成。电枢铁芯由导磁良好且彼此绝缘的薄硅钢片叠压而成,既可构成发电机的部分磁路,又可减小铁芯的涡流损耗、电枢硅钢片的内沿中央制有均匀的开口,许多硅钢片叠压后其内沿形成开口槽,用于安放电枢绕组。电枢绕组是由高强度漆包线统制而成,按照设计规律安放在电枢槽内并正确地连接起来,构成完整的单相或三相电枢绕组,用以产生交流电动势,向负载输出电能。
2.磁极
磁极由磁级铁芯和励磁绕组组成。磁极铁芯由导磁良好且彼此绝缘的薄硅钢片叠压而成、,在励磁电流的作用下产生主磁场、同时减小涡流损耗。励磁绕组由外涂高强度绝缘漆的铜导线集中统制在各个磁促上,然后将其正确地连接起来。当通入直流电流时,磁极被磁化,产生符合要求的主磁通和磁极极。其匝数由所要求的主磁通量和所选用的磁极铁芯的材料与截面积决定,导线的线径由额定励磁电流决定。
3.定子和转子
定子是交流发电机中固定不动的部分,可以是电枢,也可以是磁极。对于旋转磁极式发电机,其定子组件就是电枢组件;而对于旋转电枢式发电机,其定子组件则为磁极及其励磁绕组等组成的磁极组件,
转子是发电阻的旋转部分.可以是发电机的磁极,也可以是发电机的电抠。对于旋转磁极式同步交流发电机,转子部分通常由磁极铁芯、励磁绕组、转轴及附件组成。
4.电压调节器AVR
当发电机转速发生变化时,电压调节器可自动改变发电机励磁电流,确保输出电压恒定。常见的电压调节器有SX460型、SA465型、SX440型、SX421型、MX341型、MX321型等。
发电机控制系统
伴随着计算机技术的发展,柴油发电机组自动化技术日臻成熟。专业控制器采用未处理技术,以各种集成电路取代继电器控制及分立电子元器件组成的逻辑电路,直至发展成以专用控制器为核心的自动化系统。其总体来说具有成本低、性能高的特点。
柴油发电机组控制器具有检测和显示发电机各物理量的功能;进行发电机的启动、运行、停机、紧急停机等控制性操作;供电及负载检测与切换;机组保护;故障诊断;远程通信遥测、遥控等作用、增强了柴油发电机组运行的可靠性和人机交流方便性。常见的有DSE55O控制器、ACCESS4000控制器、TA3000控制器等。
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柴油发电机组主要由哪几部分组成?
一、柴油机系统
柴油发电机是将柴油的化学能转化机械能,再由机械能转化为电能的机械设备,其发电原理是通过其他辅助动力带动柴油发电机曲轴转动,使活塞在密闭气缸的顶部作上下往返运动。当活塞由上向下运动时,气缸进气门打开,室外空气由空滤装置过滤后进入气缸,完成进气行程。当活塞由下向上运动,气缸进排气门关闭,在活塞上行的挤压下,气体体积因迅速被压缩,导致气缸内的温度迅速上升,完成压缩行程。当活塞达到顶端时,经过油滤装置过滤后的燃油经高压喷油嘴雾化喷射,与高温高压的空气混合剧烈燃烧,此时气体体积迅速膨胀,推动活塞向下做功。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转,完成做功行程。做功行程完成之后,活塞由下向上移动,气缸排气门打开排气,完成排气行程。每个行程曲轴旋转半圈,经过若干个工作循环后,柴油机组在飞轮的惯性下逐渐加速旋转工作。
二、同步交发电机系统
上述过程中进行的是化学能与机械能的转化,那么机械能又是如何转变为电能的呢?结构上,同步交流发电机与柴油发电机曲轴同轴安装,利用柴油发电机的旋转带动发电机的转子旋转,由于发电机的磁极铁芯存在剩磁,所以电枢线圈在磁场中切割磁力线,由电磁感应原理可知,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。
三、发电机励磁系统
众所周知,同步发电机需要直流电流励磁。供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统,一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流,而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。