摘要：柴油發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行中可能會(huì)出現(xiàn)各種不正常運(yùn)行狀態(tài)和故障，不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有過載、欠壓、過壓、欠頻、過頻以及中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)發(fā)生的單相接地等。這些不正常狀態(tài)發(fā)展到一定程度就演變成故障，最常見且最嚴(yán)重的故障就是各種形式的短路，有三相短路、兩相短路、兩相接地短路、三相四線制系統(tǒng)單相接地短路。另外，還可能發(fā)生發(fā)電機(jī)繞組匝間短路和線路的斷線等故障。

 

柴油發(fā)電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)信號(hào)采集框圖

 

      根據(jù)電力系統(tǒng)規(guī)定，對(duì)同步發(fā)電機(jī)其不正常運(yùn)行情況和可能出現(xiàn)的故障，主要設(shè)置的安全保護(hù)和要求如下：

1、發(fā)電機(jī)的過載和短路保護(hù)

      發(fā)電機(jī)的保護(hù)應(yīng)采用能同時(shí)分?jǐn)嗨薪^緣極的斷路器作發(fā)電機(jī)的過載和短路保護(hù)，其過載保護(hù)應(yīng)與發(fā)電機(jī)的熱容量相適應(yīng)。并應(yīng)滿足下列要求:

（1）過載10%~50%之間，經(jīng)少于2mn的延時(shí)斷路器應(yīng)分?jǐn)?，建議整定在發(fā)電機(jī)額定電流的125%~135%，延時(shí)15~30s斷路器分?jǐn)唷?/span>

（2）過載（電流）大于50%，但小于發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)短路電流，經(jīng)與系統(tǒng)選擇性保護(hù)所要求的短暫延時(shí)后斷路器應(yīng)分?jǐn)?。斷路器的短延時(shí)脫扣器建議按下列規(guī)定進(jìn)行整定：始動(dòng)值為發(fā)電機(jī)額定電流的200%~250%，延時(shí)時(shí)間：直流最長為0.2s，交流最長為0.6s。

（3）在可能有3臺(tái)及以上發(fā)電機(jī)并聯(lián)連接的情況下，還應(yīng)設(shè)有瞬時(shí)脫扣器，并應(yīng)整定在稍大于其所保護(hù)發(fā)電機(jī)的最大短路電流下斷路器瞬時(shí)分?jǐn)唷?/span>

（4）單機(jī)容量小于50kW（或kVA）且不并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，可以設(shè)一多極聯(lián)動(dòng)開關(guān)，并在每一絕緣極上設(shè)一熔斷器作保護(hù)。

（5）容量為1500kVA或以上的發(fā)電機(jī)應(yīng)配備一合適的保護(hù)裝置或系統(tǒng)，以能在發(fā)電機(jī)內(nèi)部或發(fā)電機(jī)至其斷路器之間的供電電纜發(fā)生短路的情況下，使發(fā)電機(jī)滅磁并使其斷路器分?jǐn)唷?/span>

      柴油發(fā)電機(jī)組的過載保護(hù)主要是由自動(dòng)分級(jí)卸載裝置和自動(dòng)空氣斷路器中的過電流脫扣器實(shí)現(xiàn)的，柴油發(fā)電機(jī)組的外部短路保護(hù)主要是由自動(dòng)空氣斷路器中的過電流脫扣器實(shí)現(xiàn)。

2、發(fā)電機(jī)的欠電壓保護(hù)

      并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)應(yīng)設(shè)有欠電壓保護(hù)并能滿足下列要求：

（1）當(dāng)電機(jī)不發(fā)電情況下閉合斷路器時(shí)應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作。

（2）當(dāng)電壓降低至額定電壓的70%~5%時(shí)，應(yīng)經(jīng)系統(tǒng)選擇性保護(hù)要求的延時(shí)后動(dòng)作。柴油發(fā)電機(jī)組的欠電壓保護(hù)主要是由自動(dòng)空氣斷路器中的失壓脫扣器實(shí)現(xiàn)。

3、發(fā)電機(jī)的逆功率保護(hù)

      并聯(lián)運(yùn)行的交流發(fā)電機(jī)應(yīng)設(shè)有延時(shí)3~10s動(dòng)作的逆功率保護(hù)，并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)的逆功率（或逆電流）值按原動(dòng)機(jī)的類型不同可整定為:

① 原動(dòng)機(jī)為柴油機(jī)：發(fā)電機(jī)額定功率（電流）的8%~15%;

② 原動(dòng)機(jī)為渦輪機(jī)：發(fā)電機(jī)額定功率（電流）的2%~6%。

      當(dāng)供電電壓下降至額定電壓的50%時(shí)，逆功率或逆電流保護(hù)不應(yīng)失效，但其動(dòng)作值可以有所改變。柴油發(fā)電機(jī)組的逆功率保護(hù)由逆功率繼電器實(shí)現(xiàn)。

4、自動(dòng)卸載

     應(yīng)設(shè)有適當(dāng)?shù)男遁d裝置或其他等效措施，自動(dòng)將非重要負(fù)載及保障居住條件的設(shè)備予以卸載，必要時(shí)，次重要設(shè)備也可予以卸載，以確保被連接的發(fā)電機(jī)不發(fā)生持續(xù)過載。根據(jù)發(fā)電機(jī)的過載能力，此種卸載可分一級(jí)或多級(jí)進(jìn)行。在這種情況下，應(yīng)先行卸掉非重要負(fù)載。

 

總結(jié)：

      柴油發(fā)電機(jī)組的任何故障，均可能帶來不良的后果，特別是短路故障造成的后果是嚴(yán)重的。三相短路時(shí)，發(fā)電機(jī)的短路電流可達(dá)額定電流的10倍以上， 此電流產(chǎn)生的熱量和機(jī)械力可以比正常值大100倍以上，對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生巨大的破壞作用。若不及時(shí)切除，將有可能導(dǎo)致并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)解列，使整個(gè)電力系統(tǒng)失電，甚至?xí)l(fā)生火災(zāi)，危及廠房和人命安全。因此，在柴油發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，都要采取切實(shí)有效的措施，盡量避免不正常運(yùn)行狀態(tài)和短路故障的發(fā)生。最有效的辦法之一，就是在柴油發(fā)電機(jī)組中裝設(shè)保護(hù)裝置，以自動(dòng)迅速地切除故障。

 

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