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发电机逆功率保护学习
发电机逆功率保护
发电机逆功率保护又称功率方向保护。一般而言,发电机的功率方向应该为由发电机流向母线,但是当发电机失磁或其他某种原因,发电机有可能变为电动机运行,即从系统中吸取有功功率。这就是逆功率。当逆功率达到一定值时,发电机的保护动作,或动作于发信号或动作于跳闸。
1、概述说明
并网运行的汽轮发电机,在汽轮机的主汽门关闭之后,便作为同步电动机运行:吸收有功功率而拖着汽轮机转动,可向系统发出无功功率。由于汽轮机主汽门已关闭,汽机尾部叶片与残留蒸汽产生摩擦而形成鼓风损耗,长期运行过热而损坏。燃气轮机和水轮机也主要是对原动机的损害。发电机逆功率保护主要保护汽轮机不受损害。
对汽轮机逆功率保护的整定计算,就是要确定该保护的动作功率Pdz及动作延时t。
1、动作功率Pdz的整定 汽轮发电机逆功率保护的动作功率可按下式计算:Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保护的动作功率 Krel-可靠系数,取0.8 P1-主汽门关闭后,汽轮机维持同步转速旋转所消耗的功率,该功率的大小除与汽轮机的结构及容量有关之外,还与汽轮发电机的主蒸汽系统的结构(管道结构及有无旁路管道等)有关,一般取额定功率的1.5~2% η-发电机拖动汽轮发电机旋转时的效率,取0.98~0.99 所以:Pdz≈(1.2~1.6%)PN PN-发电机的额定功率。 实际中,Pdz=可取1~1.5%PN。
2、动作延时发电机逆功率保护的动作延时,应按照汽轮发电机主汽门关闭后允许运行的时间来整定,该允许时间一般为10~15min。计算及运行实践表明,当汽轮机蒸汽系统有旁路管道时,允许运行时间还要长一些。 因此,若按照汽轮机主汽门关闭之后允许运行的时间来整定保护的动作延时,可取5~10min。动作后作用于解列灭磁。
另外,投运的大型汽轮发电机,多采用逆功率保护去启动程序跳闸回路,此时,动作时间通常取1~2s。 对于程控逆功率保护,由于动作时间短,在主汽门点闭后很短的时间内,由于汽轮机及发电机的惯性,实际逆功率可能很小,因此逆功率的定值不应大于1%PN。
2、原理介绍
当发电机出现逆功率(外部功率指向发电机,也就是发电机变成电动机工况),逆功率保护动作断路器跳闸。需要采集三相电压和二相电流信号。
由于一次能源形态的不同,可以制成不同的发电机。利用水利资源和水轮机配合,可以制成水轮发电机;由于水库容量和水头落差高低不同,可以制成容量和转速各异的水轮发电机。利用煤、石油等资源,和锅炉,涡轮蒸汽机配合,可以制成汽轮发电机,这种发电机多为高速电机(3000rpm)。 此外还有利用太阳能、风能、原子能、地热、潮汐、生物能等能量的各类发电机。 此外,由于发电机工作原理不同又分作直流发电机,异步发电机和同步发电机。在广泛使用的大型发电机都是同步发电机。
何为逆功率?
众所周知,发电机的功率方向应该由发电机方向流向系统方向。但由于某种原因,当汽轮机失去原动力,而发电机出口开关又未能跳闸,则功率方向变为由系统流向发电机,即发电机变为电动机在运行。此时发电机从系统中吸取有功功率,此即为逆功率。
逆功率的危害
发电机逆功率保护是汽轮机由于某种原因导致主汽门关闭而失去原动力时,发电机变为电动机带动汽轮机旋转,汽轮机叶片在无蒸汽情况下高速旋转会引起鼓风摩擦,特别是在末级叶片可能会引起过热,导致转子叶片的损坏事故。
所以说逆功率保护实则是对汽轮机无蒸汽运行的保护。
发电机的程序逆功率保护
发电机程序逆功率保护主要是防止发电机在带有一定负荷的情况下,突然跳开发电机出口开关而汽轮机主汽门又未能全部关闭的情况。在此情况下,汽轮发电机组极易发生超速,甚至飞车。为避免此种情况,对于非短路故障的某些保护,动作信号发出后,先作用于关闭汽轮机主汽门,待发电机逆功率继电器动作后,与主汽门关闭的信号组成与门,经一短时限组成程序逆功率保护,动作作用于全停。
逆功率保护与程序逆功率保护的区别
逆功率保护是为了防止逆功率后,发电机变为电动机,带动汽轮机旋转,造成汽轮机的损坏。归根到底,是怕原动机动力不足,反被系统带着跑!
程序逆功率保护是为了防止发电机组突然解列后,主汽门未完全关闭,导致汽轮机超速,从而利用逆功率来规避。归根到底,是怕原动机动力太足导致机组超速!
所以说严格意义上来说,逆功率保护是发电机继电保护的一种,但主要是保护汽轮机。而程序逆功率保护不是一种保护而是为了实现程序跳闸而设置的动作过程,也叫程序跳闸,一般应用于停机方式。
关键的是逆功率只要定值达到就会跳闸,而程序逆功率除了定值达到,还要求汽机主汽门关闭,所以说在机组启动过程中并网瞬间,一定要避免逆功率动作。
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能源局或准予电力业务许可的派出机构可以作出撤销电力业务许可的决定:
(一)派出机构工作人员滥用职权、玩忽职守作出准予电力业务许可决定的;
(二)超越法定职权作出准予电力业务许可决定的;
(三)违反法定程序作出准予电力业务许可决定的;
(四)对不具备申请资格或者不符合法定条件的申请人准予电力业务许可的;
(五)依法可以撤销电力业务许可的其他情形。
撤销电力业务许可可能对公共利益造成重大损害的,不予撤销。
第八条 作出撤回、撤销电力业务许可决定前, 能源局或其派出机构应当告知被许可人撤回、撤销电力业务许可的事实、理由和处理意见,听取被许可人的陈述和申辩。如被许可人无法联系,由准予电力业务许可的派出机构在其网站公告撤销、撤回电力业务许可证的事实、理由和处理意见等相关信息,公告期为30日。
对被许可人提出的陈述和申辩, 能源局或其派出机构应当进行核实;被许可人提出的陈述和申辩成立的, 能源局或其派出机构应当采纳。
第三章 电力业务许可证的吊销
第九条 被许可人有下列情形之一, 能源局或其派出机构可以作出吊销电力业务许可证的决定:
(一)不遵守电力市场运行规则,情节严重的;
(二)发电厂并网、电网互联不遵守有关规章、规则,情节严重的;
(三)不向从事电力交易的主体公平、无歧视开放电力市场或者不按照规定公平开放电网,情节严重的;
(四)依法可以吊销电力业务许可证的其他情形。
第十条 吊销电力业务许可证的行政处罚,由 能源局或其派出机构按规定程序实施。
第十一条 作出吊销电力业务许可证行政处罚决定前,被许可人有陈述、申辩和要求举行听证的权利;被许可人在规定期限内要求听证的,由 能源局或其派出机构组织听证。
第十二条 在听取被许可人陈述、申辩或者听证活动结束后, 能源局或其派出机构认为被许可人违法事实清楚、证据确凿的,应当作出吊销电力业务许可证的决定。
第四章 电力业务许可证的注销
第十三条 有下列情形之一的,应当依法电力业务许可证的注销手续:
(一)电力业务许可被依法撤回、撤销,或者电力业务许可证被依法吊销的;
(二)电力业务许可证有效期届满未延续的,或者延续申请未被批准的;
(三)被许可人申请停业、歇业被批准的;
(四)被许可人因解散、破产、倒闭等原因而依法终止的;
(五)被许可人不再具有发电机组、输电网络或者供电营业区的;
(六)经核查,被许可人已丧失从事许可事项活动能力的;
(七)法律、法规规定应当注销电力业务许可证的其他情形。
第十四条 发生第十三条 )项情形的,由派出机构在撤回、撤销、吊销决定生效后10日内注销手续。被许可人应当积极配合并在规定时限内交回电力业务许可证正本、副本。
第十五条 发生第十三条第(二)至(七)项情形的,被许可人应当在相关事项发生30日内向派出机构提出注销申请,并提交以下材料:
(一)法定代表人签署的电力业务许可证注销申请书;
(二)法定代表人身份证原件及复印件,如需代理人的,提供代理人身份证原件及复印件,以及法定代表人签字并加盖申请单位公章的《授权委托书》原件;
(三)电力业务许可证正本、副本;
(四)需注销事项的有关材料;
(五)法律、法规规定的其他材料。
被许可人申请材料齐全的,派出机构应在提交后10日内许可证注销手续。
第十六条 被许可人未按照第十五条规定提出注销申请的,派出机构经核实相关情况后可在其网站上发布注销公告。公告期为30日,公告期满后注销手续。
第十七条 派出机构负责公告辖区内注销电力业务许可证的被许可人名单及注销原因。
第五章 附 则
第十八条 本办法自印发之日起实施。原《电力业务许可证注销管理办法》(电监资质〔2012〕47号)同时废止。