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发电机多种异常状态及危害
随着电力工业的迅速发展，发电机单机容量的不断增加，大型发电机组在电力系统中越来越重要。人们对发电机的可靠性、安全性要求越来越高。发电机的安全运行对保证九江柴油发电机组的正常工作和电能质量起着极其重要的作用。但是较之故障，异常运行状态发生的机率更大，比如定子绕组过负荷、发电机失磁、失步，发电机逆功率运行，非全相运行等。这些威胁同样不容忽视，所以研究大型发电机的异常运行及保护是很有必要的。由于大型发电机多采用三相分相操作主开关，非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。本文针对大型发电机非全相运行进行了分析研究，采用对称分量法得出了各相电流、各序电流及相序电流间的关系，并用KATLAB软件进行了仿真，验证了理论分析的结果。同时，就发电机组非全相保护存在的问题提出了改进方案，并给出了发电厂发生非全相运行故障时的一些处理方法：
1、低励磁或失磁对于容量在100KW以下不允许失磁运行的发电机，当采用直流励磁机时，应在灭磁开关断开时同时断开发电机断路器。容量在100KW以上的发电机也应装设失磁保护。对于水轮发电机，保护动作于解列灭磁；对于九江柴油发电机，保护动作于减出力，以便缩短异步运行时间尽快恢复同步运行，在不允许继续异步运行或失磁后母线电压低于允许值时，保护动作于解列灭磁。
2、定子过电流或过负荷保护
在定子绕组、励磁绕组上应装设定时限和反时限过负荷保护。定时限过负荷保护动作于信号或自动减负荷、降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、解列灭磁。
3、逆功率保护
对于容量在200KW及以上的九江柴油发电机，宜装设逆功率保护。保护带时限动作于信号，经长时限动作于解列。 以上所述的解列灭磁，是指断开发电机断路器，汽轮机甩负荷。减出力，是指将原动机出力减到给定值。程序跳闸，对九江柴油发电机来说，是指首先关闭主汽门，待逆功率继电器动作后，再跳开发电机断路器并灭磁。对水轮发电机，是指首先将导水翼关到空载位置，再跳开发电机断路器灭磁。
4、发电机失步保护对于容量在300KW及以上的发电机，需装设失步保护，保护动作于信号或解列。若发生失步现象，应尽快创造恢复同期的条件，一般可采取增加发电机的励磁，或减少该失步电机的有功出力，进而将其牵入同步。动减负荷、降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、解列灭磁。
5、非全相运行保护
发电机变压器组的非全相运行故障，大多数发生在机组解列、并列的操作过程中，正确地进行机组解列或并列的操作是大幅度地减少因负序电流烧损发电机转子的简单而有效的措施。因此只要遵循保持发电机励磁、稳定机组转速、减少机组出力、控制定子电流的原则，严格按照合理顺序进行操作和调整，完全可以把负序电流控制在允许的范围之内。 由于现在大型发电机多采用三相分相操作主开关，非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。所以在下面的章节中我将重点分析发电机非全相运行及其相应的保护措施。
非全相运行时，由于发电机组接线方式、主变接地方式、断相形式、导致原因不同，非全相运行时的故障特征是不同的，所以对非全相运行进行合理有效的分类是分析研究的前提。非全相运行一般采用对称分量法来分析计算。对称分量法是一种线性变换，利用它可将任意一组不对称的三相电流(或电压)分解成正序、负序和零序三组三相对称的电流(或电压)，这三组各自独立的对称电流(或电压)就称为不对称电流(或电压)的对称分量，每组对称分量的三相之间都有大小相等、彼此间相位差相等的关系。电流或电压的相序、大小关系是机组非全相运行时的重要故障信息，这些量的提取与判断，对于保护机组与系统的运行安全有着非常重要的意义。
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九江柴油发电机组的自切换与自启动
九江柴油发电机自切换
自切换柜（又称ATS柜,双电源自动切换柜、双电源自动转换柜）主要用于主电源和应急电源之间的自动切换，它与自启动九江柴油发电机组一起组成了自动应急供电系统，可以在主电源停电后自动的将应急照明、保安电源、消防设备等负载切换到发电机组上，是医院、银行、电信、机场、电台、宾馆及工厂企业应急供电电源及消防电源等不可或缺的电力设施。
ATS自动化电柜操作方法有2种
1、模块手动操作方式：
打开电源钥匙后，按模块“手动”键直接启动，当机组启动成功正常运行后，与此同时自动化模块也进入自检状态，它会自动进入升速状态，升速成功后机组将会根据模块的显示进入自动合闸与网电并网。
2、全自动操作方式：
将模块设置在“自动”位置，机组进入准启动状态，在自动状态下，通过外开关信号，对市电状态自动长期检测、判别。一旦市电有故障、失电时，即刻进入自动启动状态。当市电来电时，它将会自动切换分闸降速停机。当市电恢复正常后，经系统3S确认，机组自动跳闸退网，延时3分钟，自动停机，并自动进入下一个自动启动的准备状态。
首先打开电源钥匙直接按“自动”键，机组同时就会自动启动升速，当赫兹表、频率表，水温表显示正常后，他将会自动合闸送电与网电并网。准状态自动控制、市电状态自动检测、机组自动启动、自动投网、自动退网、自动停机、故障自动跳闸、停机、报警。
九江柴油发电机自启动
自启动的功能：当市电停电时（或者其它重要机组启动的信号），经延时确认，机组自动启动（1~8次可调，首次启动成功率>99%），自动确认发电机组供电正常后，向负载供电。市电恢复正常后，经延时确认自动冷却停机（冷却停机时间0~300s可调）。同时具有众多的保护功能，数字显示电压、电流、频率、功率、功率因数、运行时间、电池电压、转速等参数。
自启动开机方法有两种：
1、电源启动，这和基本型发电机组的启动方式相同，方法都是先打开电源，扭动钥匙后，按启动键，当机器启动成功后在按急停按钮停机，关闭钥匙报警器。
2、钥匙启动：首先按顺时针方向旋动钥匙，机器启动正常后松开钥匙，接着按模块“菜单”键按钮进入模块设置，按提示输入密码“0318”，进入后按“上”“下”键确认，查看油压、水温指标是否正常，确认正常后将“升降”速开关旋向全速方向，当频率升速到51.5-52HZ之间时，表明已经到达到 速，这时一切指标正常说明机器运行良好，性能调试成功。运行一段时间确定无故障需要停机时，先由机组操作人员将“升速”旋钮慢慢旋至怠速方向，机组慢慢降速，待数值恢复到厂家出厂前设定的位置时，方可按“急停”按钮停机
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同步发电机的序分量电抗
同步发电机的序分量电抗X1、X2、X0
分析同步发电机不对称运行的基本方法是对称分量法。应用对称分量法，可以把发电机不对称的三相电压、电流及其所激励的磁势分解为正序分量、负序分量和零序分量，然后对各个分量分别建立的端点方程式和相序方程式，求解各序分量并研究各序分量分别所产生的效果， ，将它们叠加起来，就得出实际不对称运行的结果和影响。实践证明，在不计饱和时，上述方法所求得的结果，特别是对于基波分量基本上是正确的。
在不对称运行时，同步发电机的空气隙磁场为一椭圆形旋转磁场，即除了正序旋转磁场以外，尚有负序旋转磁场。因为它们的旋转方向不同，所以转子回路的反应也各不相同；对不同相序的电流，同步电机呈显的电抗也就有不同的数值。
当同步电机对称运行时，如前面各章所讨论的情形，定子电流为一稳定的对称三相电流，实际上即一组正序分量，它们所产生的旋转磁场（即正序旋转磁场）和转子之间没有相对运动，这个磁场并不能在转子绕组中产生感应电势，这个电流所遇到的电抗便是同步电抗。故同步电机的正序电抗即系同步电抗，不对称运行时，负序电流所产生的负序旋转磁场以同步速向着和转子转向相反的方向旋转，即该磁场将以两倍同步速载切转子绕组，将在转子绕组中感应一个两倍于电源频率的交变电流。对于负序旋转磁场而言，转子绕组的作用为一短路绕组，致使负序电流所遇到的便不再是同步电抗，而是另一个电抗x2，称它为负序电抗，其数值远较同步电抗为小。
负序旋转磁场在转子激磁绕组和组尼绕组中所感应的两倍频率的交变电流，将引起附加的铜损耗；负序旋转磁场还将在转子表面产生涡流，从而引起附加表面损耗。这些损耗都将使转子温升提高。此外，负序旋转磁场还将在转子轴和定子机座引起振动。
根据我国“发电机运行规程”规定：在额定负载连续运行时，汽轮发电机三相电流之差，不得超过额定值的10％，水轮发电机和同步补偿机的三相电流之差，不得超过额定值的20％，同时任一相的电流不得大于额定值。在低于额定负载连续运行时，各相电流之差可以大于上面所规定的数值，但应根据试验确定。
当零序电流流过定子绕组时，由各相零序电流所产生的三个脉动磁势，其幅值相等，时间上同相，而三者在空间各相隔120°电角度，因此三相零序基波全成磁势恰相至抵消，不形成气隙互磁通，只存在一些漏磁场，数值一般很小。零电流所遇到的电抗为带有漏抗性质的零序电抗，用代表，较更小。
由于现代电力系统的规模很大，在正常运行时负载电流的严重不对称是不常见的。具有实际意义的不对称运行情况为故障状态，如单相接地短路、二相短路和二相接地短路等。
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