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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、性要求越来越高。发电机的运行对保证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有着非常重要的意义。
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同步发电机，直流发电机的工作原理
同步发电机工作原理
· 主磁场的建立:励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。
· 载流导体:三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。
· 切割运动:原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能)，极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。
· 交变电势的产生:由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。
直流发电机的工作原理
直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应产生的交变电动势，靠换向器配合电刷的换向作用，使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。
电刷上不加直流电压，用原动机拖动电枢使之逆时针方向恒速转动，线圈两边就分别切割不同极性磁极下的磁力线，而在其中感应产生电动势，电动势方向按右手定则确定。这种电磁情况表示在图上。由于电枢连续地旋转，因此，必须使载流导体在磁场中所受到线圈边ab和cd交替地切割N极和S极下的磁力线，虽然每个线圈边和整个线圈中的感应电动势的方向是交变的.线圈内的感应电动势是一种交变电动势，而在电刷A，B端的电动势却为直流电动势(说得确切一些，是一种方向不变的脉振电动势)。因为，电枢在转动过程中，无论电枢转到什么位置，由于换向器配合电刷的换向作用，电刷A通过换向片所引出的电动势始终是切割N极磁力线的线圈边中的电动势，因此，电刷A始终有正极性。同样道理，电刷B始终有负极性，所以电刷端能引出方向不变的但大小变化的脉振电动势。如每极下的线圈数增多，可使脉振程度减小，就可获得直流电动势。这就是直流发电机的工作原理。同时也说明子直流发电机实质上是带有换向器的交流发电机。
从基本电磁情况来看，一台直流电机原则上既可工作为电动机运行，也可以作为发电机运行，只是约束的条件不同而已。在直流电机的两电刷端上，加上直流电压，将电能输入电枢，机械能从电机轴上输出，拖动生产机械，将电能转换成机械能而成为电动机，如用原动机拖动直流电机的电枢，而电刷上不加直流电压，则电刷端可以引出直流电动势作为直流电源，可输出电能，电机将机械能转换成电能而成为发电机。同一台电机，能作电动机或作发电机运行的这种原理.在电机理论中称为可逆原理。
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柴油发电机启动困难（能启动，但较困难）
（1）故障排除步骤
柴油机启动困难的故障排除方法如下。
①检查是否是因高原、高寒原因引起
②读取闪码，确定故障点，若无闪码转下一步。
③检查启动机是否正常及电瓶电量是否充足，若仍不能顺利启动转下一步。
④检查低压油路是否正常之若仍不能顺利启动转下一步。
⑤进一步检査柴油机转动是否灵活，配气正时是否正常。若仍不能顺利启动转下一步。
⑥检査曲轴转速传感器和凸轮轴转速传感器及插头是否损坏、牢固、清洁，若仍不能顺利启动转下一步。
⑦使用专业设备按以下步骤检测。
a、使用故障诊断仪检查飞轮信号盘与油泵凸轮信号盘是否同步，若仍不能顺利启动转下一步。
b、使用故障诊断仪进一步检查轨压是否正常，如轨压不正常，有可能是喷油器、共轨管、高压油泵、ECU引起。
（2）故障排除案例
1）故障描述：
①按上述步骤检查后未发现问题
②用诊断仪检查同步信号能够显示“48”，但是反应时间较长（超过3s），对曲轴转速传感器进行检查，发现传感器表面、飞轮信号孔很脏，擦拭干净后重新安装，故障排除
故障原因分析：异物导致了传感器不能及时准确识别飞轮上的信号孔位置
处理方法：异物，保证传感器的正确识别
2）故障描述：
①柴油机启动困难，而且在将要启动的一瞬间柴油机发出明显的“咔、咔”声，启动后转速只能达到1500r/min，柴油机进入“跛行”回家状态，闪码灯亮。
②读取闪码为“112”——曲轴转速传感器故障，经过检查发现曲轴转速传感器插头松动。重新安装后，故障排除
故障原因分析：插头接触不良（其余可能的原因还有忘记连接该传感器或传感器失效）。
处理方法：重新连接该传感器（若传感器失效，更换新的传感器）
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柴油发电机冷却液的作用
柴油发电机运行过程中受到自身柴油燃烧的影响会导致柴油机温度骤升，高温环境下不仅会影响柴油发电机工作效率的，甚至还会引起零部件故障问题的出现。基于此，我们需要对受热部分进行冷却，这就涉及到冷却液在柴油机冷却系统的加入问题，到底冷却液对于柴油发电机组的运行有哪些作用？
第1，防冻作用。
温度过低情况下保证柴油机冷却系统不被冻坏，一般来说常用的冷却液抗冻温度也就是冰点在零下20度到45度之间，根据不同地域的实际需求来合理选择。
第2，防沸作用。
高温情况下保证不会产生过早沸腾，一般常用的冷却液沸点在104度至108度，当冷却液加入冷却系统并产生压力之后其沸点会更高。
第3，防腐作用。
专用冷却液可以减少对冷却系统的腐蚀，从而避免冷却系统被锈蚀而导致的漏水问题。
第4，防锈作用。
优质的冷却液可以避免冷却系统生锈情况发生，一旦冷却系统生锈会导致加速磨损和降低热传导效率。
第五，防垢作用。
柴油发电机组由于冷却液所使用的是去离子水，因此可以避免结垢和沉淀的产生，达到保护发动机的目的。
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