发电机保护原理(学术参考)
初中物理发电机原理

初中物理发电机原理
发电机原理是指将机械能转化成电能的装置。
其基本原理是利用磁场和电路之间的相互作用来实现能量转换。
发电机由两大基本部分构成:导体和磁场。
导体是一个绕成线圈的金属导体,常用铜线制成。
而磁场则是通过永磁体或电磁体产生的。
当导体在磁场中运动时,由于导体中的自由电子受到磁场的作用,会发生电子的偏移和电荷的累积。
这样就形成了两端电位差,即电压。
导体绕成一个闭合的线圈后,当线圈转动时,导体和磁场之间的相互作用会使电荷开始在导线中流动,形成电流。
这个过程叫做感应现象。
发电机中的转子是通过外接动力源,如蒸汽机或水力发电站等,提供机械能来驱动的。
转子的旋转运动使导线切割磁力线,从而产生感应电流。
为了使电流连续不断地流动,发电机通常采用换向器或集电环来改变电流的方向。
这样导线就会不断地切割磁力线,产生交流电。
通过将感应电流导入电路中,就可以使用发电机产生的电能来推动各种电器设备的运转,实现电力的利用。
综上所述,发电机的工作原理是利用导线在磁场中运动时产生感应电流,通过电路将机械能转化为电能。
这种原理使得发电机在电力供应领域发挥了重要的作用。
发电机原理 物理
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发电机原理物理
发电机是将机械能转化为电能的装置,其工作原理基于电磁感应现象。
下面是发电机的原理简述:
1. 磁场产生:发电机中需要通过一对永久磁体或者电磁铁来产生强大的磁场。
这些磁体或电磁铁会产生一个磁场,通常在轴心线附近形成一个磁场区域。
2. 导体回路:发电机中还需要一组导体回路,通常是由导线制成的线圈。
这些导体回路被安装在一个旋转的部件上,通常称之为转子。
导体回路可以是一组线圈或者只是一个导线。
3. 动磁场的相对运动:当转子旋转时,导体回路中的导线就会穿过磁场区域。
这种动与静之间的相对运动会引起导体回路中的自由电子受力,从而产生电流。
4. 电磁感应效应:根据电磁感应定律,导体回路中的电流的大小和方向取决于导线与磁场之间的相对运动速度。
当导线穿过磁场时,它们会受到一个力的作用,从而导致电子在导线内部移动。
5. 交流电输出:由于转子不断旋转,导体回路中就会产生交流电。
这时,通过连接导体回路两端的电路,就可以将交流电输出到外部负载上供电使用。
发电机的原理可以简单概括为:在磁场作用下,导体回路中的
导线运动会产生电磁感应效应,从而转化为交流电。
发电机通过这种方式将机械能转化为电能,实现电力的供应。
飞轮储能系统高速永磁同步电动发电机控制关键技术研究

飞轮储能系统高速永磁同步电动发电机控制关键技术研究一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展,飞轮储能系统作为一种新型储能技术,凭借其高功率密度、快速充放电、长寿命等优势,逐渐受到业界的广泛关注和深入研究。
高速永磁同步电动发电机作为飞轮储能系统的核心部件,其控制技术的优劣直接影响到整个系统的性能与稳定性。
对高速永磁同步电动发电机控制关键技术的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
本文旨在深入研究飞轮储能系统中高速永磁同步电动发电机的控制技术,针对其高速旋转、高功率密度、高精度控制等特点,探索有效的控制策略和优化方法。
对高速永磁同步电动发电机的基本原理和结构特点进行详细介绍,为后续的控制技术研究奠定理论基础。
重点分析现有控制技术的优缺点,并针对存在的问题提出改进方案。
在此基础上,结合先进的控制理论和技术手段,设计高效的控制算法,实现对高速永磁同步电动发电机的高效、稳定控制。
通过仿真和实验验证所提控制技术的有效性和可行性,为飞轮储能系统的实际应用提供有力支持。
本文的研究内容不仅有助于推动飞轮储能技术的发展和应用,也为相关领域的研究人员提供有益的参考和借鉴。
同时,本文的研究成果对于提高我国在新能源和储能技术领域的自主创新能力和核心竞争力具有重要意义。
二、飞轮储能系统概述飞轮储能系统(Flywheel Energy Storage System,FESS)是一种基于机械能储存与释放原理的新型储能技术。
其基本原理是,通过高速旋转的飞轮将电能转化为机械能进行储存,当需要能量时,飞轮减速将机械能再转化回电能。
这种储能方式具有响应速度快、效率高、寿命长、维护成本低等优点,因此在电力调峰、分布式能源、不间断电源等领域具有广泛的应用前景。
飞轮储能系统的核心部件是高速永磁同步电动发电机(HighSpeed Permanent Magnet Synchronous MotorGenerator,HSPMSG)。
柴油发电机组的工作原理及特性
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柴油发电机组的工作原理及特性作者:郭星民来源:《科学导报·学术》2018年第01期摘要:本文探讨了柴油机的工作原理,发电机的工作原理,对柴油发电机组的主要性能指标进行了论述,为指导生产提供了理论依据。
关键词:柴油机;工作原理;发电机;性能指标【中图分类号】TM314【文献标识码】A【文章编号】2236-1879(2018)01-0188-01柴油发电机组是一种发电设备,以柴油等为燃料,以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械,主要包括三部分:柴油机、发电机和控制系统。
1柴油机的工作原理柴油机的基本结构由燃烧室组件、动力传递组件、机体和主轴承、配气机构、供油系统和调速器、润滑系统、冷却系统、起动系统构成。
柴油机必须经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力过程即一个工作循环之后,才能恢复起始状态,使柴油机连续不断地产生机械功。
目前,柴油发电机组配置的柴油机都是四冲程柴油机,即柴油机活塞走完四个冲程完成一个工作循环。
2发电机的工作原理三相同步发电机的结构包括定子和转子两大部分,同步电机的定子又称电枢,包括机座、端盖、电枢铁芯、电枢绕组装置等部件。
转子包括转子铁芯、转子(励磁)绕组、风扇、转轴等部件[3]。
同步发电机的主磁场由直流励磁产生,直流电流流经转子线圈,产生磁场。
当转子由原动机带动旋转时,气隙中便形成一个转速为 n 的旋转磁场,电枢线圈的导体将不断地被磁力线所切割,产生感应电势,感应电势的有效值为 E。
接通负载后,在电枢绕组中流过感应电流,这个交变电流也在发电机的气隙产生一个旋转磁场,这个磁场称为电枢磁场,或称为定子磁场。
当主磁场由柴油机拖动旋转到一个新的位置时,电枢磁场也随之旋转到另一个位置。
转子会带动电枢磁场以同一转速旋转,两者时间保持同步,故称为同步发电机。
如果转子的极对数为p,则感应电势的频率 f 为:f =pn/60。
由于定子三相绕组在空间的位置是对称的,彼此相差120°电角度,所以,定子绕组切割磁力线时,将产生对称的三相感应电势。
330_MW发电机定子3次谐波接地信号频发的原因及故障消除

Telecom Power Technology· 246 · 2023年1月25日第40卷第2期Jan. 25, 2023, Vol.40 No.2 运营维护技术DOI:10.19399/j.cnki.tpt.2023.02.076330 MW 发电机定子3次谐波接地信号频发的原因及故障消除姜海涛,孙春明,王泽朋,闫鹏寿,王继东(甘肃电投金昌发电有限责任公司,甘肃 金昌 737202)摘要:针对某电厂330 MW 发电机定子3次谐波接地信号频繁报警,根据现场对发电机一次回路检查,发电机保护说明书内容及保护定值进行查阅,通过定子3次谐波接地信号发出前后的数据分析和现场检查综合判断,利用机组停运机会查明了发电机定子3次谐波接地信号频发的原因,确保发电机出现问题的概率大幅度减少,保证了机组的稳定运行。
关键词:发电机;定子接地;3次谐波;故障消除Causes of Frequent Occurrence of Stator Third Harmonic Grounding Signal of 330 MWGenerator and Its Fault EliminationJIA NG Haitao,SUN Chu nming ,WANG Zepeng ,YAN Pengshou, WANG Jidong(Gansu Power Investment Jinchang Power Generation Co., Ltd., Jinchang 737202, China )Abstract: In view of the frequent alarm of the third harmonic grounding signal of the 330 MW generator stator in a power plant, according to the on-site inspection of the generator primary circuit, the contents of the generator protection manual and the protection settings, through the data analysis before and after the sending of the third harmonic grounding signal of the stator and the comprehensive judgment of the on-site inspection, the reason for the frequent occurrence of the third harmonic grounding signal of the generator stator was found out by using the opportunity of unit shutdown, The probability of generator problems is greatly reduced, and the stable operation of the unit is ensured.Keywords: alternator; stator grounding; third harmonic; fault elimination0 引 言某电厂2×330 MW 发电机由上海电机厂生产,型号QFSN-330-2-20,于2009年11月投产,发电机-变压器组保护设有2套完全独立的保护装置,共设3面保护柜,2套独立的保护布置于 A 、B 柜,而C 柜中则布置有非电量保护,3个保护柜的生产厂家均相同。
风力发电场保护配置及原理

风力发电场保护配置及原理风力发电场的保护配置和原理主要涉及以下几个方面:1. 风力发电机组保护:风力发电机组是风力发电场的核心设备,需要配置相应的保护装置来确保其正常运行。
常见的保护配置包括过载保护、欠载保护、过压保护、欠压保护、短路保护、缺相保护等。
这些保护装置通过检测发电机组的运行状态和电气参数,对异常情况进行判断和处理,从而保证发电机组的正常运行。
2. 风力发电机组控制系统保护:控制系统是风力发电机组的重要组成部分,用于控制发电机组的启动、停止、功率输出等操作。
常见的控制系统保护配置包括安全停机保护、自动复位保护、控制电源失压保护等。
这些保护装置通过监测控制系统的状态和输入输出信号,对异常情况进行判断和处理,从而保证控制系统的正常运行。
3. 风力发电机组传感器保护:传感器是风力发电机组中用于监测和测量各种参数的装置,例如风速、风向、温度、压力等。
传感器的正常运行对于发电机组的稳定运行至关重要。
常见的传感器保护配置包括防雷保护、过压保护、防水保护等。
这些保护装置通过检测传感器的运行状态和参数,对异常情况进行判断和处理,从而保证传感器的正常运行。
4. 风力发电场通信系统保护:风力发电场通常需要建立通信系统,用于实现各设备之间的信息传输和控制。
通信系统的稳定运行对于整个风力发电场的正常运行至关重要。
常见的通信系统保护配置包括防雷保护、过压保护、电磁屏蔽等。
这些保护装置通过检测通信设备的运行状态和信号质量,对异常情况进行判断和处理,从而保证通信系统的正常运行。
总的来说,风力发电场的保护配置需要根据实际情况进行具体设计,并选择合适的保护装置来实现对风力发电机组、控制系统、传感器和通信系统的保护。
同时,也需要注意保护装置的维护和更新,以确保其正常工作和有效性。
大学物理论文3000字(精选5篇)

⼤学物理论⽂3000字(精选5篇) ⽆论是在学习还是在⼯作中,⼤家都尝试过写论⽂吧,借助论⽂可以达到探讨问题进⾏学术研究的⽬的。
你知道论⽂怎样写才规范吗?下⾯是⼩编收集整理的⼤学物理论⽂3000字(精选5篇),希望能够帮助到⼤家。
⼤学物理论⽂篇1 摘要: 电磁运动是物质的⼜⼀种基本运动形式,电磁相互作⽤是⾃然界已知的四种基本相互作⽤之⼀,也是⼈们认识得较深⼊的⼀种相互作⽤。
在⽇常⽣活和⽣产活动中,在对物质结构的深⼊认识过程中,都要涉及电磁运动。
因此,理解和掌握电磁运动的基本规律,在理论上和实际上都有及其重要的意义,这也就是我们所说的电磁学。
关键词: 电磁学,电磁运动 1.库伦定律 17xx年法国物理学家库伦⽤扭秤实验测定了两个带电球体之间的相互作⽤的电⼒。
库伦在实验的基础上提出了两个点电荷之间的相互作⽤的规律,即库仑定律: 在真空中,两个静⽌的点电荷之间的相互作⽤⼒,其⼤⼩和他们电荷的乘积成正⽐,与他们之间距离的⼆次⽅成反⽐;作⽤的⽅向沿着亮点电荷的连线,同号电荷相斥,异号电荷相吸。
这是电学以数学描述的第⼀步。
此定律⽤到了⽜顿之⼒的观念。
这成为了⽜顿⼒学中⼀种新的⼒。
与驽钝万有引⼒有相同之处。
此定律成了电磁学的基础,如今所有电磁学,第⼀必须学它。
这也是电荷单位的来源。
因此,虽然库伦定律描述电荷静⽌时的状态⼗分精准,单独的库伦定律却不容易,以静电效应为主的复印机,静电除尘、静电喇叭等,发明年代也在1960以后,距库伦定律之发现⼏乎近两百年。
我们现在⽤的电器,绝⼤部份都靠电流,⽽没有电荷(甚⾄接地以免产⽣多余电荷)。
也就是说,正负电仍是抵消,但相互移动。
──河中没⽔,不可能有⽔流;但电线中电荷为零,却仍然可以有电流! 2.安培定律 法国物理学家安培(Andre Marie Ampere, 1775-1836)提出:所有磁性的来源,或许就是电流。
他在18xx年,听到奥斯特实验结果之后,两个星期之内,便开始实验。
发电机过励磁保护原理

发电机过励磁保护原理
发电机过励磁保护的原理主要基于发电机的工作磁密与电压和频率的关系。
当发电机的电压和频率发生变化时,其工作磁密也会相应变化。
如果发电机的工作磁密大于其额定值,即超过其饱和磁密,就可能引起过励磁。
过励磁的主要危害包括铁芯饱和,导致附加损耗增加,引起局部过热,甚至可能损坏设备绝缘。
为了防止过励磁现象的发生,发电机通常配备有专门的过励磁保护装置。
过励磁保护装置通过监测发电机绕组电压和电流,当监测到过励磁的信号时,立即采取措施,如降低励磁电流,以保护发电机和设备。
过励磁保护装置的动作特性通常包括定时限和反时限两种,定时限用于在过励磁倍数达到一定值时发出信号,而反时限则用于在过励磁倍数达到更高值时动作于跳闸,以防止发电机和变压器因过励磁而损坏。
一起发电机转子接地保护误动事件的分析与解决方法

2020年增刊河南电力109一起发电机转子接地保护误动事件的分析与解决方法黄建礼1,王加军2(1.华润电力登封有限公司,河南登封452473;2.华润电力控股有限公司中西大区,河南郑州450046)作者简介:黄建礼(1987-),男,本科,助理工程师,从事电气二次维护、检修工作。
摘要:发电机转子接地保护是对发电机励磁回路一点接地故障的保护,发电机转子接地保护误动作,不仅影响发电机正常负荷调整,严重时可能造成机组跳闸,对电网系统产生扰动。
本文介绍了一起发电机转子接地保护误动作事件,对事件原因进行了认真的分析。
详细介绍了事件过程、检查情况、原因分析、解决方法等内容,对故障的查找总结出一些实践经验,为处理类似事故提供了借鉴经验和方法。
关键词:转子接地保护;励磁装置;轴电压;滤波回路中图分类号:TM311文献标识码:B文章编号:411441(2020)01-0109-030引言发电机转子接地故障是常见的故障形式之一,转子一点接地故障时,由于转子绕组及励磁系统对地是绝缘的,因此不会构成对发电机的危害。
当发电机转子绕组出现不同位置的两点接地或匝间短路时,很大的短路电流可能烧伤转子本体。
另外,由于部分转子绕组被短路,使气隙磁场不均匀或发生畸变,从而使电磁转矩不均匀并造成发电机振动,损坏发电机。
因此,发电机转子接地保护应能真实反映发电机转子绝缘情况,使之能正确动作。
本文针对南瑞电控公司NES -5100励磁系统设计不合理,造成许继电气公司WFB -805A 转子接地保护误动作事件进行分析,提出在运行及维护中应采取的防范措施,对于转子接地保护及励磁装置的设计、稳定运行具有重要意义。
1事件回顾2018年8月29日,某电厂600MW 发电机转子接地保护动作告警,检查发变组保护A 柜报“转子接地高定值”告警,告警接地电阻为19.861k Ω(定值为20k Ω),告警信息见图1、图2,经复位后告警消失,保护装置实测接地电阻为24.473k Ω。
摩擦纳米发电机发表nature

随着科技的不断进步,纳米技术正逐渐成为人们关注的热点领域。
近日,一项名为“摩擦纳米发电机”的科研成果在世界顶尖科学杂志Nature上发表,引发了广泛的关注和讨论。
摩擦纳米发电机作为一种新型的能量转换器,其原理和应用前景备受瞩目。
下面就让我们一起来深入探讨一下摩擦纳米发电机的相关内容。
一、摩擦纳米发电机的基本原理摩擦纳米发电机利用了纳米级材料之间的静电相互作用和超摩擦效应来产生电能。
它的基本结构包括负载和载体两部分,通常采用纳米级材料制成。
在机械摩擦作用下,两部分纳米级材料之间的静电相互作用会产生电子传输,从而实现能量转换,将机械能转化为电能。
二、摩擦纳米发电机的优势1. 高效能转换:摩擦纳米发电机利用了纳米级材料之间的静电相互作用,将机械能高效转化为电能,能量转换效率较高。
2. 环保节能:摩擦纳米发电机是一种可再生的能量转换器,与传统的化石能源相比,它具有更低的能源消耗和更少的环境污染。
3. 应用广泛:摩擦纳米发电机的小型化和灵活性使其在微型传感器、穿戴设备、智能手机等领域有着广泛的应用前景。
三、摩擦纳米发电机的研究现状目前,摩擦纳米发电机已经引起了众多科研人员的广泛关注和研究。
许多国内外的科研机构和学术团队都在积极开展摩擦纳米发电机的研究工作,试图进一步提高其能量转换效率,拓展其应用领域。
四、摩擦纳米发电机的未来发展随着纳米技术和材料科学的不断进步,摩擦纳米发电机有望在能源转换和微型能源设备领域发挥越来越重要的作用。
未来,摩擦纳米发电机有望实现更高效能转换和更广泛的应用,为人类社会的可持续发展做出积极贡献。
从以上内容可以看出,摩擦纳米发电机作为一种新型的能量转换器,其原理和应用前景备受瞩目。
目前,摩擦纳米发电机的研究工作正在积极开展中,未来有望实现更高效能转换和更广泛的应用,为人类社会的可持续发展做出积极贡献。
希望在不久的将来,摩擦纳米发电机能够为人类社会的能源转换和微型能源设备领域带来新的突破和进步。
继电保护技术的学术文献
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继电保护技术的学术文献继电保护技术在电力系统中起着至关重要的作用。
它通过监测电力系统的状态和运行情况,及时发现故障和异常,采取相应的措施来保护电力设备的安全运行。
本文将从继电保护技术的基本原理、应用领域和未来发展趋势等方面进行阐述。
继电保护技术的基本原理是利用继电器来实现对电力系统的监测和保护。
继电器是一种能够根据输入信号来控制输出电路的装置,它通过感知电力系统中的电流、电压等参数的变化,并根据预设的保护逻辑来判断是否存在故障。
一旦发现故障,继电器会迅速采取动作,切断故障部分,以避免故障扩大和对电力设备造成损害。
继电保护技术广泛应用于电力系统的各个环节,包括发电、输电和配电等环节。
在发电环节,继电保护技术可以对发电机、变压器等设备进行保护,保证电力系统的稳定运行。
在输电和配电环节,继电保护技术可以对电缆、线路等设备进行保护,避免故障对电力系统的影响。
随着电力系统的规模不断扩大和电力设备的复杂性不断增加,继电保护技术也在不断发展。
未来,继电保护技术将更加注重对电力系统的智能化和自适应性的要求。
例如,引入人工智能和大数据分析等技术,可以实现对电力系统的自动化监测和故障诊断,提高继电保护的准确性和可靠性。
继电保护技术的发展还面临一些挑战。
首先,电力系统的复杂性和不确定性使得继电保护技术的设计和应用变得更加复杂。
其次,继电保护技术需要与其他电力系统的装置和设备进行紧密配合,才能实现对电力系统的全面保护。
此外,继电保护技术的安全性和可靠性也是发展过程中需要重点关注的问题。
继电保护技术是电力系统中不可或缺的一部分,它通过监测和保护电力设备,确保电力系统的安全运行。
随着电力系统的发展和需求的变化,继电保护技术也在不断创新和发展,以适应新的挑战和需求。
未来,继电保护技术将朝着智能化、自适应性和可靠性的方向发展,为电力系统的安全运行提供更好的保障。
电机保护原理
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电机保护原理
电机保护原理是指通过监测和控制电机运行状态,防止电机因过载、过流、过温、过压、欠压、相序错误等异常情况而发生损坏。
电机保护原理主要包括三个方面:监测、判断和控制。
首先是电机状态的监测。
通过传感器或电极,监测电机的电流、电压、温度、转速等参数,实时获取电机的运行状态。
其次是判断电机是否处于异常状态。
根据电机的额定参数和特性曲线,将实时监测到的参数与预设的保护数值进行对比,判断电机是否超过了安全范围。
例如,当电机电流超过额定电流的一定百分比时,可以判断为过载状态。
最后是对异常状态进行控制。
一旦判断到电机处于异常状态,即触发保护控制装置。
这可以通过断开电机供电电路、发出警报信号、关闭电机控制信号等方式来实现。
保护控制装置可以是机械式的保护继电器,也可以是数字化的电气保护装置。
综上所述,电机保护原理主要包括监测电机状态、判断是否异常和对异常状态进行控制三个方面。
这样可以及时防止电机发生损坏,并保障电机的安全运行。
浅谈风力发电机组为什么需要具备低电压穿越能力

浅谈风力发电机组为什么需要具备低电压穿越能力发布时间:2021-12-09T10:05:31.869Z 来源:《电力设备》2021年第9期作者:宋贤刚王付忠[导读] 并网风力发电是近年来国际上发展速度最快的可再生能源技术之一。
(新乡华新电力集团股份公司 453000)前言:低电压穿越能力是当电力系统中故障导致电压跌落后,风电场切除会严重影响系统运行的稳定性,这就要求风电机组具有低电压穿越(Low V oltage Ride Through,LVRT)能力,保证系统发生故障后风电机组不间断并网运行。
关键词:风机低电压穿越并网脱网稳定运行一、问题产生背景并网风力发电是近年来国际上发展速度最快的可再生能源技术之一。
并网风力发电机与传统的并网发电设备最大的区别在于:其在电网故障期间并不能维持电网的电压和频率,这对电力系统的稳定性非常不利。
电网故障是电网的一种非正常运行形式,主要有输电线路短路或断路,如三相对地,单相对地以及线间短路或断路等,它们会引起电网电压幅值的剧烈变化。
双馈式变速恒频风电机组是目前国内外风电机组的主流机型,其发电设备为双馈感应发电机,当出现电网故障时,现有的保护原则是将双馈感应发电机立即从电网中脱网以确保机组的安全。
随着风电机组单机容量的不断增大和风电场规模的不断扩大,风电机组与电网间的相互影响已日趋严重。
人们越来越担心,一旦电网发生故障迫使大面积风电机组因自身保护而脱网的话,将严重影响电力系统的运行稳定性。
因此,随着接入电网的双馈感应发电机容量的不断增加,电网对其要求越来越高,通常情况下要求发电机组在电网故障出现电压跌落的情况下不脱网运行,并在故障切除后能尽快帮助电力系统恢复稳定运行,也就是说,要求风电机组具有一定低电压穿越能力。
二、风电低电压穿越介绍低电压穿越(LVRT),指在风力发电机并网点电压跌落的时候,风机能够保持并网,甚至向电网提供一定的无功功率,支持电网恢复,直到电网恢复正常,从而“穿越”这个低电压时间区间。
设备控制器_发电机保护原理CAD图
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35kV变电站保护定值的计算(学术参考)
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35kV变电站保护定值的计算继电保护装置是电力系统重要二次设备,它对电力系统安全稳定地运行起着重要的作用。
电力系统对继电保护装置的要求是快速性、可靠性、选择性。
要满足这三点要求,除选用性能良好的继电保护装置外,还必须正确地进行整定。
性能再好的保护装置,如整定不正确,也不能正确地完成保护功能。
本章就采用微机保护装置的35kV变电站的线路、主变、电容等设备的保护定值的计算,作简单的介绍,以帮助用户正确地进行35kV变电站,继电保护装置进行整定,充分发挥各种保护装置的作用,保证变电站设备的安全和可靠、经济、稳定运行。
§16-1 线路保护整定值的计算对于35KV及以下电压等级电力系统,一般为中性点不直接接地系统,其线路保护,通常采用反应故障时电压、电流的三段式电流保护。
第Ⅰ段电流保护为瞬时电流速断保护、第Ⅱ段为限时电流速断保护、第Ⅲ段为过流保护;第Ⅰ段及第Ⅱ段电流保护构成本线路的主保护,过流保护为后备保护。
当电流第Ⅰ段、第Ⅱ段保护灵敏系数不够时,可采用电流闭锁电压速断保护,如过流保护作远后备时的灵敏系数不够,可带低电压或复合电压启动。
如果被保护线路为双侧电源时,应加方向闭锁,以防止在保护设置处后方发生短路时保护误动。
电流、电压整定值受电网结构及运行方式影响较大,整定值的准确计算比较复杂,下面以图16-1所示的单侧电源环网供电电网,母线B、C间断路器5QF的保护为例,简单介绍采用EDCS-6110单元线路的各种保护整定值的计算。
16-1.1 电流速断保护整定值I sdz1的计算电流速断保护为无时限保护,其动作时间为保护装置的固有动作时间,按“规程”规定微机保护的固有动作时间为40ms以下。
一.电流速断保护的整定计算1. 电流速断保护动作电流整定值I szd1的基本计算公式:根据保护的选择性要求,电流速断保护只有在本线路内发生短路时才动作,为使计算简单,通常取线路末端母线(母线C )短路来计算线路短路电流I dmax ,考虑到末端母线上其它线路近端短路时,短路电流与母线短路电流接近,为保证电流速断保护不误动,则电流速断保护电流整定值为:为电流速断保护的可靠系数,一般取1.2~1.3。
电机保护原理
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电机保护原理
电机是工业生产中常用的设备之一,它的运行状态直接影响着生产效率和设备的寿命。
为了保护电机免受损坏,我们需要了解电机保护原理并采取相应的措施。
首先,电机保护原理包括过载保护、短路保护和过压保护。
过载保护是指当电机承受的负载超过其额定容量时,会引起电机过热,甚至烧毁。
为了避免这种情况发生,我们可以安装过载继电器或热继电器来监测电机的负载情况,一旦超过额定容量就会自动切断电源,保护电机不受损坏。
其次,短路保护是指当电机内部出现短路故障时,会导致电机无法正常运行甚至引发火灾。
为了防止这种情况发生,我们可以安装短路保护器或断路器来监测电路中的短路情况,一旦检测到短路就会切断电源,避免损坏电机和其他设备。
最后,过压保护是指当电机所接收的电压超过额定值时,会导致电机过载甚至损坏。
为了防止这种情况发生,我们可以安装过压继电器或电压保护器来监测电机所接收的电压,一旦超过额定值就会切断电源,保护电机不受损坏。
总之,电机保护原理是保证电机安全运行的重要保障。
通过了解和采取相应的保护措施,我们可以有效地保护电机,延长其使用寿命,提高生产效率。
希望大家能够重视电机保护原理,加强对电机的保护工作,确保设备的安全运行。
大型发电机励磁限制与发电机保护配合综述
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2012 年发电机励磁系统学术年会
念上可能必;另一种原因是励磁调节器程序本 身设计缺陷或功能不完善,在发生程序中没有 设计的工况下,励磁调节器发生误调节,致使 ห้องสมุดไป่ตู้电机误失磁或误强励事故发生。本文主要讨 论如何通过设计励磁调节软件功能来降低发电 机误失磁或误强励引起发电机误解列故障的概 率,提高发电机及电力系统运行可靠性。
理论上,采用阻抗特征的(P,Q)特性曲 线,低励限制就可以与失磁保护实现配合,针 对实际励磁产品,为进一步增加可靠性,还应 考虑后备低励磁限制,即最小励磁电流限制, 以防止励磁产品计算 P 和 Q 出错时,无功低励 磁限制未动作而失磁保护动作解列发电机的情 况发生。
目前发电机励磁调节器一般设有发电机进
1 Xs
+
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Q U2
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(7)
从(7)可以得出发电机静稳特性在( P /U 2 ,Q /U 2 )平面上是一个确定的圆,而在(P,Q)
从标准规定可以得知,欠励限制范围由发 电机静稳极限及端部发热确定,事实上该范围 无法理论计算获得,要由实际进相试验获得; 同时也规定限制范围计及发电机端电压的变 化,但如何计及则没有意见,整定原则中只规 定动作时间延迟,在时间上保证先动作,没有 对如何保证动作范围上作细致具体规定。
法拉第圆盘发电机-上海第八中学
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第十一章电磁感应电磁波参考资料1.我国三峡工程第一台发电机组定子我国第一台70万kW发电机定子机座于2002年4月在上海诞生,它是三峡一期工程水电机组的主要设备。
这台机座的直径有22m,占地面积380m2,酷似一个环状的音乐厅。
机座落成典礼就是在这“音乐厅”里举行的一场交响音乐会,百余人组成的乐队奏起了雄伟的《红旗颂》,并跟500多名建设者一起高唱《咱们工人有力量》,抒发了我国民族工业奋发图强的豪情。
2.法拉第圆盘发电机1831年,法拉第发现电磁感应现象后不久,他利用电磁感应原理发明了世界上第一台发电机——法拉第的圆盘发电机。
这台发电机在磁场中转动的不是线圈,而是一个紫铜做的圆盘。
图2是将教材中图11-1顺时针转动90°后画出的原理示意图。
紫铜圆盘放置在蹄形磁铁的磁场中,盘的圆心处固定一个摇柄,圆盘的边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴,再用导线把电刷与电流表连接起来。
我们把圆盘看作是由无数根长度等于圆半径的紫铜辐条组成,当转动摇柄使圆盘转动时,每根紫铜辐条都在切割磁感线。
由于每时刻总有某辐条到达OA位置,跟外电路的电流表构成闭合回路,因此在闭合电路中就有持续不断的电流。
这台像儿童玩具般的发电机,发电能力很小,只相当于一节干电池。
法拉第在英国皇家学会上演示他的发电机时,一位贵夫人问他:“这玩艺有什么用呢?”法拉第非常有礼貌地回答道:“夫人,新生的婴儿又有什么用处呢?”这一绝妙的回答道出了这个发明的发展潜力。
170多年过去了,正是这台简陋、不成熟的圆盘发电机,使人们看到了由磁生电的可能性,并把人类带入到了电气化时代。
3.麦克斯韦的科学贡献英国物理学家麦克斯韦(J.C.Maxwell)生于1831年,1897年在剑桥逝世。
麦克斯韦是19世纪伟大的物理学家,经典电磁理论的奠基人,在热力学、光学、分子物理学、弹性理论和液体性质理论等方面都作出了贡献。
麦克斯韦自幼聪颖,14岁时就发表过数学论文。
在电磁学研究方面,他接受并创造性地发展了法拉第的基本思想,构想了电磁作用的力学模型,并引入了位移电流的概念。
高压发电机原理
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高压发电机原理一、引言高压发电机是一种重要的发电设备,其原理主要涉及电磁感应和电路理论。
本文将会详细介绍高压发电机的原理。
二、电磁感应原理当磁场穿过导体时,磁通量的变化会在导体内产生感应电动势,这就是电磁感应现象。
高压发电机利用电磁感应原理来生成电能。
三、基本构造和工作原理高压发电机主要由转子、定子和感应器组成。
转子由永磁体或电磁铁组成,定子则含有线圈。
当转子旋转时,磁场穿过定子线圈,从而在定子中产生感应电动势。
四、交流电和直流电的产生高压发电机能够产生交流电和直流电。
当感应电动势的方向在定子线圈中不停地变化时,产生的电流就是交流电。
而工程中常用的直流电是通过使用整流装置将交流电转换而来。
五、高压发电机的应用高压发电机广泛应用于发电行业和实验室中。
在发电行业,它是电力系统中的重要组成部分,能够将机械能转变为电能,供给人们的生活和工业生产。
在实验室中,高压发电机则用于产生高电压,用于实验和研究。
六、安全注意事项在操作高压发电机时,我们需要注意以下的安全事项:1. 确保设备接地良好,防止漏电的发生;2. 使用符合标准的绝缘手套和工具,以防止触电;3. 避免长时间高负载运行,以免设备过热。
七、结论经过本文的介绍,我们了解到高压发电机利用电磁感应原理,将机械能转变为电能。
它是电力系统中不可或缺的组成部分,并且在实验和研究中也有广泛应用。
在使用高压发电机时,我们需要严格遵守安全操作规程,以确保人身和设备的安全。
附注:本文中所提及的所有技术原理和操作方法仅供学术讨论,任何实际操作前请先咨询专业人士并遵循相关安全规定。
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发电机保护原理大型发电机的造价高昂,结构复杂,一旦发生故障遭到破坏,其检修难度大,检修时间长,要造成很大的经济损失。
例如,一台20万kW的汽轮发电机,因励磁回路两点接地使大轴和汽缸磁化,为退磁需停机1个月以上,姑且不论检修费用和对国民经济造成的间接损失,仅电能损失就近千万元。
大机组在电力系统中占有重要地位,特别是单机容量占系统容量较大比例的情况下,大机组的突然切除,会给电力系统造成较大的扰动。
因此,发电机的安全运行对电力系统的正常工作、用户的不间断供电、保证电能的质量等方面,都起着极其重要的作用。
1.发电机故障形式由于发电机是长期连续旋转的设备,它既要承受机身的振动,又要承受电流、电压的冲击,因而常常导致定子绕组和转子线圈的损坏。
因此,发电机在运行中,定子绕组和转子励磁回路都有可能产生危险的故障和不正常的运行情况。
一般说来,发电机的故障和不正常工作情况有以下几种:(1)定子绕组相间短路故障:定子绕组相间短路故障是对发电机危害最大的一种故障。
故障时,短路电流可能把发电机烧毁。
(2)定子绕组匝间短路:定子绕组匝间短路时,在匝间电压的作用下产生环流,可能使匝间短路发展为单相接地短路和相间短路。
(3)定子绕组接地故障:定子绕组的单相接地故障是发电机内较常见的一种故障,故障时,发电机电压系统的电容电流流过定子铁心,造成铁心烧伤,当此电流较大时将使铁心局部熔化。
(4)励磁回路接地故障:发电机励磁回路一点或两点接地时,一般说来,转子一点接地对发电机的危害并不严重,但一点接地后,如不及时处理,就有可能导致两点接地,而发生两点接地时,由于破坏了转子磁通的平衡,可能引起发电机的强烈振动,或将转子绕组烧损。
(5)定子绕组过负荷:超过发电机额定容量运行形成过负荷时,将引起发电机定子温度升高,加速绝缘老化,缩短发电机的寿命,长时间过负荷,可能导致发电机发生其他故障。
(6)定子绕组过电压:调速系统惯性较大的发电机,如水轮发电机或大容量的汽轮发电机,在突然甩负荷时,可能出现过电压,造成发电机绕组绝缘击穿。
(7)定子过电流:由于外部短路或系统振荡而引起定子过电流时,也将引起发电机定子温度升高,加速绝缘老化等后果,长时间过电流,也可能导致发生其他故障。
(8)励磁电流异常下降或消失:发电机励磁电流异常下降或消失时,发电机将从系统吸收大量无功功率,发电机可能与系统失步并转入异步运行状态,从而引起系统电压下降,甚至可使系统崩溃。
(9)补充励磁绕组过负荷、转子表层负序过负荷、定子铁心过励磁、发电机逆功率、失步、频率异常、发电机突然加电压、发电机起停。
2.发电机保护配置为了使同步发电机能根据故障的情况有选择地、迅速地发出信号或将故障发电机从系统中切除,以保证发电机免受更为严重的损坏,减少对系统运行所产生的不良后果,使系统其余部分继续正常运行,在发电机上装设能反应各种故障的继电保护是十分必要的。
对于发电机可能发生的故障和不正常工作状态,根据发电机的容量有选择地装设以下保护:(2)发电机主保护:为发电机定子绕组及其引出线地相间短路保护。
(1)1MW以上的发电机,应装设纵联差动保护。
(2)对100MW以下的发电机变压器组,当发电机与变压器之间有断路器时,发电机与变压器宜分别装设单独的纵联差动保护。
(3)对100MW及以上发电机变压器组,应装设双重快速保护,每一套主保护宜具有发电机纵联差动保护和变压器纵联差动保护功能。
(4)以上装设的过电流保护、电流速断保护、低电压保护、低压过流和差动保护均应动作于停机。
(3)匝间保护:为定子绕组一相匝间短路保护。
a)对定子绕组为星形接线、每相有并联分支且中性点侧有分支引出端的发电机,应装设零序电流型横差保护或裂相横差保护、不完全差动保护。
b)50MW及以上发电机,当定子绕组为星形接线,中性点只有三个引出端子时,根据用户和制造厂的要求,也可装设专用的匝间短路保护。
(4)短路后备保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作时,为了可靠切除故障,则应装设反应外部短路的过电流保护。
该保护兼作纵差保护的后备保护。
保护装置宜配置在发电机的中性点侧。
a)对于1MW及以下与其它发电机或与电力系统并列运行的发电机,应装设过流保护。
b)1MW以上的发电机,宜装设复合电压(包括负序电压及线电压)起动的过电流保护。
灵敏度不满足要求时可增设负序过电流保护。
c)50MW及以上的发电机,宜装设负序过电流保护和单元件低压起动过电流保护。
d)并列运行的发电机和发电机变压器组的后备保护,对所连接母线的相间故障,应具有必要的灵敏系数。
e)以上各项短路保护装置,宜带有二段时限,以较短的时限动作于缩小故障影响的范围或动作于解列,以较长的时限动作于停机。
(5)定子绕组单相接地保护:为发电机定子绕组单相接地保护。
a)与母线直接连接的发电机:当单相接地故障电流(不考虑消弧线圈的补偿作用)大于允许值时,应装设有选择性的接地保护装置。
保护装置由装于机端的零序电流互感器和电流继电器构成。
其动作电流按躲过不平衡电流和外部单相接地时发电机稳态电容电流整定。
接地保护带时限动作于信号,但当消弧线圈退出运行或由于其他原因使残余电流大于接地电流允许值,应切换为动作于停机。
当未装接地保护,或装有接地保护但由于运行方式改变及灵敏系数不符合要求等原因不能动作时,可由单相接地监视装置动作于信号。
为了在发电机与系统并列前检查有无接地故障,保护装置应能监视发电机端零序电压值。
b)发电机变压器组:对100MW以下发电机,应装设保护区不小于90%的定子接地保护,对100MW及以上的发电机,应装设保护区为100%的定子接地保护。
保护带时限动作于信号,必要时也可以动作于停机。
检查发电机定子绕组和发电机回路的绝缘状况,保护装置应能监视机端零序电压值。
(6)励磁回路接地保护:为励磁回路地接地故障保护。
a)对1MW及以下发电机的转子一点接地故障,可装设定期检测装置。
b)1MW及以上的发电机应装设专用的转子一点接地保护装置延时动作于信号,宜减负荷平稳停机。
有条件时可动作于程序跳闸。
c)对旋转励磁的发电机宜装设一点接地故障定期检测装置。
(7)定子绕组过负荷保护:对过负荷引起的发电机定子绕组过电流的保护。
a)定子绕组非直接冷却的发电机,应装设定时限过负荷保护,保护接一相电流,带时限动作于信号。
b)定子绕组为直接冷却且过负荷能力较低(例如低于1.5倍、60s),过负荷保护由定时限和反时限两部分组成。
定时限部分的动作电流按在发电机长期允许的负荷电流下能可靠返回的条件整定,带时限动作于信号,在有条件时,可动作于自动减负荷。
反时限部分的动作特性按发电机定子绕组的过负荷能力确定,保护动作于停机。
保护应反应电流变化时定子绕组的热积累过程。
不考虑在灵敏系数和时限方面与其他相间短路保护相配合。
(8)转子表层过负荷保护:对不对称负荷、非全相运行及外部不对称短路引起的负序电流的保护。
a)50MW及以上A值(转子表层承受负序电流能力的常数)大于10的发电机,应装设定时限负序过负荷保护。
保护与4.2.6.3条的负序过电流保护组合在一起。
保护的动作电流按躲过发电机长期允许的负序电流值和躲过最大负荷下负序电流滤过器的不平衡电流值整定,带时限动作于信号。
b)100MW及以上A值小于10的发电机,应装设由定时限和反时限两部分组成的转子表层过负荷保护。
定时限部分:动作电流按发电机长期允许的负序电流值和躲过最大负荷下负序电流滤过器的不平衡电流值整定,带时限动作于信号。
反时限部分:动作特性按发电机承受短时负序电流的能力确定,动作于停机。
保护应能反应电流变化时发电机转子的热积累过程。
不考虑在灵敏系数和时限方面与其他相间短路保护相配合。
(9)励磁绕组过负荷保护:对励磁系统故障或强励时间过长的励磁绕组过负荷的保护。
a)100MW及以上采用半导体励磁的发电机,应装设励磁绕组过负荷保护。
b)300MW以下采用半导体励磁的发电机,可装设定时限励磁绕组过负荷保护,保护带时限动作于信号和降低励磁电流。
c)300MW及以上的发电机其励磁绕组过负荷保护可由定时限和反时限两部分组成。
定时限部分;动作电流按正常运行最大励磁电流下能可靠返回的条件整定,带时限动作于信号和降低励磁电流。
反时限部分:动作特性按发电机励磁绕组的过负荷能力确定,并动作于解列灭磁或程序跳闸。
保护应能反应电流变化时励磁绕组的热积累过程。
(10)定子绕组过电压保护:对发电机定子绕组的异常过电压的保护,以切除突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压。
a)对水轮发电机,应装设过电压保护,其整定值根据定子绕组绝缘状况决定。
过电压保护宜动作于解列灭磁。
b)对于100MW及以上的汽轮发电机,宜装设过电压保护,其整定值根据定子绕组绝缘状况决定。
过电压保护宜动作于解列灭磁或程序跳闸。
(11)发电机过激磁保护:为防止由于频率降低和/或电压升高引起发电机器磁密过高而损坏发电机,应装设过励磁保护。
a)300MW及以上发电机,应装设过励磁保护。
保护装置可由低定值和高定值二部分组成的定时限过励磁保护或反时限过励磁保护,有条件时应优先装设反时限过励磁保护。
定时限过励磁保护:低定值部分,带时限动作于信号和降低励磁电流;高定值部分,动作于解列灭磁或程序跳闸。
反时限过励磁保护:反时限特性曲线由上限定时限、反时限、下限定时限三部分组成。
上限定时限、反时限动作于解列灭磁,下限定时限动作于信号。
反时限的保护特性曲线应与发电机的允许过励磁能力相配合。
b)汽轮发电机装设了过励磁保护可不再装设过电压保护。
(12)逆功率保护:当汽轮发电机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,发电机失去原动力变成电动机运行,从电力系统吸收有功功率。
这种工况对发电机并无危险,但由于鼓风损失,汽轮机尾部叶片有可能过热而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。
a)200MW及以上的汽轮发电机,宜装设逆功率保护。
b)对燃汽轮发电机,应装设逆功率保护。
c)保护装置由灵敏的功率继电器构成,带时限动作于信号,经汽轮机允许的逆功率时间延时动作于解列。
d)对300MW及以上汽轮发电机,发电机励磁回路一点接地,发电机运行频率异常,励磁电流异常下降或消失等异常运行方式,保护动作于停机,宜采用程序跳闸方式。
采用程序跳闸方式,由逆功率继电器作为闭锁元件。
(13)低励、失磁保护:为防止发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应地励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响而装设的保护。
不允许失磁运行的发电机及失磁对电力系统有重大影响的发电机应装设专用的失磁保护。
a)对汽轮发电机,失磁保护宜瞬时或短延时动作于信号。