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柴油发电机组缺相运行后果分析

发布时间:2014/10/16 点击:
        三相柴油发电机组两相运行,是引起柴油发电机组损坏的常见原因。为什么柴油发电机组安装了熔断器保护、磁力启动器附加的热继电器保护、断路器过流保护,都不能很好地对发电机组两相运行起有效保护作用呢?
        首先,根据电机学原理,其如接至两相电源,其定子绕组不可能产生旋转磁场,旋转力矩为零,发电机组只震动而不转动。发电机组在进入两相电源起动时,实际上 处于短路状态,其短路电流为三相启动时启动电流的0.866倍,而一般异步发电机组启动电流为额定电流的4~7倍,故发电机组在进入两相电源起动时,相当 于两相短路时的电流为额定电流的3.464~6.062倍,所以上述电流,即比启动电流小,比发电机组额定电流大得多。发电机组两相启动时,发电机组不运 转,运行人员会立即发现,而且熔断器也会熔断,因为熔断器的熔断电流一般按下面两种原则选定:对于启动次数少及启动时间较短的发电机组,按 IH=IZ/2.5选定;对于反复起动及加速慢的发电机组,按IH=IZ/(1.6~2)选定。上述两式中,IH是熔断器的额定电流;IZ为发电机组三相 启动电流。对于运转中的发电机组,突然断掉一相电源后,在机械惯性作用下,在某些特定条件下尚可滞速旋转。
    由于发电机组过电流倍数与发电机组实际负荷和发电机组本身最大力矩倍数K有关。当最大力矩倍数大于2时,发电机组将维持两相运行,但转速大大降低,K愈大 发电机组两相运行时的过负荷倍数愈大。当最大力矩倍数K等于2时,发电机组带额定负荷并发生两相运行情况下,发电机组的过电流大约为额定电流的3.5倍, 此时发电机组如果按规定选用的熔断器作保护,熔断器可以熔断,并起保护作用。但是,当发电机组只带50%的额定负荷时,两相运行电流大致与额定电流相等。 而当发电机组负荷在50%额定负荷以上,又在额定负荷以下两相运行时,熔断器就不能可靠地起到保护作用了。正常发电机组的启动电流为发电机组额定电流的 4~7倍。由此可以看出熔断器不可能可靠的保护发电机组两相运行。
         第 三种情况是发电机组最大力矩倍数K小于2时,发电机组将减速停车,直至熔断熔丝。除了熔断器保护,在三相低压发电机组保护中,还采用热继电器,作发电机组 过负荷保护。其动作电流一般选用1.1倍额定电流,考虑备用裕度,以防止发电机组的电压变动及环境温度变化而误切发电机组,一般是按1.2~1.3倍额定 电流选择热元件,依靠热力保护热惯性产生的延时,躲开起动电流。所以由热元件构成的过负荷保护,也不可能可靠保护发电机组两相运行。同样对于断路器过流保 护,一般按躲开发电机组启动电流整定,显而易见,按这样整定值也不能正确的保护发电机组两相运行。
         关于柴油发电机组两相运行的保护问题,近年来各地提出很多方案,基本上可以归纳为两大类:一类是安装电动机一相熔断的信号指示,另一类是利用晶体管构成 的负序保护。采用这些方法,也有一定效果,但仍不够完善,因此推广应用还不普遍。为此可以采用双组熔断器,构成比较简单而又可靠的电动机两相保护。方法是 用6个熔断器,每两个并联构成三相熔断器保护,每相中的两个熔断器,一个按电动机1.2~1.3倍额定电流整定,另一个按前述熔断器额定电流公式选定。电 动机起动时合上后三个熔断器,使电动机正常启动,启动结束后,再合上前三个熔断器,再拉开后一个熔断器,使电动机正常运行。

        大量实践证明,要防止电动机两相运行,只有加强监视,总结经验,注意发现缺相运行的异常现象,及时切除两相运行的电动机,确保电动机的安全可靠运行。

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