摘要：发电机严禁带负荷解列属于线管操作标准里严格规定的内容，故而一定要严格依照要求去操作。同时对严禁带负荷操作的必要性作出了解释，以便从根本上领会这一技术要求。并且在实际的保护进程中，全面做好发电机的零功率保护、误上电保护以及启停机保护，以此保证发电机运行稳定。

关键词：发电机；负荷；解列

引言

发电机组充当动力装置，于机械设备里是不可或缺的部分，亦是核心部分，所以针对发电机的维护、维修以及管理，均定然要严谨依照规章准则去执行。特别是当成汽轮机组运行期间，针对发电机运行状态的解列事宜。该文以汽轮机内发电机解列作为案例，探寻怎样妥善做好工作保护，防止事故出现。

一、发电机严禁带负荷解列必要性分析

按照《防止生产事故的二十五项重点要求及编制释义》也就是(二十五项反措)第八项展开查看，该项是防止汽轮机、燃气轮机事故中尤其是防止汽轮机超速事故的规定，规定指出组停机时，要先把发电机有功以及无功功率削减到零，检查确认，确认是有功功率到零，电能表停转或者是发生了逆转以后，才能够将发电机和系统进行解列。解列也存在或者说可以去采用的操作法，也就是用电汽轮机手动打闸或者通过锅炉手动主燃料跳闸联动相关装置去使汽轮机进行跳闸，还有就是通过发电机逆功率保护动作实行解列。必须严格禁止带负荷解列这种情况出现。

相关规定中关于二十五项反措，着重考虑的是发电机解列情况，并非汽机打闸，若解列时未联动跳汽轮机，那么汽轮机的主汽门以及调门不会关闭，机组依旧要保持三千转运行，所以在停机解列时，需把发电机的有功功率降低至零，不然转速大幅升高时，会引发汽轮机超速致使设备损坏事件。而将无功功率降至零，主要是因为假如无功不降至零，当发电机解列时，机组将会产生空载过电压。当解列时无功功率较高之时，发变组电压就会快速飙升，同时发电机还会造成自身过激磁现象，从而致使绝缘出现问题，甚至会造成击穿烧坏的情况。将绕组组成的发电机以及变压器，设其绕组所加电压是U，频率为f，匝数为W，铁心截面积为S，磁密为B，那么就存在U =4.44fWBS，所以B = K * U / f （这里K 是常数1/4.44WS），由这能够知道，电压升高以及频率降低都能够致使磁密增大。磁密过度增大，会让铁心饱和，严重之时就造成威胁设备安全的过励磁故障。发电机过励磁存在危害，这种危害体现为会致使发电机出现局部过热的情况，并且会导致定子铁心背部的漏磁场得以增强，从维护的逻辑来讲，这对于机组安全而言是十分不利的 。

从当下机组停机的方式而言，在于操作方式方面大体上并不存在这般问题，鉴于现在机组乃是先经由汽轮机打闸之后借助逆功率保护把发电机解列的，所以不会有汽轮机处于超速状态的可能性。然而存在诸多机组是发电机实施解列再汽轮机打闸，如此便需要严格依照此项规定来执行，以此避免发电机在解列之际致使机组极为严重地超速 。

在发电机解列进程当中，逆功率保护的投入是在主汽门（留意并非调节汽门）关闭之后，汽轮机的剩余蒸汽进行做功以后，发电机必定会出现逆功率的情形下，由主汽门关闭的行程接点（保安油压低三取二）跟逆功率继电器动作的电气接点一同启动“逆功率保护”，也就是说其动作条件存在两个，缺少任何一个都不行。

二、发电机保护方法与策略

2.1 发电机保护概述

当汽轮发电机因某些缘故主气门关闭时，汽轮机即处于无蒸汽状态下运行，这时发电机转变为电动机运转来带动汽轮机转子旋转，汽轮机叶片的高速转动会引发鼓风摩擦损耗，尤其是尾端的叶片存有引发过热的可能性，进而造成汽轮机转子叶片损坏事故。在此种情形下，能够理解为这是对汽轮机叶片起到的一种保护 。

动作功率: Pop = Krel (P₁+P₂)

P₁:汽轮机逆功率运行时最小损耗,一般取额定功率的1%~4%

P₂:发电机逆功率运行时最小损耗,一般取P₂用一个量乘以，一减去发电机效率这个数值，再乘以发电机额定功率，这里的发电机效率用η表示，发电机额定功率用Pgη表示 。

Krel :可靠系数,取0.5~0.8。

通常是处于那种（0.5%至2%）的发电机额定功率范围，并且要依据主气门关闭的时候保护装置实际测量得出的功率数值来进行校核 。

逆功率保护设置有两段时限，其中第一段是发出信号，这部分可以设置延时两秒，第二段的情况是，其定值延时是依据汽轮机所允许的逆功率运行时间来确定，当达到这个定值延时的时候就会动作进行解列 。

2.2 发电机零功率保护:

来防止发电机，在带有一定有功的状况下，突然断开主断路器，或者线路故障跳闸切断输电通道，且主汽门又未全部关闭，致使发电机无法输出功率，有功功率突然降至很低，也就是厂用电负荷以下，甚至降至零，此时发电机电枢反应突然消失，在汽轮机原动力不变的情形下，转速迅速上升，特别是在满负荷的状况下发生零功率，转速升高得更多，有可能出现超速而飞车的事故 。哪怕汽轮机超速保护精准动作，也说不定会给机组招致没必要的危害，与此同时，要是处于手动励磁控制模式下，过剩的励磁会致使极端电压急剧升高，让发电机以及主变出现过电压，引发绝缘损坏以及电压事故，甚而造成附属设备以及常用设备的不正常状况和损坏。为防止此类事故也就是在发生零功率保护时，动作之后先关掉汽轮机主气门G，动作之后作用使机组完全停止运行。

进行正常停机操作期间，当负荷降低到零的时候，汽轮机主汽门将被关闭，鉴于在有功负荷限值较低的条件下，逆功率长延时保护会被启动，经由这套动作设施使其能够断开发变组出口断路器，从而达成与系统的解列状态。采取如此举措的目的在于避免主汽门关闭出现不严的状况，一旦发变组出口断路器跳开的话，由于发电机不存在外部电磁功率所施加的电磁力矩作用，便极有可能产生汽轮机飞车这类事件。还有，在出现事故状况下进行停机操作之际，为了保障汽轮机能够安全停机，要保证主汽门处于关闭状态，借由逆功率短延时保护作用于A,B,C,D,E,F,G,H，也就是切断主开关，启动快切装置，关闭主汽门，进行灭磁，促使机组完全停止运行，在必要情形下手动操作汽轮机以防止汽轮机出现超速现象。

2.3 误上电保护策略

于机组启停的阶段期间，为了能够充分地对发电机予以保护，另外还引入了误上电保护，以及开关闪络保护，还有启停机保护，其讲解情况如下：

1. 用于防止发电机起停机时出现误操作的误上电保护设置目的在于，常见于300MW及以上发电机组的情况是，一般都需要装设这样的误上电保护。

2.误上电保护设置的缘由在于，当发电机处于盘车状态或者转子处于静止状态时，出现了误合闸操作，定子所具有的电流(也就是正序电流)在气隙当中产生的旋转磁场，会于转子本体里面感应出工频或者接近工频的电流，进而会引发转子过热并造成损失。(励磁系统基本原理详解)。

3.误上电保护分类:

在处于发电机盘车状态时，当时并未加励磁，然而断路器却出现误合情况，借此造成了发电机的异步起动状况。发电机出现异步启动现象，定子当中的电流也就是正序电流，其在气隙那里产生的旋转磁场，会于转子本体里感应出工频或者接近工频的滑差电流，进而会引发转子过热烧伤 。

于这期间，鉴于无励磁，发电机没法进行并网操作，所以凭借发电机断路器合闸、灭磁开关没合以及定子有电流之情况，来判定发电机升速或者盘车过程当中的误上电，瞬时动作以求跳闸（电流按照机端电流整定）。

发电机在起停进程里，已施加励磁，然而频率却低于给定值，此时断路器错误地合闸，进而导致非同期合闸情况发生。发电机出现非同期合闸，这样会致使断路器出口出现闪络现象，并且会产生极大的冲击电流。发电机发生非同期合闸，会使得断路器出口闪络，还会产生极大的冲击电流（也就是负序电流）以及转矩，这有可能损坏发电机，还会引发系统振荡。通过采用阻抗元件来对并网和误上电进行区分 。倘若发电机断路器两边电势相差在180附近，那么非同期合闸电流会过大，跳闸容易致使断路器损坏，在这时闭锁跳断路器出口，首先跳灭磁开关，当断路器电流小于定值的时候再动作于跳出口开关。

在这一时间段内，也就是断路器尚未合闸的情况下，能够依据断路器位置的接点，和断路器闪络负序过流的数值，来判定是否出现了误上电的情况，进而促使发电机动作，使其跳开灭磁开关，要是失效了，便会启动系统的失灵保护。

误上电保护，从而引入发电机的三相电流，以及关于主变高压侧，或者是发电机侧的两相电流，还有两相电压 。

误上电保护在发电机并网后自动退出运行,解列后自动投入运行。

发电机在进行盘车的进程当中，因出口断路器出现误合闸的状况，进而突然施加了电压，致使发电机以异步方式启动，这会对机组造成损害。所以必须要有相应的保护措施，当发生上述这类事件的时候，能够快速切除电源。通常会设置专门的意外加电压保护，可采用延时返回的低频元件以及过流元件共同存在作为判据。该保护在正常运行的时候处于停用状态，在机组停用之后才会投入使用。

当出现异常启动之际，逆功率保护可能会动作，失磁保护或同样动作，阻抗保护也存在动作的可能性，然而其延时时间比较长，故而设置专用的能避免误合闸情况的保护是较为妥当优越的 。

2.4 启停机保护

1. 启停机保护配置有着这样的目的，在发电机启动的过程当中，要配置能够反应相间故障的保护，同时在发电机停机的过程之中，也要配置能够反应定子接地故障的保护。

原因是启停机保护得以配置，在发电机启动或者是停机的进程当中，因操作方面出现失误或者是其它缘故，致使发电机于启动或者停机进程内存在励磁电流，而这个时候发电机恰好存在短路或者是其它故障，并且此时发电机定子电压频率很低，众多保护继电器的动作特性受频率影响颇为显著，在这般低的频率状况下，无法正确开展工作，有的情形下灵敏度大幅下降，有的情况则根本不会动作，所以启停机保护运用了不受频率影响的算法，确保了启停机进程里对发电机的保护。

3. 启停机保护的投入这样一种操作，能够经由低频元件来实施闭锁，同时呢，有的时候也能够借助断路器位置辅助接点来进行闭锁 。

并网之后，发电机的误上电保护会自动退出，进入运行状态，解列之后，它又会自动投入，再次进入运行状态 。

结束语

发电机严禁带负荷解列，这是线管操作标准里严格规定的，所以得严格依照要求去操作。同时阐述了严禁带负荷操作的必要性，从而从根本上领会这一技术要求。并且在实际的保护进程中，全面做好发电机的零功率保护、误上电保护以及启停机保护，以此保证发电机运行稳定。