第七章第四节发电机主开关
第七章 船舶电站自动化基础知识
2.过载保护
• 是指发电机输出的功率或电流超过额定值 • 长时间过载运行后果：发电机组过热，绝缘老化，以及原动机使 用寿命缩短和零部件损坏等。 • 发电机本身能承担一定的过载电流：1.1倍额定电流为2h；1.25 倍30min；1.35倍5min.所以过载保护应有适当的延时时间。 • 对无自动分级卸载装置的发动机，过载保护动作电流可整定为发 电机额定电流的125％～135%,延时15～20秒。 • 解决发电机过载两种办法：增机并网和分级卸载保护 • 分级卸载：把用电设备按其重要性分成级别组，分级分时卸载。 一般为一级或两级。在采用二级卸载时，先卸一级（次要负载） 再卸二级。 • 分级卸载的时限应比过载保护延时短，对有分级卸载装置的发动 机，过载保护动作电流为额定电流的150％，延时10～20秒。而 一级卸载可按功率原则整定在100～125％额定功率，或按电流原 则可整定在100～110％额定电流，延时7～12秒卸载。
三、逆功保护
• 发电机变成电动机从电网上吸收有功功率 • 危害：另一台发电机过载，严重时跳闸 。 原动机转速升高，甚至超速，损害原动机。 • 逆功保护装置通过继电器把故障机组从电网上切 除。但在并车操作时可能会出现短暂的逆功现象， 此时不应该跳闸。 • 当柴油机作为原动机时，其逆功保护整定值为15 ％的额定功率，延时1～3秒。
• 一、发电机组调速系统及特性
• 双脉冲调速器接受两个信号：发电机的转速之差和发 电机的有功功率之差。 • 这种调速系统由于功差能参入原动机油门的控制，会 降低调速过程中转速的波动范围，提高调速性能，调 节过程结束能实现转速偏差和有功功率之差均为零。
二、并联运行机组的频率调节和有功功率的分配
• • • • 频率的调节与有功功率的分配与调速器的调速特性有关 调速器的调速特性分为有差特性和无差特性。 单机运行可采用无差调速特性 并机运行时，若两台均为无差，有功功率无法确定，很容易出现一台机 组过载，另一台空载，不稳定；若一台为无差，另一台为有差，有功功 率的变化只能由具有无差调速特性的机组来承担；实际应用并联机组均 为有差调速特性 •调差系数 KD= － ∆f/∆pr ∆P1 = ∆pr ∙KD /KC1 ∆P2 = ∆pr ∙KD /KC2 结论：1）发电机组间有功功率 分配与调差系数KC成反比，KC越 小，功率分配量越大 2）并联运行是稳定的，但频率 是变化的。 若KC1 = KC2 = KC 则 KD= KC /2 ∆P1 = ∆P2 = ∆pr /2
第七章 风力发电机组传动系统
风力发电机组 传动系统
传动系统
定义:将风轮吸收的风能以机械的方式传送到 发电机的中间装置。
一.传动链布局形式 二.传动零部件组成
传动系统
传动系统包括主轴、联轴器、齿轮箱、制动器和过载安全保护 器等。
传动链的布局形式
传统的风力发电机采用齿轮增速装置， 按主轴轴承的支撑方式风力发电机组传动 的形式可以分为“两点式”、“四点式” 、“三点式”、“主轴齿轮箱集成式”、 “直驱式”、“半直驱式”。
2）齿轮箱可靠性要求高，维护不变。 体积较大、重量大、结构相对复杂、造 价较高
传动链布局形式—直驱式
直驱式：直驱永磁风力 发电机组的发电机机轴 直接连接到风轮上，转 子的转速随风速而改变， 其交流电的频率也随之 变化，经过大功率电力 电子变流器，将频率不 定的交流电整流成直流 电，再逆变成与电网同 频率的交流电输出。
风力发电机组 偏航系统
偏航系统
风力机的偏航系统：也称为对风装置，其作用在于当风速矢量的方向变 化时，能够快速平稳地对准风向，以便风轮获得最大的风能。
小微型风力机—尾舵对风：尾翼装在尾杆上与风轮轴平行或成一定的角 度。为了避免尾流的影响，也可将尾翼上翘，装在较高的位置。
中小型风机—舵轮对风：工作原理：当风向变化时，位于风轮后面两舵 轮（其旋转平面与风轮旋转平面相垂直）旋转，并通过一套齿轮传动系 统使风轮偏转，当风轮重新对准风向后，舵轮停止转动，对风过程结束。
传动链布局形式—半直驱式
半直驱式：采用了一级行星齿轮传动 和适当增速比，把行星齿轮副与发电 机集成在一起，构成了发电机单元。
采用单级变速装置以提高发电机 转速，同时配以多级永磁同步发电机。 介于直驱和双馈之间，齿轮箱的调速 没有双馈的高，发电机也由双馈的绕 线式变为永磁同步式。
第七章发电机保护讲解
大容量发电机采用反映零序电压的匝间短路保护。 发电机正常运行时，机端不出现基波零序电压。 相间短路时，也不会出现零序电压。单相接地故 障时，接地故障相对地电压为零，而中性点电压 上升为相电压，但是三相对中性点电压仍然对称， 不出现零序电压。当发电机定子绕组发生匝间短 路时，机端三相电压对发电机中性点不对称，出 现零序电压。
继电保护教学
横联差动保护的动作电流一般根据运行经验取值
Iop 0.2 ~ 0.3IGN
发电机额定电流
横联差动保护的TA变比一般为 nTA 0.25IGN / 5
继电保护教学
横差保护灵敏度很高，但是在切除故障时有一定 的死区： 1、单相分支匝间短路的α较小（短接的匝数较少） 时； 2、同相两分支匝间短路，且α1=α2，或者两者差 别较小时。
继电保护教学
转子绕组的接地可分为瞬时接地、永久接地和断 续接地。还可分为一点接地和两点接地。一点接 地时不用停止运行。在永久两点接地时，磁场不 平衡，中线中有不平衡电流，横差保护动作（不 是误动作）。但是瞬时两点接地（下一时刻会恢 复为一点接地）时，保护会误动作。
继电保护教学
为了躲过瞬时两点接地故障，需增设0.5~1s的动 作延时。切换片XS有两个位置，正常时投到1~2， 保护不带延时。如发现转子绕组一点接地时，XS 切至1~3，使保护经过KT延时，为转子永久性两 点接地故障做好准备。
重影响
转子故障
继电保护教学
定子绕组相间短路 装设纵联差动保护
定子绕组匝间短路 装设横联差动保护
定子绕组单相接地 100%定子绕组单相 接地保护 转子绕组一点或两点 接一地点或两点接地保 转护子失磁 装设失磁保护
7.1.2 发电机的不正常工作状态及其保护
发电机主开关常见故障及解决办法浅析
发电机主开关常见故障及解决办法浅析发电机主开关在电力系统的发电过程中是一个及其重要的部件。
发电机与主汇流排接通与断开的协调工作就是由主开关来完成的。
它既作发电机主电路通断用，又作发电机的继电保护装置用。
通常在电站主配电板中，发电机主开关是采用框架式万能空气断路器，其他配电开关大多采用塑壳式。
主开关出现故障，就会造成局部或全网的断电。
因此如何及时、快速、准确地处理主开关的故障就显得极为重要。
本文在对一些使用柴油发电机组的厂矿企业的船用发电机主开关的故障进行了分析，并按照相关的分类和故障现象总结出了故障处理办法。
1 柴油发电机主开关常见故障及处理配电板上的主开关正常状态下主开关在正常状态作为接通或断开主电路的开关电器，在非正常状态，它又用作对主电路进行过载、短路和欠压保护电器。
2 发电机保护动作使主开关跳闸的判别2.1 发电机过载保护的判别发电机过载致主开关跳闸，一般是发生在发电机单机运行在较大负荷下，在不察看发电机实际功率时启动大负荷运行，如启动空压机、压载泵等致发电机过载而跳闸；也可能发生在并联运行时，其中一台机组因机电故障保护立即跳闸，而分级卸载装置失灵或卸载后仍过载致运行机组出现过载而发生保护跳闸等场合。
2.2 发电机欠压保护的判别发电机欠压保护跳闸主要发生在调速器及燃油系统或调压器出现故障的场合。
调速器及燃油系统故障导致欠压保护的判断依据是先出现转速下降（这可从柴油机声音听到）后发生跳闸，调压器故障导致的欠压保护可先出现电压下降（这可从照明灯的亮度变化看出）后发生跳闸。
2.3 发电机逆功率保护的判别发电机逆功率保护跳闸主要发生在并车操作合闸时刻掌握不当，导致待并机组主开关合上后跳闸，或并联运行时负荷分配操作调节方向调反，或并联时其中一台柴油机调速器损坏或燃油中断等场合会发生逆功率保护跳闸。
2.4 发电机外部短路故障的判别这里指的是按规范要求的对发电机外部短路保护，即发电机电流大于等于2IN时主开关跳闸这一故障的判别。
10-11年出现的新题汇总《船舶电气(二三管轮)》试卷分析
《船舶电气(二三管轮)》试卷分析1、若单机运行的同步发电机输出的有功功率、端电压保持不变，当功率因数分别为①cosφ＝1；②cosφ＝0．8（滞后）；③cosφ＝0．8（超前）三种情况下，该发电机控制屏上的励磁电流表和发电机线电流表的示数最大的情况分别是_______。
(16437:补充题)A．③、②/③B．②／③、②C．③／①D．③、②／②2、逻辑代数基本运算法则中，______是错误的。
(16454:补充题)ABCD3、如图所示逻辑门电路中，______是“或”门。
(16453:补充题)ABCD4、在用二极管矩阵译码器可译出0～9十个数码的电路中，输入代码为0110，则为高电平的横线为：(16446:补充题)A．3号B．5号C．6号D．8号5、在电气管理人员交接班时的职责中，对交接的内容，说法错误的是＿＿＿。
(16442:补充题)A.交接全船电气设备图纸、说明书等有关技术资料，如有改动或与实际设备不同的地方需予以说明B.交接电气工作日志、主要电气设备的维修保养记录C.交接电气设备备件、备品和常用工具清册，如有必要可当面点清D.在外检修的电气设备单据则不必要交接6、由于主机的额定转速较______，故在轴带发电机与主机轴之间设置______齿轮传动机构。
(16448:补充题)A. 高/减速B. 低/增速C. 高/增速D. 低/减速7、R-S触发器置0的条件是：(16422:补充题)A. S=0，R=0B. S=0，R=1C. S=1，R=0D. S=1，R=18、在电气管理人员交接班时的职责中，对交接有一定的要求，说法错误的是______。
(16428:补充题)A. 接班船员在交接班前首先应仔细阅读本船电气设备的图纸、说明书等技术资料B. 交接双方对全船电气设备情况，特别是电站、舵机、起货机、锚机和蓄电池等重点设备的控制系统到设备现场作重点介绍，必要时作现场示范操作C. 交接双方对全船易出故障的电气设备情况应交接清楚，以使接班船员在以后工作中予以注意D. 交接双方对本船电气设备的有关规章制度、应变部署、救生衣存放位置要予以交待和9、对于新建造的船舶，《规范》要求用于电力、电热和照明的绝缘配电系统均应设有______监测绝缘电阻，且能在绝缘电阻异常低时发出______报警信号的绝缘电阻监测报警器。
发电机切换操作规程（三篇）
发电机切换操作规程一、操作前的准备工作1. 检查发电机的周围环境，确保场地平整、干燥，没有杂物和可燃物。
2. 检查发电机的各个部件，确保无故障和漏油现象。
3. 检查燃料油和润滑油的储备情况，确保充足。
4. 查看发电机的运行记录，了解其运行状态和问题。
5. 清理发电机的进风口和出风口，确保通畅。
6. 检查发电机的接地线，确保良好接地。
二、发电机切换操作流程1. 停止发电机运行（1）确保发电机上的所有负载已全部断开。
（2）关闭发电机的输出开关。
（3）从主控制台上关闭发电机的运行开关。
（4）等待发电机完全停止运行，并确保风扇停止转动。
2. 检查并切断电源连接（1）检查发电机与电源的连接电缆，确保电缆完好无损。
（2）先切断负载侧的开关，再切断电源侧的开关。
（3）确保发电机与电源完全切断连接。
3. 连接备用发电机（1）检查备用发电机的连接电缆，确保电缆完好无损。
（2）先连接备用发电机的电源侧开关，再连接负载侧的开关。
（3）确保备用发电机与负载完全连接。
4. 启动备用发电机（1）打开备用发电机的运行开关。
（2）等待备用发电机达到额定转速。
（3）检查备用发电机的输出电压和频率，确保正常。
（4）逐步接入负载，确保备用发电机能够承担负载。
5. 监控备用发电机（1）始终保持观察备用发电机的运行状态，包括转速、输出电压和频率等。
（2）及时处理备用发电机可能出现的故障和问题。
6. 接通电源并切断备用发电机（1）如果主电源恢复正常，可以将电源切回主发电机。
（2）先切断备用发电机与负载的连接，再切断备用发电机的运行开关。
（3）再将主发电机与负载连接。
（4）打开主发电机的运行开关，等待主发电机达到额定转速。
（5）检查主发电机的输出电压和频率，确保正常。
7. 检查与维护（1）检查发电机的运行记录，并记录备份发电机的运行情况。
（2）清理和检查发电机的进风口和出风口，确保通畅。
（3）检查和更换发电机的滤清器和机油。
（4）定期维护备用发电机，确保其良好状态。
发电机主开关不能合闸的原因
发电机主开关不能合闸的原因1. 引言1.1 发电机主开关的作用发电机主开关是发电机系统中非常重要的组成部分，它起着控制和保护发电机的关键作用。
发电机主开关通常用于连接或断开发电机与电网之间的电路，以确保发电机正常运行或停止。
在发电机运行时，主开关的合闸状态能够将发电机输出的电能送入电网，从而实现电力供应的功能。
而当需要停止发电机时，打开主开关就能够切断发电机与电网的连接，让发电机停止输出电能，以便进行维护或其他操作。
1.2 主开关不能合闸对发电机的影响主开关不能合闸对发电机的影响是非常严重的，会导致发电机无法正常运行，甚至可能对发电机造成损坏。
发电机主开关是发电机系统中至关重要的部件，负责控制整个发电机系统的启停和运行。
如果主开关不能合闸，意味着无法向电网输送电能，会导致停电或者系统负荷不平衡，进而影响到整个电力系统的稳定运行。
除了影响发电机的正常运行外，主开关不能合闸还可能导致发电机系统发生过载或短路等危险情况，严重时可能引发火灾或爆炸事故，给人员和设备带来严重的安全风险。
及时排除主开关不能合闸的问题，对于保障电力系统的安全稳定运行至关重要。
在面对主开关不能合闸的情况时，需要及时进行故障诊断和处理，找出导致主开关不能合闸的具体原因，并采取相应的解决方法。
也需要加强对发电机主开关的维护保养工作，确保其正常运行，从根本上降低主开关不能合闸的风险，保障发电机系统的安全可靠运行。
2. 正文2.1 发电机主开关不能合闸的可能原因1. 电气故障：电气故障是导致发电机主开关不能合闸的常见原因之一。
主开关接触不良、过载、短路等问题，会导致主开关无法正常合闸。
2. 机械故障：发电机主开关的机械部件如果出现故障，也会导致主开关不能正常合闸。
开关机构损坏、弹簧失效等问题都会影响主开关的正常运行。
3. 保护装置故障：发电机主开关的保护装置如果发生故障，可能会误认为存在故障而导致主开关无法合闸。
这时需要及时检修保护装置，排除故障。
发电机主开关不能合闸的原因
发电机主开关不能合闸的原因全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：发电机主开关不能合闸可能有多种原因，其中一些可能非常严重，需要立即解决，否则将带来严重的安全隐患。
在使用发电机时，如果遇到主开关无法合闸的情况，一定要及时寻找问题并解决，以确保设备和人员的安全。
要确定主开关无法合闸的具体表现。
通常情况下，主开关无法合闸可能是由于电流过大、电压异常、设备故障等原因导致的。
在发电机运行过程中，如果发现主开关无法合闸，应该首先排除设备故障的可能性，检查主开关及其连接线路是否受损或松动，是否存在漏电等问题。
主开关无法合闸也可能是由于电压异常造成的。
当发电机输出的电压超过主开关的额定电压范围时，主开关也会无法合闸。
这种情况可能是因为电压调节器故障、电网电压波动大等原因导致的。
此时应及时检查电压调节器和电源线路是否正常，调整发电机输出电压，以确保主开关能够正常合闸。
主开关无法合闸还可能与主开关本身的故障有关。
主开关在长期使用过程中可能会出现接触不良、锈蚀、老化等问题，导致无法正常合闸。
此时需要及时更换主开关或进行维修，以恢复发电机的正常运行。
发电机主开关无法合闸可能是由于电流过大、电压异常、设备故障等原因造成的。
在遇到这种情况时，应当及时查找问题所在，并采取相应的措施解决，以确保设备和人员的安全。
定期对发电机的主开关进行检查和维护，及时发现并解决问题，可以有效避免主开关无法合闸的情况发生，保障发电机的正常运行。
【2000字】第二篇示例：发电机主开关不能合闸的原因可能有很多，下面我们就详细讨论一下这些原因。
发电机主开关不能合闸的一个可能原因是主开关本身出现了故障。
主开关是控制发电机运行的关键部件，一旦主开关出现问题，就会影响整个发电机的运行。
主开关故障的原因可能是内部元件损坏、接线不良、接触不良等。
这种情况下，需要及时更换或修理主开关，才能使发电机正常运行。
发电机主开关不能合闸的另一个原因可能是电源问题。
发电机主开关需要接通电源才能正常运行，如果电源出现了问题，比如电压不稳定、电压过低等，就会导致主开关无法合闸。
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1、自动空气开关的过流脱扣器______保护。
A．仅用于过载
B．仅用于短路
C．用于过载和零压
D．用于短路、过载
2、有些万能式空气断路器的触头系统含有主触头、副触头、弧触头及辅助触头，在合闸时______先接通。
A．主触头
B．副触头
C．弧触头
D．辅助触头
3、有些万能式空气断路器的触头系统含有主触头、副触头、弧触头及辅助触头，在分闸时______先断开。
A．主触头
B．副触头
C．弧触头
D．辅助触头
4、有些万能式空气断路器的触头系统含有主触头、副触头、弧触头及辅助触头，在分闸时______最后断开。
A．主触头
B．副触头
C．弧触头
D．常开辅助触头
5、有些万能式空气断路器的触头系统含有主触头、副触头、弧触头及辅助触头，在合闸时______最后接通。
A．主触头
B．副触头
C．弧触头
D．常开辅助触头
6、分闸时，空气断路器的灭弧栅能借助于______将电弧吸入栅片内，将电弧_______。
A．电磁力/拉长并冷却
B．向心力/拉长并冷却
C．电磁力/缩短并冷却
D．向心力/缩短并冷却
7、自动空气断路器的灭弧栅片是用______制成的。
A．绝缘材料
B．磁钢片
C．陶瓷材料
D．硬橡胶
8、配电板的发电机主开关触头系统中，用于接通、断开电网的触头是______。
A．只有主触头
B．主触头、辅助触头、弧触头
C．主触头、副触头、弧触头
D．主触头、辅助触头
9、具有四连杆自由脱扣机构的自动空气断路器跳闸后，欲手动合闸时，必须先将手柄下扳再向上推。
“下扳”作用是______。
A．将那些因跳闸可能尚未打开的触头打开
B．将那些因跳闸可能尚未闭合的触头闭合
C．恢复四连杆的刚性连接
D．消除四连杆的刚性连接
10、同步发电机单机运行中跳闸，不可能是由于______引起的。
A．短路
B．过载
C．逆功率
D．失压
11、自动空气开关的分励脱扣器的作用是______。
A．用于过载保护
B．用于短路保护
C．用于过载和零压保护
D．主要用于远距离控制自动开关的断开
12、不能用空气断路器单独完成的保护的是______。
A．失压
B．过载
C．短路
D．逆功率
13、用于做岸电主开关的空气断路器不能单独完成的保护的是______。
A．失压
B．过载
C．短路
D．逆相序
14、自动空气断路器的自由脱扣机构“再扣”，是利用______。
A．气体压力实现合闸
B．建立合闸电压实现合闸
C．继电器动作实现合闸
D．合闸时储能弹簧释放的能量实现合闸
15、船用发电机的主开关为万能式自动空气断路器，它既是一种______开关，又是实现______的电器。
A．频繁通断／多种保护
B．非频繁通断／短路保护
C．非频繁通断／多种保护
D．频繁通断／短路保护
16、万能式自动空气断路器中的分励脱扣器是用于______。
A．过载保护
B．短路保护
C．失压保护
D．远距离控制自动开关的断开
17、自动空气断路器在控制电路中的独立完成的作用之一是______。
A．失压保护
B．逆功率保护
C．逆相序保护
D．缺相保护
1-10：DCACA ABCCC 11-17:DDDDC DA。