发电机保护是指通过安装适当的继电保护装置来确保发电机的安全运行，从而保障电力系统的稳定性和电能质量。发电机作为昂贵的电气设备，其故障可能引起严重的后果，因此需要针对性地设置不同类型的保护装置，以应对可能出现的各种故障和不正常工作状态。
工作原理
发电机是一种能够将机械能转化为电能的设备。常见的发电方式包括水力发电、火力发电、风力发电等。这些发电方式都是通过特定的方法使线圈转动，进而产生电流。
故障分析
发电机在运行过程中可能会遇到多种不正常的工况，如外部短路导致的定子绕组过电流、负荷过大引起的过负荷、不对称短路或负荷引起的负序过电流、突然卸载引发的定子绕组过电压、励磁回路故障造成的转子绕组过负荷、汽轮机主汽门关闭引起的逆功率等。
分类保护
根据不同类型的故障和不正常工况，发电机应配备相应的保护功能。例如，对于定子绕组相间短路，应设置纵差动保护；对于定子绕组单相接地，应设置具有选择性的接地保护装置；对于定子绕组匝间短路，应设置横差保护；对于外部短路引起的过电流，可采用负序过电流、复合电压启动的过电流等多种保护方式；对于不对称负荷或外部不对称短路引起的负序过电流，应设置负序过电流保护；对于定子绕组过电压，应设置带延时的过电压保护；对于励磁回路的一点接地故障，应设置专用的励磁回路一点接地保护；对于励磁消失的故障，应设置失磁保护；对于转子回路的过负荷，应设置转子过负荷保护；对于汽轮发电机主汽门突然关闭的情况，应设置逆功率保护；对于300MW及以上的发电机，应设置过励磁保护；此外，还可设置失步保护、低频保护、断水保护等其他保护措施。
保养细则
A级保养
日常维护
- 每日检查发电机工作日报。
- 检查机油平面和冷却液平面。
- 检查发电机是否有损坏、渗漏，皮带是否松弛或磨损。
每周维护
- 重复日常维护项目。
- 清洁或更换空气滤清器芯子。
- 放出燃油箱及燃油滤清器中的水或沉积物。
- 检查水过滤器。
- 检查起动蓄电池。
- 起动发电机并检查有无问题。
- 用空气枪及清水冲洗冷却器前后端的散热片。
B级保养
- 重复A级日常和每周的检查。
- 更换发电机机油。
- 更换机油滤清器。
- 更换燃油滤清器滤芯。
- 更换冷却液或检查冷却液。
- 清洁或更换空气滤清器。
C级保养
- 更换柴油滤清器、机油滤清器、水过滤器，更换水箱中的水及机油。
- 调整风扇皮带张紧度。
- 检查增压器。
- 拆、检及清洗PT泵、执行器。
- 拆开摇臂室盖，检查丁字压板，气门导管及进、排气门。
- 调整油嘴升程；调整气门间隙。
- 检查充电发电机。
- 检查水箱散热器及清洗水箱外部散热器。
- 水箱内加水箱宝，清洗水箱内部。
- 检查柴油机传感器及连接导线。
- 检查柴油机仪表箱。
D级保养
- 更换机油、柴油、旁通、水滤清器，更换机油及发动机循环水。
- 清洁或更换空气滤清器。
- 拆开摇臂室盖，检查气门导管，丁字压板。
- 检查调整气门间隙。
- 更换摇臂室上下垫。
- 检查风扇及支架，并调整皮带。
- 检查增压器。
- 检查柴油机电气线路。
- 检查电机励磁部分线路。
- 检量仪表箱内连接线路。
- 检查水箱及外部清洗。
- 修理或更换水泵。
- 拆检壹缸主轴瓦及连杆瓦磨损情况。
- 检查或调整电子调速工作状况。
- 对准发电机励磁部分进行除尘工作。
- 检查增压器轴向及径向间隙，如超差应及时修复。
增压器保护
增压器因其高速运转、高温高压的工作环境，对其润滑、冷却和密封提出了较高要求。为了延长增压器的使用寿命，在设计上应保证浮动轴承的良好润滑和冷却。在使用中应注意以下几点：
- 发动机启动后应怠速运行3至5分钟，待机油压力建立后再加载，以免造成增压器缺油损坏。
- 怠速时间不应过长，一般不超过10分钟，以防增压器漏油。
- 停车前应怠速运行3至5分钟，让增压器转速和排气系统温度降低，避免故障发生。
- 长期未使用的发动机或新更换增压器的发动机，应先添加机油，以保证良好的润滑。
- 定期检查各连接部位是否存在松动、漏气、漏油现象，保持回油管畅通。
- 确保空气滤清器清洁，并按时更换。
- 定期更换机油、机油滤清器。
- 定期检查增压器轴的径向和轴向间隙，确保符合标准，否则应寻求专业人士帮助。
参考资料
发电机保护装置.发电机保护装置.2024-10-23
进入知乎.知乎.2024-10-23
发电机应装哪些保护?它们的作用是什么?.发电机应装哪些保护?它们的作用是什么?.2024-10-23