摘要：逆功率保护是柴油发电机组并联（或并网）系统中一项关键的保护措施。它主要的作用是防止发电机在失去原动力后，由于电网的作用而变为从电网吸收功率，也就是出现逆功率现象。这种情况下，发电机可能会因过热、损坏轴系等问题而受损，如果是处于并网状态，也会对市电的稳定运行造成不良影响。
一、逆功率保护的定义
发电机逆功率保护又称功率方向保护。一般而言，发电机的功率方向应该为由发电机流向母线，但是当发电机失磁或其他某种原因，发电机有可能变为电动机运行，即从系统中吸取有功功率。这就是逆功率。当逆功率达到一定值时，发电机的保护动作，或动作于发信号或动作于跳闸。
1、何谓逆功率保护
逆功率保护，顾名思义，就是在发电机出现逆功率现象时触发的一种保护措施。所谓逆功率，就是发电机不是发出功率，而是吸收功率，从某种意义上来讲，此时发电机实际上变成了电动机在运行。
具体来说，当两台以上柴油发电机组并联运行时，若其中一台柴油发电机组的柴油机工作不正常或柴油机与发电机并联器损坏等原因，使该机组的发电机不但不能输出有功功率，反而从供电系统中吸收功率，同步发电机变成同步电动机，即同步发电机处于逆功率状态下运行。
2、出现逆功率的表现特征
（1）定子电流超出正常值，电流表指针将激烈地撞挡 。
（2）定子电压表的指针将快速摆动。
（3）有功功率表指针在表盘整个刻度盘上摆动 。
（4）转子电流表指针在正常值附近快速摆动。
（5）发电机发出鸣叫声，且叫声的变化与仪表指针的摆动频率相对应。
（6）其他并列运行的发电机的仪表也有相应的摆动 。
3、逆功率保护的工作原理
逆功率保护的工作原理主要是监测发电机的功率方向。当发电机正常运行时，功率方向是向外的，即发电机向系统输出功率。而当发生逆功率现象时，功率方向会变为向内，即发电机从系统吸收功率。逆功率保护装置会实时监测功率方向，一旦发现功率方向变为向内，且持续时间超过设定值，就会触发保护装置动作，将发电机从系统中解列。
4、逆功率保护的应用场景
逆功率保护主要应用于多机并联或并网运行的柴油发电机组中。这些机组在并网运行时，需要与电力系统保持同步，以确保电力系统的稳定运行。然而，在某些情况下，发电机可能会出现逆功率现象。此时，逆功率保护就会发挥作用，及时将发电机从系统中解列，以防止对发电机和电力系统造成更大的损害。
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图1 柴油发电机组并网逆功率保护装置原理图. |
图2 柴油发电机组并网逆功率保护工作过程 |
二、逆功率保护的作用与注意事项
1、逆功率保护的作用
逆功率保护在柴油发电机组中的作用主要体现在以下几个方面：
（1）保护电力设备：逆功率保护可以有效地防止发电机、变压器和输电线路等电力设备因负载功率过大而损坏，提高柴油发电机组的稳定性和可靠性。
（2）提高柴油发电机组的运行效率：逆功率保护可以确保柴油发电机组中的各个设备在正常范围内运行，避免因设备过载而造成的电力损耗，从而提高柴油发电机组的运行效率。
（3）保障电力供应：逆功率保护可以防止柴油发电机组中的设备因负载过大而损坏，确保电力供应的稳定性，满足人们的日常生活和生产用电需求。
2、逆功率保护使用的注意事项
在使用逆功率保护时，需要注意以下几点：
（1）合理设置逆功率保护的阈值：
逆功率保护的阈值应该根据发电机的实际情况和柴油发电机组的运行要求进行合理设置，以确保逆功率保护的有效性。
（2）定期检查逆功率保护装置：
逆功率保护装置需要定期检查和维护，以确保其正常工作。如果发现逆功率保护装置存在故障或异常情况，应及时进行处理。
（3）加强柴油发电机组的运行监控：
逆功率保护只是柴油发电机组保护的一个方面，还需要加强柴油发电机组的运行监控，及时发现和处理各种故障和异常情况，确保柴油发电机组的稳定运行。
总之，逆功率保护在柴油发电机组中具有重要的作用，不仅可以保护电力设备免受损坏，提高柴油发电机组的运行效率，还可以保障电力供应的稳定性。
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交流发电机整体视图 |
三、逆功率保护的优势
逆功率保护的优势主要体现在以下几个方面：
1、保护发电设备
（1）防止损坏：当出现逆功率情况时，若没有保护装置，发电机可能会在电动机状态下长时间运行，这会导致发电机过热、损坏绝缘、磨损轴系等。逆功率保护装置能够及时切断发电机与电网的连接，避免这些损坏的发生，延长发电机的使用寿命。
（2）降低维修成本：通过有效保护发电机，减少了因逆功率造成的设备故障和损坏，从而降低了维修和更换设备的成本。
2、保障电网安全稳定
（1）维持电网功率平衡：逆功率保护装置可以防止发电机向电网反向送电，有助于维持电网的功率平衡。如果大量发电机出现逆功率现象向电网倒送电，会破坏电网的功率平衡，影响电网的电压和频率稳定。
（2）提高电网可靠性：避免因逆功率对电网中的其他设备造成冲击和损坏，保障电网的安全可靠运行，减少停电事故的发生概率。
3、提升系统整体效率
（1）优化能源利用：及时切断逆功率的发电机，可使电网将功率分配给其他正常运行的发电设备，提高能源的利用效率。
（2）减少能源浪费：防止发电机在逆功率状态下无效运行而浪费能源，使整个柴油发电机组的能源分配更加合理和高效。
（3）减少故障损失：逆功率故障会导致柴油发电机组的停电和设备损坏等损失，而逆功率保护可以减少这种损失，提高柴油发电机组的可靠性。
四、逆功率保护的特点
逆功率保护装置通常通过检测发电机输出功率的方向和大小来实现保护功能。一旦检测到发电机输出功率为负值且超过设定的阈值，保护装置就会动作，发出跳闸信号，将发电机与电网断开，从而保护发电机和电网的安全。
此外，逆功率保护还具有选择性、快速性和可靠性等特点，能够准确区分正常运行和逆功率状态，只在逆功率情况下动作，避免误动作，同时在逆功率发生后能迅速动作，以减少对设备的损害。
1、选择性
能够准确区分正常运行和逆功率状态，只在逆功率情况下动作，避免误动作。
2、快速性
在逆功率发生后能迅速动作，以减少对设备的损害。
3、可靠性
具有较高的可靠性，确保在需要时能可靠地保护设备和电网
总的来说，逆功率保护在柴油发电机组并联系统中起着重要的作用，能够有效地防止发电机反向送电，保护设备和电网的安全稳定运行。
总结：
逆功率保护是柴油发电机组中的重要保护措施之一。它能够在发电机出现逆功率现象时及时动作，保护发电机和柴油发电机组的安全。如果没有逆功率保护，发电机在逆功率状态下运行可能会导致设备损坏、柴油发电机组不稳定甚至崩溃等严重后果。因此，逆功率保护对于维护柴油发电机组的安全稳定运行具有重要意义。
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