同步发电机直接与负荷连接,电压高、电流大,在长期的运行中有时也会出现一些问题。
(1)柴油发动机工作正常,但发电机发不出电或发出的电压很低
这有可能缘于和发电机相关的部件,例如:励磁机损坏,无法提供励磁电压。旋转整流器故障,不能向转子绕组注入励磁电流。转子铁心剩磁减弱或消失。都会使得发电机发不出电或输出电压极低。
应对的手段一般有:选择合适的直流电压并按着极性,直接接到励磁绕组充磁。仔细检查励磁机和旋转整流器,找到问题元器件或绕组,予以更换修复。
(2)发电机输出电压不稳定,而且一带大负荷,输出电压就跌落得很厉害
一般自动电压调节器(avr)、励磁发电机和旋转整流器有故障,是出现这种现象的主要原因。avr对电压或负荷变化的负反馈调节功能失效、旋转整流器部分器件及励磁发电机电压整定电路的元件损坏等,哪个方面出问题都会引起输出电压不稳定。
需采取的措施是:重点检测avr,用模拟实验法考核它的灵敏度和输出线性是否符合出厂标准,有问题则给以维修。旋转整流器和励磁发电机相关电路的元器件不多,查测的对象主要是整流元件、电位器。若有损坏及时更换。
(3)运行过程中机体温升快,振动大
出现这种问题,大多是因为励磁绕组线圈匝间短路或负荷量-超过额定值,使励磁电流大增而造成转子-。发电机的转子与定子间隙变化,导致部分碰触扫膛,使机体温度速升。
根据这些情况,要检查转子轴前与弹性联轴器后与轴承,有无零部件松动、损坏。并对诊拆旧换新。转子绕组匝间短路点需重新缠绕绝缘蜡绸。应认真计算并合理配置负荷总的有功功率和无功功率,使它们均不超过发电机的额定值。
柴油发电机冷却系统:发电机采用闭式循环水冷却系统,由发电机水箱散热器、循环水泵及管道等组成。柴油机冷却水进口温度62.1℃,出口温度93℃。
运行前-行冷却水系统水质检验。柴油发电机组水管施工做法和技术要求管材应符合设计规定压力要求,管壁薄厚均匀,内外光滑整洁,不得有砂眼、裂纹、毛刺、弯曲、锈蚀等现象。各种连接管件不得有砂眼、裂纹扣和角度不准现象。各种阀门外表面应无损伤,阀体严密性好,阀杆不得扭曲,安装前应按设计和施工规范规定进行强度和严密性试验。管道安装:管道支、吊架位置应正确,埋设应平整牢固;管道支吊架与管道接触应紧密。固定在建筑结构上的支、吊架,不得影响结构安全。管道安装前,应先清除管内的污物。管道安装位置、标高、坡向应正确。
柴油发电机组的负荷特性
这实际上是同步发电机的负荷特性,因为它是直接接负荷的。在同步发电机的工作原理中已阐述:转子绕组通入旋转整流器提供的直流电流后,户外型柴油发电机,在其与定子之间的气隙中产生一个磁场,称为转子磁场或主磁场。那么接有负荷的定子或叫电枢绕组,也会因为负荷电流的流过在此气隙中产生一个磁场,叫做定子或电枢磁场。气隙中的这两个磁场自然地共同形成一个合成磁场。同步发电机输出电压和电流的大小就是由它决定的。
引起合成磁场变化的主要原因,是电枢磁场由于负荷的性质不同而变化造成的。这称为电枢反应:当发电机的电枢绕组——原理上就是一个铁心电感线圈,只接有纯电阻性负荷时,绕组的电势与电流同相,电枢磁场与转子磁场叠加,合成磁场没有什么变化。只是发电机带负荷运行时,其定子磁通需处于饱和状态要吸收一些电枢磁场,而使合成磁场略有减少。负荷电流越大则减少的越多。
若电枢绕组仅接纯电感性负荷,则电枢的电流要滞后电势90°相位角。由这个电流的电枢磁场就会对转子磁场形成抵消作用,从而使合成磁场减弱且扭曲。发电机的输出电压因此降低。
要是只把纯电容性的负荷接到电枢绕组上,那么由于电容的性质,会使得电枢绕组的电流比它的电势-90°相位角。此电流形成的电枢磁场可以加强转子磁场,这就让合成磁场得到加强,使发电机的输出电压升高。
以上分析表明:三种不同性质的负荷会使得同步发电机产生不同的的电枢反应,进而使其输出电压发生变化。掌握这些规律,就可以为柴油发电机组配置较佳的负荷,让机组发挥出全部潜力,提供出优良的电能。
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