技術(shù)與安全知識

康明斯柴油發(fā)電機組的性能和參數測量

 

1、絕緣電阻的測量

 

對發(fā)電機絕緣電阻的測量可以判斷所有帶電部分對機殼的絕緣狀態(tài)。發(fā)電機在冷態(tài)下，不帶任何外部引線(xiàn)來(lái)進(jìn)行測量檢查。

對于定子繞組，由于三相繞組的中性點(diǎn)連在一起不能分開(kāi)，因此，它們對機殼的絕緣電阻只需測一次。轉子繞組、勵磁機定子繞組、加熱器及傳感器等對機殼的絕緣電阻。測量時(shí)將兆歐表一端接機殼，另一端接繞組，搖動(dòng)兆歐表手柄，由慢到快穩定轉動(dòng)手柄到120r/min左右，待指針?lè )€定后讀取的數據，即為該繞組的絕緣電阻。要求冷態(tài)時(shí)（約25℃）發(fā)電機繞組及溫度傳感器對機殼的絕緣電阻應不低于30MΩ。

電阻測量工具示意圖

 

2、繞組電阻的測量

 

發(fā)電機繞組的電阻不僅與發(fā)電機的損耗有關(guān)，而且對發(fā)電機的勵磁電壓、短路電流等特性參數有影響。繞組直流電阻的大小與導線(xiàn)規格及繞組型式有關(guān)。

測量導線(xiàn)直流電阻的方法很多，通常采用電橋測量法，既準確又較簡(jiǎn)便。

對于康明斯生產(chǎn)的斯坦福系列無(wú)刷三相交流同步發(fā)電機，其定子三相繞組及轉子繞組電阻都在幾歐姆以下，采用雙臂電橋測較合適。發(fā)電機的勵磁機的定子繞組在10Ω左右，采用單臂電橋測量。

3、發(fā)電機發(fā)熱試驗

 

檢查自勵交流發(fā)電機是靠剩磁起勵建立電壓的，對于無(wú)刷勵磁發(fā)電機的剩磁電壓較高，當勵磁回路短路時(shí)，仍有一定的輸出電壓。剛裝配好的新發(fā)電機沒(méi)有剩磁，所以開(kāi)機前應對勵磁機的定子繞組通直流電進(jìn)行充磁。長(cháng)期擱置的發(fā)電機重新使用前也需事先充磁后才能自勵發(fā)電。

發(fā)電機發(fā)熱試驗檢查，其方法是機組開(kāi)機后，保持輸出電壓、功率不變，電流恒定，機組隱定運行，每半小時(shí)記錄環(huán)境溫度和軸承溫度，并測試電樞電流、電樞電壓、勵磁機勵磁電流、勵磁電壓、頻率及各點(diǎn)溫度。試驗檢查進(jìn)行1小時(shí)，若勵磁電壓、溫度等不超出規定值，即認為合格。

4、勵磁裝置的調整

 

調整時(shí)先將勵磁裝置中的電壓調節器（AVR)斷開(kāi)，然后啟動(dòng)機組，交流發(fā)電機在額定轉速下空載運行，此時(shí)發(fā)電機自勵發(fā)出電壓。在空載下調整柴油機轉速，使發(fā)電機的頻率f為額定頻率f_N的1.05倍（即52.5Hz)，稱(chēng)為空載頻率。

調整空載電壓時(shí)，在可能的范圍內，采用改變電抗器氣隙的辦法來(lái)實(shí)現。改變電抗器氣隙的大小，即可得到不同的空載電壓。氣隙增大，其空載電壓也增大。但應注意的是每次改變氣隙后，電抗器的磁軛必須重新固緊。由于LeorySomer系列無(wú)刷三相交流同步發(fā)電機的勵磁裝置是采用帶有可控硅分流的調節器，因此，初此調整時(shí)，其空載電壓只要在110％～115％額定電壓范圍內就可以了。如果調節電抗器氣隙不能使空載電壓達到上述范圍，可調整T₆變壓器上電抗器繞組接頭的位置，選擇較多的圈數時(shí)空載電壓上升，反之下降。

當節勵磁裝置使空載電壓達到上述范圍之后，機組在額定轉速下，發(fā)電機加上額定負載，其電壓有所下降。為了使發(fā)電機并聯(lián)運行時(shí)，在欠勵范圍內不出現功率倒灌，并保持AVR起作用情況下，發(fā)電機從空載到負載，其電壓不允許升高。

調試時(shí)空載電壓控制在（108%～114%）U_N的范圍內，額定負載電壓應在（106%～110%)U_N范圍內。

勵磁系統特性示意圖

 

5、調差裝置的調整

 

調差裝置是使發(fā)電機在互相并聯(lián)運行時(shí)，能保持所需要的無(wú)功功率的分配并能穩定地運行。在單機運行時(shí)，發(fā)電機電壓相應地隨與被調節的無(wú)功電流有關(guān)的調差率而下降。

調差裝置調整前，先在空載頻率下調整定電位器，使空載電壓到額定值，然后加上額定負載，在額定轉速下保持額定電流I_N，額定功率因數不變，旋動(dòng)同軸電位器，發(fā)電機輸出電壓下降至額定電壓U_N的3%～6%。調整時(shí)，調差電阻的阻值增大，發(fā)電機電壓則降低，反之則升高，調好后將同軸電位器固定。

最后調節AVR內的U_SO11電位器，在額定負載下使電壓回升到額定電壓的98.2%、將電位器固定，并檢查空載電壓，應為額定電壓的101.8%。

6、空氣過(guò)濾器的檢查

 

（1）發(fā)電機冷卻空氣過(guò)濾器如果機房環(huán)境的冷卻空氣含有粉塵、油霧等較嚴重，通常發(fā)電機裝有粗粒塵平板式過(guò)濾器。當機組安裝完畢之后，應對空氣過(guò)濾器進(jìn)行檢查。如果有臟物阻塞冷空氣必要通道，應立即清冼。拆下已臟污的過(guò)濾器，并插上備用的過(guò)濾器，用2‰～4‰的蘇打水或類(lèi)似的清潔劑的熱水輕輕地晃動(dòng)進(jìn)行清洗，將過(guò)濾器浸在濕潤劑中，然后，在室溫下經(jīng)12～24h，使濕潤劑滴干，以備下次使用。

裝有空氣過(guò)濾器的發(fā)電機，其定子端部一般裝有溫度傳感器。當過(guò)濾器阻塞發(fā)電機定子溫度升高到145℃時(shí)，溫度報警裝置就會(huì )發(fā)出聲光報警信號。如果在運行中出現過(guò)載也同樣會(huì )造成定子溫度升高，發(fā)出聲光報警，因此，要對這種報警信號進(jìn)行分析判斷。

（2）溫度傳感器LeorySomer系列無(wú)刷三相交流同步發(fā)電機熱保護專(zhuān)用的溫度傳感器是一種突變型熱敏電阻，當溫度升高達到一定值時(shí)，它的電阻值會(huì )突然增大，此溫度稱(chēng)為額定脫扣溫度,其公差為士5℃。額定脫扣溫度有多種，通常選用145℃為報警溫度，155℃為脫扣溫度。由于發(fā)電機在定子繞組靠出風(fēng)口端部溫度最高，因此，溫度傳感器就裝在這個(gè)部位上，以便監測發(fā)電機定子最高的實(shí)際溫度。

（3）溫度報警（脫扣）裝置LeorySomer系列無(wú)刷三相交流同步發(fā)電機采用脫扣報警裝置。該裝置由一個(gè)電源系統和一個(gè)帶有輸出繼電器的雙穩態(tài)晶體管放大器組成。放大器工作狀態(tài)由溫度傳感器的電阻來(lái)控制。

 

 

7、防冷凝加熱器的檢查

 

康明斯自動(dòng)化柴油發(fā)電機組，為了防止潮氣冷凝，在發(fā)電機內部裝有防冷凝加熱器，將發(fā)電機內的空氣加熱到比環(huán)境溫度略高一些，這樣即可將機內潮氣驅出機外，以保證機內繞組及其他電器元件處于干燥狀態(tài)。

防冷凝加熱器由兩根加熱管串聯(lián)，加熱管嵌裝在定子機座內的肋條的一個(gè)槽內，加熱電源電壓為220v。加熱器的電源連接線(xiàn)必須與發(fā)電機的主斷路器相互聯(lián)鎖。即發(fā)電機運行時(shí)，加熱器斷開(kāi)，而發(fā)電機停機時(shí)，加熱器接通電源，由市電供電，加熱器加熱驅趕機內潮氣，因此，維修發(fā)電機內部零件時(shí)，必須切斷加熱器電源，以防出現意外。

 

 

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