故障檢查與技術(shù)維護

交流發(fā)電機繞組高溫的原因和防范措施

 

摘要：一旦出現發(fā)電機繞組高溫報警，意味著(zhù)其超過(guò)了最高允許溫升，所謂允許溫升即是繞組的最高能夠承受的溫度，也就是實(shí)際溫度減去環(huán)境溫度的極限值。用戶(hù)在使用過(guò)程中發(fā)現發(fā)電機過(guò)熱，并同時(shí)出現跳閘、發(fā)電機端電壓低于100V以下及外殼發(fā)熱等現象，應立即停機并查明其原因。

一、發(fā)電機繞組高溫原因

 

1、發(fā)電機本身故障

（1）發(fā)電機繞組匝間、相間繞組之間、繞組和接地電阻之間有短路現象，因而形成繞組中電流增加使其溫度急劇升高出現溫度過(guò)高。

（2）發(fā)電機鐵心片與片之間絕緣破壞，使鐵心中的渦流損耗增加，鐵心發(fā)熱劇增造成溫度過(guò)高。

（3）發(fā)電機過(guò)于頻繁啟動(dòng)，由于啟動(dòng)時(shí)的電流是正常工作電流2倍以上，同樣會(huì )引起繞組發(fā)熱增加造成溫度過(guò)高。

（4）發(fā)電機電氣接觸不良，使連接部件處的發(fā)熱增加造成溫度過(guò)高。

（5）轉動(dòng)部位的軸承損壞或缺油時(shí)，使轉動(dòng)部件摩擦增加或撞擊造成溫度過(guò)高。

 

 

2、電壓原因

（1）電壓高，超過(guò)發(fā)電機額定電壓的10%以上，引起發(fā)電機鐵損耗增加，使發(fā)電機發(fā)熱。

（2）電壓過(guò)低，低于發(fā)電機額定電壓的5%以上，發(fā)電機在額定負載運行時(shí)會(huì )發(fā)熱。

（3）三相電壓不平衡，相間電壓不平衡度超過(guò)5%，引起三相電流不平衡而使發(fā)電機發(fā)熱。

（4）三相發(fā)電機缺相工作時(shí)（如圖1所示），使另外兩相繞組中電流增加，造成繞組溫度過(guò)高，單相發(fā)電機啟動(dòng)繞組斷線(xiàn)時(shí)，同樣會(huì )使主繞組溫度過(guò)高。

 

圖1 缺相運行與電流關(guān)系圖

3、負載方面

（1）負載過(guò)大，應減輕負載或更換容量合適的發(fā)電機。

（2）啟動(dòng)過(guò)于頻繁。

（3）機械負載有故障

 

4、 通風(fēng)散熱不良方面

（1）發(fā)電機通風(fēng)道堵塞，應及時(shí)清掃。

（2）繞組表面有灰塵和油污，影響散熱，應及時(shí)清理。

 

（3）環(huán)境溫度過(guò)高，應采取降溫措施。

二、發(fā)電機繞組高溫處理辦法

 

1、無(wú)論發(fā)電機是在靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)，缺相運行帶來(lái)的直接危害就是發(fā)電機一相或兩相繞組過(guò)熱甚至燒壞。與此同時(shí)，由于動(dòng)力電纜的過(guò)流運行加速了絕緣老化。特別是在靜態(tài)時(shí)，缺相會(huì )在發(fā)電機繞組中產(chǎn)生幾倍于額定電流的堵轉電流。其繞組燒壞的速度比運行中突然缺相更快更嚴重。所以在我們對發(fā)電機進(jìn)行日常維護和檢修的同時(shí)，必須對發(fā)電機相應的MCC功能單元進(jìn)行全面的檢修和試驗。尤其是要認真檢查負荷開(kāi)關(guān)、動(dòng)力線(xiàn)路、靜動(dòng)觸點(diǎn)的可靠性。杜絕缺相運行。

2、由于長(cháng)時(shí)間過(guò)載或過(guò)熱運行，繞組絕緣老化加速，絕緣最薄弱點(diǎn)碳化引起匝間短路、相間短路或對地短路等現象使繞組局部燒毀。

3、盡量避免發(fā)電機過(guò)載運行。

4、保證發(fā)電機潔凈并通風(fēng)散熱良好。

5、避免發(fā)電機頻繁啟動(dòng)，必要時(shí)需對發(fā)電機轉子做動(dòng)平衡試驗。發(fā)電機繞組絕緣受振動(dòng)（如啟動(dòng)時(shí)大電流沖擊，所拖動(dòng)設備振動(dòng)，發(fā)電機轉子不平衡等）作用，使繞組出現匝間松馳、絕緣裂紋等不良現象，破壞效應不斷積累，熱脹冷縮使繞組受到磨擦，從而加速了絕緣老化，最終導致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。

6、盡可能避免頻繁啟動(dòng)，特別是高壓發(fā)電機。

 

7、保證發(fā)電機的振動(dòng)值在規定范圍內（參照表1和圖2所示）。

注：根據國家標準GBl0068.2-88《旋轉電機振動(dòng)測定方法及振動(dòng)限值》的規定，對不同軸中心高和轉速的單臺發(fā)電機，在按GBl0068.1規定的方式測定時(shí)，其振動(dòng)速度有效值應不超過(guò)表1的規定。

 

圖3 繞組振動(dòng)檢測法

三、防止發(fā)電機繞組高溫的方法

 

1、新的或長(cháng)期停用的發(fā)電機，使用前應檢查繞組間和繞組對地絕緣電阻。通常對500V以下的發(fā)電機用500V絕緣電阻表；對500-1000V的發(fā)電機用1000V絕緣電阻表；對1000V以上的發(fā)電機用2500V絕緣電阻表。絕緣電阻每千伏工作電壓不得小于1MΩ，并應在發(fā)電機冷卻狀態(tài)下測量。

2、檢查發(fā)電機的外表有無(wú)裂紋，各緊固螺釘及零件是否齊全，發(fā)電機的固定情況是否良好。

3、檢查發(fā)電機傳動(dòng)機構的工作是否可靠。

4、根據銘牌所示數據，如電壓、功率、頻率、聯(lián)結、轉速等與電源、負載比較是否相符。

5、檢查發(fā)電機的通風(fēng)情況及軸承潤滑情況是否正常。

6、扳動(dòng)發(fā)電機轉軸，檢查轉子能否自由轉動(dòng)，轉動(dòng)時(shí)有無(wú)雜聲。

7、檢查發(fā)電機的電刷裝配情況及舉刷機構是否靈活，舉刷手柄的位置是否正確。

 

8、檢查發(fā)電機接地裝置是否可靠，如圖3所示采用逐步檢測法。

圖3 線(xiàn)圈繞組接地檢測

 

總結：引發(fā)的發(fā)電機線(xiàn)圈過(guò)熱原理是電流增大、引起的磁路飽和，不能完全將動(dòng)力轉換成電能而造成發(fā)熱。 上述的內容就是康明斯公司為您分享的發(fā)電機高溫故障相關(guān)知識，期待為您帶來(lái)幫助。

 

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