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交流发电机和发电机组额定值的定义
交流发电机上的kVA额定值主要受绕组绝缘系统的热能力控制
交流发电机的额定值定义了其向连接负载提供电力的能力。额定值以kVA为单位,并且是在发电机组应用中交流发电机选型的起点。虽然在选型和选择过程中还必须考虑其他因素,但本文讨论的主题包括额定值和占空比的定义、行业中使用的术语以及这如何为协助GOEM为其发电机组选择合适的交流发电机提供信息。
交流发电机额定值
交流发电机的kVA额定值主要取决于绕组绝缘系统的热容量和所需的预期使用寿命。对于给定的使用寿命,绝缘等级越高,交流发电机运行时的热量越高。
下表列出了用于对绝缘系统的性能进行分类的字母和相应的标称工作温度。
现代绕组绝缘的行业标准是低压系统为H级(<1kV),中压和高压系统为F级(>1kV)。
然而,应该注意的是,分配给绝缘系统等级的字母不一定与交流发电机额定的温升等级相同。如果交流发电机上的kVA额定值导致运行温度低于绝缘系统的标称容量,则运行寿命会延长。相反,如果kVA额定值导致高于绝缘系统标称能力的工作温度,则工作寿命会缩短。
这两种情况都是可接受的运行条件,但是在为特定应用选择交流发电机时,必须考虑交流发电机绕组的预期寿命。
示例:备用电源与主电源应用
在典型的备用电源应用(例如医院)中,每年的运行时间很可能少于200小时。在安装的整个生命周期内,例如15年,这相当于总共多3000小时运行时间。鉴于运行时间相对较低,交流发电机可以在更高的温度下运行,因此额定值相对较高。
出于这个原因,客户将在备用应用的交流发电机上达到kVA额定值峰值。
然而,在连续运行的应用中,例如嵌入式发电方案,运行时间可能高达每年8000小时。这相当于在同样的15年期间运行超过120000小时。在这种情况下,绕组的温度必须使用相对较低的kVA额定值来降低。
因此,客户的交流发电机将达到F级甚至B级kVA额定值。
热损伤曲线说明绝缘寿命随工作温度的变化,并与其他工具结合使用,以便在为特定发电应用的交流发电机指定额定值时做出选型和选择决定。
发电机组额定值
发电机组额定值原理引入了备用和主电源应用的概念。在ISO8528-1的指导下,发电机组额定值的定义按应用分为四个类别。
■ 应急备用电源,(ESP额定值)
■ 限时主电源,(LTP额定值)
■ 主要额定功率,(PRP额定值)
■ 连续运行功率,(COP额定值)
每个定义都规定了以下标准:
■ 负载类型
其中包括可变负载,即负载循环的幅度和持续时间不同,另外还有恒定负载,即负载保持恒定水平,但负载循环的持续时间可能会有所不同。
■ 每年运行小时数
将平均负载水平与发电机组的指定额定值进行比较,并表示为额定kVA的百分比。发电机组必须能够在规定的小时数中在平均负载水平运行。
■ 过载要求
过载能力表示可在指定的持续时间内高于指定kVA额定值的百分比。
交流发电机额定值的术语和定义因行业而异,与发电机组使用的术语和定义不一致。交流发电机的定义以国际标准ISO 8528-3、IEC 60034-1和一些全国标准(如NEMA MG 1-32(北美))为指导,这些标准本身引入了进一步的变化。
下表总结了根据ISO 8528-1对发电机组的定义以及ISO 8528-3和IEC 60034-1对交流发电机的定义。尽管存在差异,但该表显示了如何匹配交流发电机与发电机组的额定值和运行负荷。
需要注意的是,与标准相比,GOEM可能决定提供更高水平的性能,例如更高的平均负载或更长的运行时间。
在将交流发电机与发电机组额定值和应用相匹配时,需要考虑到这一点。
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唯有切断供气才是制止柴油发电机飞车行之有效的方法
柴油发电机飞车的实质是喷油泵调速器作用失灵,供油量不能随负荷减小(转速相应升高)而减小引起的飞车;或者是气缸内进入了额外的燃油或过多的机油,使燃料燃烧产生的动力大大超过柴油发电机的运转阻力(机械摩擦阻力及外界负荷),柴油发电机工作失去平衡而引起的飞车。
“飞车”产生的原因:
1.调速器部分(1)油泵齿条(拉杆)卡滞在 供油位置。原因是装配过紧,或进入脏物,或固定螺母、附近销子和腱等连接件漏装或脱落。(2)调速器弹簧断裂,飞锤脱出或卡滞;高速限制螺钉不起作用。(3)调速器内加入润滑机油太多,影响飞锤的惯性作用而无法灵嫩地控制喷油泵油量。在冬季机油如果冻结,飞锤不能飞甩,更易造成“飞车"。
2.油泵部分(1)油泵柱塞卡滞在 供油位置造成“飞车”。若在柴油发电机工作过程中发生“飞车”,多是因油泵内进入了脏油,油中带进的水和机械杂质进人柱塞副的间隙中,引起柱塞卡滞。(2)安装不当,如带动油泵柱塞的齿条和齿轮的啮合关系装错了,或柱塞装反。(3)为了调大供油量,使柱塞螺旋槽旋度过大。
防止“飞车”的措施:(1)调试喷油泵总成时,要严格地按照调试工艺检修。调整喷油泵和调速器的各个零件和组合件、附近各连接点磨损时必须修复,指坏件要及时更换。装配时要严格按照工艺步骤与要求进行, 要在技术状态良好的喷油泵试验台上进行的调试。调试内容包括三方面:不同工作情况供油量的调整,调速器的调整,供油角度的调整。现在有轻视喷油泵的倾向,认为手工就可以解决油泵的切问题,就是上试验台也只是调一下供油量与供油均匀性,这种看法和做法是造成“飞车"的重要原因。若在工作中油泵进入了脏油致使柱塞卡滞,应首先检查清洗柴油粗细弗列加滤清器,放出油箱中沉淀物和水,然后排除柱塞卡滞现象,必要时应拆卸油泵柱塞(包括喷油嘴)进行清诜。(2)当发生“飞车"时,应沉着、附近果断、附近采取紧急熄火措施。这样就可避免机器事故和保障人身。常采用紧急熄火的方法有:立即停止供油,将凋速手柄拉到熄火位置,顺手关掉油箱开关或用扳手卸掉高压油管,(3)立即停止供气,用棉衣紧紧包住弗列加滤清器的空气入口,或用力拔下弗列加滤清器,堵死进气口。(4)打开减压装置。减压后气门不能关死,致使柴油发电机熄火。不过采用此法等于在配气机构中造成数毫米的间隙,在高速下,这样大的间隙,将形成很大的冲击,可能掼坏减压机构、附近气门弹簧或配气系统的其它零件。如果减压机构被打坏,则会停不住车。如在行进中,可刹车增大负荷,迫使发电机熄火。
飞车后的应急措施处理飞车的措施基本上有3个:加大负荷;切断供油(高压油);切断供气短加大负荷的方法是挂高挡并强行制动迫使发电机熄火、附近这样做虽然有效,但容易造成发电机和传动部分零件的损坏,并容易导致交通事故。
切断供油从原理上是说得通的、附近但实际上却不怎么有效。原因是飞车多发生在发电机空载运行时,由于喷油泵柱塞套上的吸、附近排油口在高速下产生了较强的节流作用,使供油量比额定油量还大,这些燃油喷入气缸后无法完全燃烧,除以大量浓黑烟的形式排出外,必然还有部分燃油滯留在发电机活塞顶部。因此即使在发生飞车时立即切断高压油供给,但活塞頂部的残油足以维持相当时间的继续燃烧,不能使发电机转速立即降下来,浪费了宝贵的时回,眼睁睁地看着发电机损坏而束手无策。
唯有切断供气才是制止飞车行之有效的方法,没有空气中的氧气助燃,燃油就没有办法继续燃烧。切断供气的方法按发电机结构不同而有所区别。有减压机构的,应立即使发电机减压;有由机械纵或气动操纵的进、附近排气动装置的,应立即实行阻气能动;若这些机构都没有,可堵住发电机进气口,使其缺氧而自熄。
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紧急停机的条件是什么
发电机、当地励磁机内冒烟着火或发生氢爆炸;机组发生剧烈振动(过规定允许值);汽机主汽门关闭而主变220kV开关并未跳闸;危及人身生命。
(1)发电机、当地励磁机内冒烟,着火或发电机内发生氢气爆炸。
(2)主变、当地高厂变严重故障,需要紧急停用。
(3)发电机密封油中断,且不能迅速恢复。
(4)发电机或主励磁机滑环发生强烈的环形火花,无法。
(5)发电机组发生强烈振动(大大过规定允许值)。
(6)汽轮机跳闸而发电机主断路器并未跳闸。
(7)发生危及人身和设备的其它事故。
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交流电动机常见故障及原因分析
发电机租赁厂家朔锐,为大家分析交流电动机的常见故障及原因:
一、当地异步电机的故障检查
1.听声音 。交流异步电机在运行中,若发现较细的嗡嗡声,没有忽高忽低的变化,是正常的声音;相反若声音粗、当地且有尖锐的嗡嗡、当地咝咝声是存在故障的先兆,应考虑以下原因:
(l)铁芯松动, 电机在运行中的振动,温度忽高忽低的变化,会使铁芯固定螺栓变形,造成硅钢片松动,产生大的电磁噪声。
(2)转子噪声 转子旋转发出的声音,由冷却风扇产生的,是一种呜呜声,着有像敲鼓时的咚咚声,这是电机在骤然启动、当地停止、当地反接制动等变速情况下,加速力矩使转子铁芯与轴的配合松动所造成的,轻者可继续使用,重者拆开检查和修理。
(3)轴承噪声 电机在运行中,必须注意轴承声音的变化,不同的部位,不同的故障,有不同的声音。如嘎吱嘎吱声,是轴承内滚枪的不规则运动所产生,它与轴承的间隙、当地润滑脂状态有关。咝咝声是金属摩擦声,一般由轴承缺油于磨所致,应拆开轴承添润滑脂剂等。
2.利用溴觉。如焦糊味,是绝缘物烧烤发出的,且随电机温度的升高,严重时还会冒烟;如油焦味,多半是轴承缺油,在接近干磨状态时油气蒸发出现的异味。
3.利用手感。 若用手一触及电机外壳便感到很烫,温度值很高,应检查原因,如:负荷过重、当地电压过高等,然后针对原因排除故障。
二、当地常见故障的原因
1.电动机没有启动力矩,或空载时不能启动,并发出不正常声音。原因:(l)三相电源电路(包括闸刀开关、当地引线定子绕组)有一相断电,造成单相启动。(2)电源电压过低。(3)轴承过度磨损,使转子靠近定子的一侧,造成定子与转子不同心,气隙不均匀。
2.电动机启动力矩小,有载时不能启动,负载增大时电机停转,有时发出强烈杂声,局部发热。原因:电网电压低,绕组有匝间短路,转子绕组中有断线或脱焊现象,启动后一相断线造成单相运行。
3.启动电流大,而且不平衡,声响大,造成保护装置动作而切断电源。原因:定子绕组接线方法可能不正确,绕组对地绝缘老化。
交流电动机在运行中由于绝缘、当地老化、当地摩擦、当地振动等原因,难免发生故障。若能及时检查、当地发现和排除这些故障,才能有效地防止事故的发生。
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