技術與安全知識

康明斯柴油發電機組的性能和參數測量

 

1、絕緣電阻的測量

 

對發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。發電機在冷態下，不帶任何外部引線來進行測量檢查。

對于定子繞組，由于三相繞組的中性點連在一起不能分開，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。測量時將兆歐表一端接機殼，另一端接繞組，搖動兆歐表手柄，由慢到快穩定轉動手柄到120r/min左右，待指針穩定后讀取的數據，即為該繞組的絕緣電阻。要求冷態時（約25℃）發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

 

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

測量導線直流電阻的方法很多，通常采用電橋測量法，既準確又較簡便。

對于康明斯生產的斯坦福系列無刷三相交流同步發電機，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、發電機發熱試驗

 

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

發電機發熱試驗檢查，其方法是機組開機后，保持輸出電壓、功率不變，電流恒定，機組隱定運行，每半小時記錄環境溫度和軸承溫度，并測試電樞電流、電樞電壓、勵磁機勵磁電流、勵磁電壓、頻率及各點溫度。試驗檢查進行1小時，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

 

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

調整空載電壓時，在可能的范圍內，采用改變電抗器氣隙的辦法來實現。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系列無刷三相交流同步發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，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，發電機加上額定負載，其電壓有所下降。為了使發電機并聯運行時，在欠勵范圍內不出現功率倒灌，并保持AVR起作用情況下，發電機從空載到負載，其電壓不允許升高。

調試時空載電壓控制在（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

 

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

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，旋動同軸電位器，發電機輸出電壓下降至額定電壓U_N的3%～6%。調整時，調差電阻的阻值增大，發電機電壓則降低，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、空氣過濾器的檢查

 

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

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

（2）溫度傳感器LeorySomer系列無刷三相交流同步發電機熱保護專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，它的電阻值會突然增大，此溫度稱為額定脫扣溫度,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。由于發電機在定子繞組靠出風口端部溫度最高，因此，溫度傳感器就裝在這個部位上，以便監測發電機定子最高的實際溫度。

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

 

 

7、防冷凝加熱器的檢查

 

康明斯自動化柴油發電機組，為了防止潮氣冷凝，在發電機內部裝有防冷凝加熱器，將發電機內的空氣加熱到比環境溫度略高一些，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。

防冷凝加熱器由兩根加熱管串聯，加熱管嵌裝在定子機座內的肋條的一個槽內，加熱電源電壓為220v。加熱器的電源連接線必須與發電機的主斷路器相互聯鎖。即發電機運行時，加熱器斷開，而發電機停機時，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，維修發電機內部零件時，必須切斷加熱器電源，以防出現意外。

 

 

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