故障檢修與技術維護

康明斯發(fā)電機故障檢查和維修方法

 

摘要：在康明斯柴油發(fā)電機組內的眾多零部件和設備總成來說，康明斯公司生產的斯坦福交流發(fā)電機占據著除發(fā)動機外的最重要位置。因此，如何在前期便準確預測發(fā)電機的故障發(fā)生類型和幾率是保證后期能快速排出故障的關鍵。本文中列舉的國內外優(yōu)秀發(fā)電機維修方法為康明斯用戶帶來了福音，讓康明斯發(fā)電機使用壽命和工作效率得到了極大的優(yōu)化。

 

一、發(fā)電機檢查方法

 

1、永磁機定轉子檢查

（1）永磁機定子

      永磁機定子線圈的三個抽頭可采用歐姆檔檢測，阻值在4-6歐姆之間，而且抽頭應與地絕緣，定子線圈損壞一般采用重繞線圈的方式予以檢修，也可予以全部換新。

（2）永磁機轉子

      永磁機轉子在電球軸承、軸承座磨損嚴重時，會出現(xiàn)永磁機轉子軸脫落的現(xiàn)象，此時必須將電球的軸承，軸承座予以換新（軸承座也可進行鑲套檢修），并更換新的永磁機轉子。

2、勵磁機定轉子檢查

（1）勵磁機定子

      勵磁機定子線圈可采用歐姆檔檢測，阻值一般在12-30歐姆之間，而且線圈必須與地絕緣。其外形三維圖如圖1所示。

（2）勵磁機轉子

      勵磁機轉子上安裝有6枚二極管，可采用萬用表對二極管進行檢測。二極管擊穿后，發(fā)電機輸出電壓不正常。注意這6枚二極管有正負之分，不能裝錯。

3、主定轉子檢查

（1）主轉子

     其結構如圖2所示。 主轉子線圈在匝間絕緣不良或負載過高時會引起匝間短路現(xiàn)象，此時絕緣漆有局部剝落或燒黑的現(xiàn)象，此主轉子線圈子必須予以報廢或重繞。這種情況下運行，會出現(xiàn)低負載時電壓穩(wěn)定，大負載時電球無電壓輸出。

（2）主定子

      主定子線圈的電阻值在0.2-0.5歐姆之間，主轉子線圈的電阻值在1.0-2.0歐姆之間，主定子的硅鋼若發(fā)生擊穿或燒熔的現(xiàn)象，建議對該電球予以報廢。

 

圖1    斯坦福發(fā)電機勵磁機定子三維圖

圖2    發(fā)電機主轉子總成結構圖

 

4、絕緣檢查

      普通的就機檢查一般采用手持式絕緣電阻測試儀（如圖3所示），專業(yè)發(fā)電機廠家可采用專業(yè)絕緣測試系統(tǒng)（如圖4所示）。

（1）在相近試驗條件（溫度、濕度）下，絕緣電阻值降低到歷年正常值的1/3 以下時，應查明原因，設法消除。

（2）各相或各分支絕緣電阻值不平衡系數(shù)不應大于2。

（3）吸收比或極化指數(shù)：瀝青浸漆及烘卷云母絕緣吸收比應不小于1.3或極化指數(shù)不應小于1.5；環(huán)氧粉云母絕緣吸收比不應小于1.6或極化指數(shù)不應小于2.0。

 

圖3    手持絕緣電阻測試儀

圖4    發(fā)電機內部電阻專業(yè)測試系統(tǒng)

 

5、泄漏電流測量

      發(fā)電機泄漏電流變化曲線如圖5所示，試驗接線如圖6所示。

（1） 修前試驗施加2.5Un；

（2）各相泄漏電流的差別不應大于最小值的100％；

（3）最大泄漏電流在20μA以下者，相間差值與歷次試驗結果比較，不應有顯著的變化；

（4）泄漏電流不隨時間的延長而增大。

 

圖5    發(fā)電機泄漏電流變化曲線

圖6    發(fā)電機泄漏電流測量試驗接線圖

 

6、定子繞組交流耐壓

      應在停機后清除污穢前熱狀態(tài)下進行，分相施加電壓1.5Un，1分鐘通過。

7、定轉子氣隙測量

      沿水平與垂直方向取四點進行測量，其氣隙磁場和氣隙偏心示意圖分別如圖7和圖8所示。

（1） 用千分尺測量定轉子氣隙：

      用千分尺測量定轉子氣隙非常簡單，只要將千分尺放在定子和轉子之間，就可以精確測量出定轉子氣隙的大小。

（2）用鋼尺測量定轉子氣隙：

      用鋼尺測量定轉子氣隙的精度要比用千分尺要高，它可以幫助確定定轉子氣隙的精確值。

（3） 用電子游標測量定轉子氣隙：

      用電子游標測量定轉子氣隙的精度可以達到0.01毫米，是千分尺和鋼尺無法比擬的。它可以準確測量出定轉子氣隙的大小，因此，是電機定轉子氣隙測量的最佳選擇。

 

圖7    發(fā)電機定轉子氣隙磁場示意圖

圖8     發(fā)電機轉子氣隙偏心

 

二、故障處理

 

1、發(fā)電機不發(fā)電

（1）檢查自動電壓調節(jié)器及控制器保險絲是否燒斷。

（2）測量F+、F-電線是否斷路。

（3）啟動柴油機，測量PMG發(fā)電機兩電線是否發(fā)電。

（4）調整自動電壓調節(jié)器上的電壓。

（5）拆下自動電壓調節(jié)器上的F+，F(xiàn)-電線，用12DC電瓶給磁場供電。

（6）轉子二極管壞

2、發(fā)電機帶載時電壓下降

（1）調整自動電壓調節(jié)器的STAB（穩(wěn)定控制旋鈕）。

（2）自動電壓調節(jié)器故障。

（3）勵磁機的二極管故障。

（4）發(fā)電機超負荷運轉。

3、發(fā)電機空載時電壓不穩(wěn)定

（1）調整自動電壓調節(jié)器的STAB（穩(wěn)定控制旋鈕）。

（2）自動電壓調節(jié)器故障。

（3）柴油機轉速不穩(wěn)。

（4）勵磁機故障。

4、發(fā)動機帶載時頻率下降

（1）柴油油管是否堵塞。

（2）柴油或空氣濾清器堵塞。

（3）調速器需調整或其故障。

（4）發(fā)動機超負荷運轉。

（5）發(fā)動機動力不足。

5、中性線對地有異常電壓

（1）正常情況下，由于高次諧波影響或制造工藝等原因造成各磁極下的氣隙不均、磁勢不等而出現(xiàn)的很低電壓，若電壓在一至數(shù)伏，不會有危險，不必處理。

（2）發(fā)電機繞組有短路或對地絕緣不良，導致電設備及發(fā)電機性能變壞，容易發(fā)熱，應及時檢修，以免事故擴大。

（3）空載時中性線對地無電壓，而有負荷時出現(xiàn)電壓，是由于三相不平衡引起的，應調整三相負荷使其基本平衡。

6、發(fā)電機端電壓過高

（1）與電網并列的發(fā)電機電網電壓過高，應降低并列的發(fā)電機的電壓。

（2）勵磁裝置的故障引起過勵磁，應及時檢修勵磁裝置。

7、定子繞組絕緣擊穿、短路

（1）定子繞組受潮

      對于長期停用或經較長時間檢修的發(fā)電機、投入運行前應測量絕緣電阻，不合格者不準投入運行。受潮發(fā)電機要進行烘干處理。

（2）質量原因

      繞組本身缺陷或檢修工藝不當，造成繞組絕緣擊穿或機械損傷。應按規(guī)定的絕緣等級選擇絕緣材料，嵌裝繞組及浸漆干燥等要嚴格按工藝要求進行。

（3）繞組過熱

      絕緣過熱后會使絕緣性能降低，有時在高溫下會很快造成絕緣擊穿。應加強日常的巡視檢查，防止發(fā)電機各部分發(fā)生過熱而損壞繞組絕緣。

（4）絕緣老化

      一般發(fā)電機運行15~20年以上，其繞組絕緣老化，電氣性能變化，甚至使絕緣擊穿。要做好發(fā)電機的檢修及預防性試驗，若發(fā)現(xiàn)絕緣不合格，應及時更換有缺陷的繞組絕緣或更換繞組，以延長發(fā)電機的使用壽命。

（5）異物進入

      發(fā)電機內部進入金屬異物，在檢修發(fā)電機后切勿將金屬物件、零件或工具遺落到定子膛中；綁緊轉子的綁扎線、緊固端部零件，以不致發(fā)生由于離心力作用而松脫。

（6）過大電壓擊穿：

① 線路遭受雷擊，而防雷保護不完善。應完善防雷保護設施。

② 誤操作，如在空載時，將發(fā)電機電壓升得過高。應嚴格按操作規(guī)程對發(fā)電機進行升壓，防止誤操作。

③ 發(fā)電機內部過電壓，包括操作過電壓、弧光接地過電壓和諧振過電壓等，應加強繞組絕緣預防性試驗，及時發(fā)現(xiàn)和消除定子繞組絕緣中存在的缺陷。

表1    康明斯（斯坦福）交流發(fā)電機故障查詢表

 

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