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发电机多种异常状态及危害
随着电力工业的迅速发展,发电机单机容量的不断增加,大型发电机组在电力系统中越来越重要。人们对发电机的可靠性、华尔网本地性要求越来越高。发电机的运行对保证柴油发电机组的正常工作和电能质量起着极其重要的作用。但是较之故障,异常运行状态发生的机率更大,比如定子绕组过负荷、华尔网本地发电机失磁、华尔网本地失步,发电机逆功率运行,非全相运行等。这些威胁同样不容忽视,所以研究大型发电机的异常运行及保护是很有必要的。由于大型发电机多采用三相分相操作主开关,非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。本文针对大型发电机非全相运行进行了分析研究,采用对称分量法得出了各相电流、华尔网本地各序电流及相序电流间的关系,并用KATLAB软件进行了仿真,验证了理论分析的结果。同时,就发电机组非全相保护存在的问题提出了改进方案,并给出了发电厂发生非全相运行故障时的一些处理方法:
1、华尔网本地低励磁或失磁对于容量在100KW以下不允许失磁运行的发电机,当采用直流励磁机时,应在灭磁开关断开时同时断开发电机断路器。容量在100KW以上的发电机也应装设失磁保护。对于水轮发电机,保护动作于解列灭磁;对于柴油发电机,保护动作于减出力,以便缩短异步运行时间尽快恢复同步运行,在不允许继续异步运行或失磁后母线电压低于允许值时,保护动作于解列灭磁。
2、华尔网本地定子过电流或过负荷保护
在定子绕组、华尔网本地励磁绕组上应装设定时限和反时限过负荷保护。定时限过负荷保护动作于信号或自动减负荷、华尔网本地降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、华尔网本地解列灭磁。
3、华尔网本地逆功率保护
对于容量在200KW及以上的柴油发电机,宜装设逆功率保护。保护带时限动作于信号,经长时限动作于解列。 以上所述的解列灭磁,是指断开发电机断路器,汽轮机甩负荷。减出力,是指将原动机出力减到给定值。程序跳闸,对柴油发电机来说,是指首先关闭主汽门,待逆功率继电器动作后,再跳开发电机断路器并灭磁。对水轮发电机,是指首先将导水翼关到空载位置,再跳开发电机断路器灭磁。
4、华尔网本地发电机失步保护对于容量在300KW及以上的发电机,需装设失步保护,保护动作于信号或解列。若发生失步现象,应尽快创造恢复同期的条件,一般可采取增加发电机的励磁,或减少该失步电机的有功出力,进而将其牵入同步。动减负荷、华尔网本地降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、华尔网本地解列灭磁。
5、华尔网本地非全相运行保护
发电机变压器组的非全相运行故障,大多数发生在机组解列、华尔网本地并列的操作过程中,正确地进行机组解列或并列的操作是大幅度地减少因负序电流烧损发电机转子的简单而有效的措施。因此只要遵循保持发电机励磁、华尔网本地稳定机组转速、华尔网本地减少机组出力、华尔网本地控制定子电流的原则,严格按照合理顺序进行操作和调整,完全可以把负序电流控制在允许的范围之内。 由于现在大型发电机多采用三相分相操作主开关,非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。所以在下面的章节中我将重点分析发电机非全相运行及其相应的保护措施。
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喷油正时的检查和调整
由于燃油的喷射和燃烧都需要一定的时间,对于高速柴油机来说,往往在活塞压缩快到上止点前一定角度开始喷油(此角称喷油提前),以保证燃料在 时刻进行燃烧。因此,喷油是否正时,对于柴油机动力性和经济性影响很大。所以,正如前述,对于使用一定时间或经拆装过又重新装配的柴油机应进行喷油正时的检
与调整。
喷油正时是当活塞处于压缩行程上止点前喷油的时刻。KTTA型柴油机是上止点前5.16m或曲轴转角19°时,在喷油器和油杯之间的距离。喷油正时由推杆的行程量来表示。
1.喷油正时仪的安装
喷油正时的检查和调整是根据活塞位置与喷油器推杆位置的相互关系进行的。为此采用一种专门检查喷油正时的仪器(3375522正时仪,适用于所有康明斯柴油机。
喷油正时仪的安装方法如下:
先将推杆柱塞支撑4安装到活塞柱塞3的外切口里,对准推杆柱塞仪支撑的记号,紧固螺栓。再把指示表1和2装在支撑上、华尔网本地把加长杆安装到活塞行程指示表上。
安装前、华尔网本地首先卸下摇臂室盖、华尔网本地摇臂总成和喷油器。装上正时仪,即将正时仪的测量柴油机活塞行程的杆插进喷油器的座孔里,再把测量喷油器推杆行程的杆插在喷油器推杆球头座上。正时仪有两个千分表:一个千分表的测杆与活塞接触,叫活塞行程千分表:另一个千分表测杆顶在推杆球座上,叫推杆行程千分表,正时仪的安装位置必须与气缸中心线平行,否则影响则量的度。
2.喷油正时的检查
先检查和调整 缸:
1)按曲轴转向转动曲轴,使上止点记号“1-6TC”对准正时齿轮盖上的指引或记号,使一缸处于压缩终了的上止点位置,此时观察正时仪,两只柱塞都上下移动,如果这时发现两只柱塞不是都向上(一只向上,一只向下)移动,说明一缸是处于排气接近完了而进气开始,不是处于压缩终了位置,应将曲轴再转一圈,即可使一缸处于压缩终了位置。
2)在点1位置(活塞处于压缩至上止点位置)将活塞行程表杆下移至碰到活塞柱塞,并使表杆完全压缩后再升高0.64mm左右(为下一步留出量程),将该表固定在测量仪上,并将活塞行程千分表调至“0”位(为了下一步读数方便方便)。
3)顺序曲轴转向转动曲轴至上止点后90°的位置,在此位置将推杆行程千分表下移至碰到推杆柱塞,并使此表杆完全压缩后再升高0.64mm左右,再将表固定并将表调至“0”位。
4)按曲轴转向的相反方向转动曲轴并越过上止点,直到上止点前45°的位置。这一步骤的目的是为下一步测量时传动系统间隙(如齿轮啮合间隙),以使测量准确。
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柴油发电机组主要由哪几部分组成?
一、华尔网本地柴油机系统
柴油发电机是将柴油的化学能转化机械能,再由机械能转化为电能的机械设备,其发电原理是通过其他辅助动力带动柴油发电机曲轴转动,使活塞在密闭气缸的顶部作上下往返运动。当活塞由上向下运动时,气缸进气门打开,室外空气由空滤装置过滤后进入气缸,完成进气行程。当活塞由下向上运动,气缸进排气门关闭,在活塞上行的挤压下,气体体积因迅速被压缩,导致气缸内的温度迅速上升,完成压缩行程。当活塞达到顶端时,经过油滤装置过滤后的燃油经高压喷油嘴雾化喷射,与高温高压的空气混合剧烈燃烧,此时气体体积迅速膨胀,推动活塞向下做功。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转,完成做功行程。做功行程完成之后,活塞由下向上移动,气缸排气门打开排气,完成排气行程。每个行程曲轴旋转半圈,经过若干个工作循环后,柴油机组在飞轮的惯性下逐渐加速旋转工作。
二、华尔网本地同步交发电机系统
上述过程中进行的是化学能与机械能的转化,那么机械能又是如何转变为电能的呢?结构上,同步交流发电机与柴油发电机曲轴同轴安装,利用柴油发电机的旋转带动发电机的转子旋转,由于发电机的磁极铁芯存在剩磁,所以电枢线圈在磁场中切割磁力线,由电磁感应原理可知,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。
三、华尔网本地发电机励磁系统
众所周知,同步发电机需要直流电流励磁。供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统,一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流,而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。
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