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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、福建厦门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、福建厦门本地发电机失磁、福建厦门本地失步,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、福建厦门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、福建厦门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、福建厦门本地定子过电流或过负荷保护
在定子绕组、福建厦门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、福建厦门本地降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、福建厦门本地解列灭磁。
3、福建厦门本地逆功率保护
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、福建厦门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、福建厦门本地降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、福建厦门本地解列灭磁。
5、福建厦门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、福建厦门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、福建厦门本地稳定机组转速、福建厦门本地减少机组出力、福建厦门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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1、福建厦门附近机组选择时应考虑几个因素。主要包括机械与电气性能、福建厦门附近机组的用途、福建厦门附近负荷的容量与变化范围、福建厦门附近机组的使用环境条件(包括海拔高度、福建厦门附近气候条件、福建厦门附近噪声)自动化功能等。由于柴油发电机组可用于常用、福建厦门附近备用和应急等3种情况,因此不同用途对柴油发电机组的要求就有所区别。
2、福建厦门附近常用柴油发电机组的选择:常用发电机组持续工作时间长,负荷曲线变化较大,机组容量、福建厦门附近台数、福建厦门附近型式的选择及机组的进行控制方式与应急机组不同。
3、福建厦门附近备用柴油发电机组的选择:负荷容量之和乘以需要系数之后的计算负荷小于应急柴油发电机组的容量时,备用系数按1.2考虑,即1.2倍计算容量小于应急柴油发电机组的容量,在市电停电后,由应急发电机组向负荷供电。负荷容量之和乘以需要系数之后的计算负荷大于单台应急柴油发电机组的容量时,可选择2台型号、福建厦门附近容量相同、福建厦门附近调压、福建厦门附近调速特性相近的自动化发电机组。在市电停电后,由其中一台或二台机组向生活和商业用电供电;当市电停电,又发生火灾时,由2台机组向消防负荷供电,以利消防。
4、福建厦门附近应急柴油发电机的选择:应急柴油发电机一般宜选用高速、福建厦门附近增压、福建厦门附近油耗低、福建厦门附近同容量的柴油发电机组。高速增压柴油机单机容量较大,占据空间小;柴油机选用配电子或液压调速装置,调速性能较好;发电机宜选用配无刷励磁或相复励装置的同步电机,进行较可靠,故障率低,维护检修较方便;当一级负荷中单台空调器容量或电动机容量较大时,宜选用三次谐波励磁的发电机组;机组装在附有减震器的共用底盘上;排烟管出口宜装设消声器,以减小噪声对周围环境的影响。
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柴油发电机常出现哪些故障?
柴油发电机在生活和工业上有着广泛的应用,在工作时会遇到各种问题,下面维曼发电机出租给大家说说柴油发电机常出现哪些故障?
高压油管堵塞
当某一缸高压油管因变形或有杂质而发生堵塞时,起动发动机后在油管部位可能有明显敲击声,且由于该缸不能正常工作而出现发动机功率下降。检查方法是逐缸拧松高压油管的进油端螺母,当拧松某一缸后敲击声消失,可断定该缸为故障缸,更换油管后故障即可排除。
低压油路供油不畅
柴油机从油箱到喷油泵进油腔之间的进、福建厦门回油管路均属低压油路,当其中的管路接头、福建厦门垫圈和油管因损坏而漏油时,将会使空气进入油路产生气阻,导致供油不畅,发动机出现启动困难、福建厦门加速迟缓等故障现象,严重时会自动熄火。当油管因老化、福建厦门变形和杂质堵塞使通油截面积减小,或因油脏堵塞进油滤网和柴油滤芯时,将引起供油量不足而使发动机功率下降和起动困难。这种故障的检查和排除可在车上完成。用手油泵泵油至一定压力,松开放气螺钉,如有气泡溢出且始终排气不尽,则说明油路进空气;如没有气泡但柴油从放气螺钉处溢出无力,则说明油路被堵塞。正常现象是略为松开放气螺钉,立即有油柱以一定压力喷射出来。排除故障的方法是找出损坏或老化的垫圈、福建厦门接头或油管予以更换;此类故障的方法是勤清洗进油滤网和柴油滤芯,勤检查管路,发现有问题时及时解决。
输油泵活塞弹簧折断
发动机在运行中突然熄火,不能起动。拧松放气螺钉检查发现喷油泵低压油腔无燃油或很少,用手油泵泵油至整个低压油腔充满油,排净空气重新启动,发动机恢复正常,但行驶一段距离后再次自动熄火。这种故障现象很可能是输油泵活塞弹簧折断。此故障可就车排除,拧下螺钉,更换弹簧即可。
喷油器偶件卡死
当喷油器针阀卡死在关闭位置时在气缸盖附近出现有规律的敲击声。它是由于喷油泵供油时的压力波冲击喷油器所致。判断方法是拧松接喷油器端的高压油管,如敲击声随即消失,可断定此缸喷油器针阀卡死。
输油泵止回阀密封不严
发动机启动后工作正常,但熄火停车一定时间后则出现启动困难,拧松放气螺钉有气泡溢出,需重新排净空气方能启动。这种故障多为输油泵止回阀密封不严引起。检查方法是拧下输油泵出油螺钉,泵动手油泵使燃油充满出油接头油腔,如接头内油面很快下降,则说明止回阀密封不好。拆下止回阀检查密封而是否完好,止回阀弹簧是否折断或变形,密封座面上是否附有颗粒杂质,依具体情况分别采取研磨密封面、福建厦门更换止回阀或止回阀弹簧将故障排除。正常情况是油面在3分钟以上的时间内不出现下降,泵动手油泵有油柱从出油接头有力喷出。
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只有正确的操作和保养才能减少柴油发电机气缸套的异常磨损
柴油发电机气缸套磨损的形式多样而复杂,主要有:磨粒磨损、福建厦门粘着磨损、福建厦门腐蚀磨损、福建厦门表面疲劳磨损和穴蚀等,通常是几种磨损形式同时存在,互相影响,相互作用,从而加剧了气缸套的磨损。柴油发电机气缸套异常磨损与操作、福建厦门保养方法有很大关系,只有保持正确的操作和保养方法,才能有效减少和柴油发电机气缸套的异常磨损,延长使用寿命和大修间隔期,降低使用成本,提高企业的经济效益。
气缸套异常磨损的原因分析:气缸套的磨损分为正常磨损和异常磨损。正常磨损是在正常工作条件下所发生的磨损,一般分3个阶段,即:初始磨合期、福建厦门稳定磨损期和后期急剧磨耗期。正常磨损的磨损率较低,一般为0.01~0.08mm/1000h;异常磨损率则达到10~15mm/1000h。根据维修经验分析,在灰尘多的环境下工作的柴油发电机的气缸套异常磨损主要与下列因素有关:
1.操作不正确造成的气缸套异常磨损分为以下几类:
超速超负荷作业:柴油发电机超速运转时,活塞运动速度加快,缸套和活塞环间摩擦表面温度随速度增加而升高,当缸套表面温度升高至200℃左右时,缸套表面润滑油膜遭到破坏,摩擦状态也由边界摩擦变为干摩擦。同样,超负荷作业时,进油量增多,燃烧室内空气充量相对较为不足,造成燃料燃烧不完全,导致排气温度高,缸套表面温度随之上升,润滑油膜被烧蚀、福建厦门破坏,使摩擦面间润滑不良,产生干摩擦。燃烧不完全和润滑油被烧蚀,使缸套表面积炭增多,产生了磨粒磨损;同时润滑油的高温扩散性差,易产生高温腐蚀。因此,长期超速超负荷作业,缸套异常磨损特别严重。
频繁变换工况:当发电机在变换工况下运行时,如启动、福建厦门停机、福建厦门变负荷等,缸套和活塞环表面间的润滑油膜会随之发生变化,容易使缸套磨损。
为以下几类:
(1)“三滤”未清洁或失效而没能及时更换:烟尘主要含有石英砂等,柴油发电机在含尘量较多的环境中作业时,灰尘易随着空气经进气系统带入气缸中。此外也有可能是污染了灰尘的机油和燃油一道进入发电机。当空气弗列加滤清器、福建厦门燃油弗列加滤清器和机油弗列加滤清器因灰尘堵塞而未清洁或失效而无及时更换时,灰尘就较易进入发电机,这些尘埃进入摩擦面后,由于硬度比摩擦面高,引起磨粒磨损。有试验表明,当磨粒直径在30m左右时,所造成的磨粒磨损为剧烈,而磨粒粒度太大或太小的磨粒磨损则较轻微。在弗列加滤清器过滤效果良好的情况下,弗列加滤清器一般能过滤掉10m以上的磨粒,因此经常清洁弗列加滤清器和及时更换失效的弗列加滤清器,对减少磨粒磨损有很大作用。
(2)冷却水温度太低或太高:冷却水温度过低,则因燃烧生成的二氧化碳、福建厦门硫的氧化物容易与凝结于缸壁的水滴结合成碳酸、福建厦门硫酸和亚硫酸,对缸壁造成严重的酸腐蚀;同时温度低,燃料不能完全燃烧,一部分成为废气排出,一部分则渗入并破坏缸壁的润滑油,导致摩擦面间润滑不良,磨损加剧。冷却水温度太高,则使润滑油养化严重。有试验表明,温度每增加10℃,氧化速度将增加一倍,因此,缸套壁温度过高,润滑油膜氧化速度进行得很快,此时润滑油粘度降低,油膜容易破坏,加剧磨损,根据对许多柴油机的试验表明,冷却水温度在75~80℃为宜,此时磨损量较低;另外,润滑油在高温氧化后生成的积炭使摩擦表面产生磨粒磨损,使磨损更加严重。造成冷却水温度太低和太高的原因主要有:发电机频繁开开停停或启动时节温器失效致冷却水始终未能进行小循环使冷却水温度太低。水箱水量太少,水泵风扇皮带太松致风扇风力不足;冷却水道堵塞水流不畅,水箱冷却片污物多致散热差;冷却水道渗入高温气体;润滑油变质缸套积碳散热差、福建厦门磨损严重等,均会造成水温偏高。
(3)燃烧室内积炭多:柴油发电机运转一段时间后,就会在活塞顶、福建厦门进排气门、福建厦门气缸盖的燃烧室上面积聚一定数量的积炭,若没有及时清理,这些积炭就会在摩擦面间形成磨粒,使摩擦面产生磨粒磨损;同时因积炭造成表面散热差,导致磨擦面间表面温度升高,降低润滑油的润滑性能,也同样加剧了气缸套的磨损。
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