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發(fā)電機組的振動的原因是什么呢
柴油發(fā)電機組振動原因主要有三種情況:電磁方面原因;機械方面原因;機電混合方面原因。
一、唐山古冶本地電磁方面的原因
1. 電源方面:三相電壓不平衡,三相電動機缺相運行。
2.定子方面:定子鐵心變橢圓、唐山古冶本地偏心、唐山古冶本地松動;定子繞組發(fā)生斷線、唐山古冶本地接地擊穿、唐山古冶本地匝間短路、唐山古冶本地接線錯誤,定子三相電流不平衡。
3.轉子故障:轉子鐵心變橢圓、唐山古冶本地偏心、唐山古冶本地松動。轉子籠條與端環(huán)開焊,轉子籠條斷裂,繞線錯誤,電刷接觸不良等。
二、唐山古冶本地機械原因
1.電機本身方面:轉子不平衡,轉軸彎曲,滑環(huán)變形,定、唐山古冶本地轉子氣隙不均,定、唐山古冶本地轉子磁力中心不一致,軸承故障,基礎安裝不良,機械機構強度不夠、唐山古冶本地共振,地腳螺絲松動,電機風扇損壞。
2.與聯軸器配合方面:聯軸器損壞,聯軸器連接不良,聯軸器找中心不準,負載機械不平衡,系統(tǒng)共振等。
三、唐山古冶本地發(fā)電機混合原因
1.發(fā)電機振動往往是氣隙不勻,引起單邊電磁拉力,而單邊電磁拉力又使氣隙進一步增大,這種機電混合作用表現為電機振動。
2.發(fā)電機軸向串動,由于轉子本身重力或安裝水平以及磁力中心不對,引起的電磁拉力,造成電機軸向串動,引起電機振動加大,嚴重情況下發(fā)生軸磨瓦根,使軸瓦溫度迅速升高。
處理方法:
1. 電氣原因的檢修:首先是測定定子三相直流電阻是否平衡,如不平衡,則說明定子連線焊接部位有開焊現象,斷開繞組分相進行查找,另外繞組是否存在匝間短路現象,如故障明顯可以從絕緣表面看到燒焦痕跡,或用儀器測量定子繞組,確認匝間短路后,將電機繞組重新下線。例如:水泵電機,運行中電機不僅振動大軸承溫度也偏高小修試驗發(fā)現電機直流電阻不合格,電機定子繞組有開焊現象,用排除法將故障找到后,電機運行一切正常。
2. 機械原因的檢修:檢查氣隙是否均勻,如果測量值超標,重新調整氣隙。檢查軸承,測量軸承間隙,如不合格更換新軸承,檢查鐵心變形和松動情況,松動的鐵心可用環(huán)氧樹脂膠粘接灌實,檢查轉軸,對彎曲的轉軸進行補焊重新加工或直接直軸,然后對轉子做平衡試驗。打風機電機大修后試運行期間,電機不僅振動大,而且軸瓦溫度超標,連續(xù)處理幾天后,故障仍未解決。我班組人員在幫助處理時發(fā)現,電機氣隙非常大,瓦座水平也不合格,故障原因找到后,重新調整各部間隙后,電機試轉一次成功。
3. 負載機械部分檢查正常,電機本身也沒有問題,引起故障的原因是連接部分造成的,這時要檢查電機的基礎水平面,傾斜度、唐山古冶本地強度,中心找正是否正確,聯軸器是否損壞,電機軸伸繞度是否符合要求等。
眾所周知,電機的結構同時包含電氣和機械兩部分,也可以說是電氣和機械的結合點。所以說,它的故障要一分為二的分析。對電機的振動故障原因也要分成兩部分。一般來講,電機振動是由于轉動部分a不平衡、唐山古冶本地機械故障或電磁方面的原因引起的。一、唐山古冶本地轉動部分不平衡主要是轉子、唐山古冶本地耦合器、唐山古冶本地聯軸器、唐山古冶本地傳動輪(制動輪)不平衡引起的。處理方法是先找好轉子平衡。如果有大型傳動輪、唐山古冶本地制動輪、唐山古冶本地耦合器、唐山古冶本地聯軸器,應與轉子分開單獨找好平衡。再有就是轉動部分機械松動造成的。如:鐵心支架松動,斜鍵、唐山古冶本地銷釘失效松動,轉子綁扎不緊都會造成轉動部分不平衡。二、唐山古冶本地機械部分故障主要有以下幾點:1、唐山古冶本地聯動部分軸系不對中,中心線不重合,定心不正確。這種故障產生的原因主要是安裝過程中,對中不良、唐山古冶本地安裝不當造成的。還有一種情況,就是有的聯動部分中心線在冷態(tài)時是重合一致的,但運行一段時間后由于轉子支點,基礎等變形,中心線又被破壞,因而產生振動。2、唐山古冶本地與電機相聯的齒輪、唐山古冶本地聯軸器有毛病。這種故障主要表現為齒輪咬合不良,輪齒磨損嚴重,對輪潤滑不良,聯軸器歪斜、唐山古冶本地錯位,齒式聯軸器齒形、唐山古冶本地齒距不對、唐山古冶本地間隙過大或磨損嚴重,都會造成一定的振動。3、唐山古冶本地電機本身結構的缺陷和安裝的問題。這種故障主要表現為軸頸橢圓,轉軸彎曲,軸與軸瓦間間隙過大或過小,軸承座、唐山古冶本地基礎板、唐山古冶本地地基的某部分乃至整個電機安裝基礎的剛度不夠,電機與基礎板之間固定不牢,底腳螺栓松動,軸承座與基礎板之間松動等。而軸與軸瓦間間隙過大或過小不僅可以造成振動還可使軸瓦的潤滑和溫度產生異常。4、唐山古冶本地電機拖動的負載傳導振動。例如:汽輪發(fā)電機的汽輪機振動,電機拖動的風機、唐山古冶本地水泵振動,引起電機振動。三、唐山古冶本地電氣部分的故障是由電磁方面的原因造成的主要包括:交流電機定子接線錯誤、唐山古冶本地繞線型異步電動機轉子繞組短路,同步電機勵繞組匝間短路,同步電機勵磁線圈聯接錯誤,籠型異步電動機轉子斷條,轉子鐵心變形造成定、唐山古冶本地轉子氣隙不均,導致氣隙磁通不平衡從而造成振動。導致電機振動的原因多種多樣,以上僅是筆者在工作中,實際遇到的一些故障總結如上。
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柴油發(fā)電機組的電球構成和控制系統(tǒng)
電機按照其發(fā)生或需要的電能的性質可分為直流電機和交流電機;交流電機除變壓器外,還可分為同步電機和異步電機。異步電機多作為電動機,作發(fā)電機用的非常少見。
柴油發(fā)電機組中常用的發(fā)電機為同步發(fā)電機,由定子、唐山古冶轉子和電壓調節(jié)器及輔助裝置構成。
1.電樞組件
電樞由電樞鐵芯和電樞繞組組成。電樞鐵芯由導磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成,既可構成發(fā)電機的部分磁路,又可減小鐵芯的渦流損耗、唐山古冶電樞硅鋼片的內沿中央制有均勻的開口,許多硅鋼片疊壓后其內沿形成開口槽,用于安放電樞繞組。電樞繞組是由高強度漆包線統(tǒng)制而成,按照設計規(guī)律安放在電樞槽內并正確地連接起來,構成完整的單相或三相電樞繞組,用以產生交流電動勢,向負載輸出電能。
2.磁極
磁極由磁級鐵芯和勵磁繞組組成。磁極鐵芯由導磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成、唐山古冶,在勵磁電流的作用下產生主磁場、唐山古冶同時減小渦流損耗。勵磁繞組由外涂高強度絕緣漆的銅導線集中統(tǒng)制在各個磁促上,然后將其正確地連接起來。當通入直流電流時,磁極被磁化,產生符合要求的主磁通和磁極極。其匝數由所要求的主磁通量和所選用的磁極鐵芯的材料與截面積決定,導線的線徑由額定勵磁電流決定。
3.定子和轉子
定子是交流發(fā)電機中固定不動的部分,可以是電樞,也可以是磁極。對于旋轉磁極式發(fā)電機,其定子組件就是電樞組件;而對于旋轉電樞式發(fā)電機,其定子組件則為磁極及其勵磁繞組等組成的磁極組件,
轉子是發(fā)電阻的旋轉部分.可以是發(fā)電機的磁極,也可以是發(fā)電機的電摳。對于旋轉磁極式同步交流發(fā)電機,轉子部分通常由磁極鐵芯、唐山古冶勵磁繞組、唐山古冶轉軸及附件組成。
4.電壓調節(jié)器AVR
當發(fā)電機轉速發(fā)生變化時,電壓調節(jié)器可自動改變發(fā)電機勵磁電流,確保輸出電壓恒定。常見的電壓調節(jié)器有SX460型、唐山古冶SA465型、唐山古冶SX440型、唐山古冶SX421型、唐山古冶MX341型、唐山古冶MX321型等。
發(fā)電機控制系統(tǒng)
伴隨著計算機技術的發(fā)展,柴油發(fā)電機組自動化技術日臻成熟。專業(yè)控制器采用未處理技術,以各種集成電路取代繼電器控制及分立電子元器件組成的邏輯電路,直至發(fā)展成以專用控制器為核心的自動化系統(tǒng)。其總體來說具有成本低、唐山古冶性能高的特點。
柴油發(fā)電機組控制器具有檢測和顯示發(fā)電機各物理量的功能;進行發(fā)電機的啟動、唐山古冶運行、唐山古冶停機、唐山古冶緊急停機等控制性操作;供電及負載檢測與切換;機組保護;故障診斷;遠程通信遙測、唐山古冶遙控等作用、唐山古冶增強了柴油發(fā)電機組運行的可靠性和人機交流方便性。常見的有DSE55O控制器、唐山古冶ACCESS4000控制器、唐山古冶TA3000控制器等。
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1800KW柴油發(fā)電機組技術要求
柴油發(fā)電機組的首次帶載能力:發(fā)電機組可首次加載,且電壓降≤30%,頻率降≤15%;
額定功率(12小時內輸出功率)≥ 1600KW;
備用功率(1小時 輸出功率)≥1760KW;
額定電壓 : 10.5kV;
額定頻率 : 50Hz±2% 3相 ;
電壓波動范圍: +2% ~ -2% 電壓波形近似于正弦波;
1、唐山古冶同城柴油發(fā)電機組主要技術參數
接線方式:三相
頻率:50Hz
功率因數:0.8(滯后)
開機至加載到滿載的時間:≤15S
啟動間隔:10s以內
穩(wěn)態(tài)電壓調整率:<±2.5%
動態(tài)電壓調整率:±15%
電壓穩(wěn)定時間:< 3s
電壓波動率:< 1.0%
頻率穩(wěn)態(tài)調整率:±5%
頻率瞬態(tài)調整率:±10%
頻率穩(wěn)定時間:<3s
頻率波動率:<1.0%
大修時間間隔:運行累計30000h以上
機組空載電壓整定范圍:不小于 95%~105%額定電壓。
機組在空載額定電壓時的線電壓波形正弦性畸變率不大于 5%。
機組操作方式:機組可手動、唐山古冶同城自動起動。
柴油發(fā)電機組需配套預熱裝置。
起動方式:24V直流電壓起動
蓄電池型式:免維護鉛酸啟動型蓄電池
蓄電池容量:當極端環(huán)境溫度為-40℃時應能滿足連續(xù)起動不少于 6 次起動(廠家要對電池容量計算做出詳細說明)
充電裝置:控制電壓范圍 18~30V,蓄電池電壓低于 18V 時自動接通充電裝置,電壓高于 30V時,自動切斷充電裝置,充電裝置輸入為 220V交流電。充電裝置按起動和控制各設一套,充電裝置充電市電掉電自動報警。
機組的自動裝置、唐山古冶同城控制、唐山古冶同城保護、唐山古冶同城信號、唐山古冶同城同期調速系統(tǒng)、唐山古冶同城停機、唐山古冶同城起動系統(tǒng)均采用直流電源 24V,控制設備、唐山古冶同城24V蓄電池及充電設備均由柴油發(fā)電機組賣方成套提供。
自起動裝置應在市電失壓一秒內發(fā)出市電故障信號,同時發(fā)出自起動命令。柴油發(fā)電機組應具備連續(xù)三次自起動功能,連續(xù)三次起動失敗,則發(fā)出起動失敗信號,亦閉鎖自起動回路。
機組應裝設手動和電動操作緊急停機裝置。
2、唐山古冶同城柴油發(fā)動機的主要參數:
柴油發(fā)動機各項性能、唐山古冶同城指標不低于卡特彼勒、唐山古冶同城奔馳( MTU)、唐山古冶同城康明斯品牌成熟產品。
型式: 四沖程,直列或者V型排列,不得低于16汽缸,閉式循環(huán)水冷卻,電噴或電子調速
頻率: 50Hz
額定轉速: 1500RPM
冷卻方式: 水冷卻
排量:≥95L
燃油耗量:≦200g/kW.hr
燃油型號:國產#-35 柴油
潤滑油量: L/hr
潤滑油型號: API CG-4 15W/40
起動方式:電起動
調速方式:電噴/電子
從起動到具備帶額定負荷的時間必須小于等于15秒
3、唐山古冶同城發(fā)電機的主要參數
發(fā)電機各項性能、唐山古冶同城指標不低于卡特彼勒、唐山古冶同城康明斯、唐山古冶同城法國利萊森瑪(LEROY-SOMER)品牌成熟產品。
型式: 三相同步交流發(fā)電機
額定電壓:10.5kV
額定頻率:50Hz
功率因數: 0.8(滯后)
電機效率:≥95%
定子線圈接線:三相四線, Y接線,高電阻接地
絕緣等級:H級
勵磁方式:快速反應的勵磁系統(tǒng),并配置 AVR或DSR(數字式自動勵磁調節(jié)器)
防護等級:IP23
4、唐山古冶同城控制器
柴油發(fā)電機組生產廠原廠數字控制屏(中文顯示),各項性能、唐山古冶同城指標不低于卡特彼勒、唐山古冶同城奔馳( MTU)、唐山古冶同城康明斯品牌成熟產品。
控制屏型式:金屬外殼噴塑
防護等級:IP41 LCD液晶 按中文,英文雙語可切換顯示,控制屏符合 通用電器標準。
適合遠程監(jiān)控的通信端口。
自動控制
當市電斷電后,其低壓母線上電壓繼電器失壓信號送出接點信號到柴油機組,由機組判斷,在持續(xù)維持3 秒(即延時 3 秒)時,機組可以確認為需要啟動,否則不啟動,3 秒時間應可調;也可以是收到由 DCS 外來接點輸入,機組可以確認為需要直接啟動。如果已經確認需要啟動,那么應在此后 12 秒內完成自動起動、唐山古冶同城建立電壓、唐山古冶同城頻率達到額定值、唐山古冶同城機組出口主開關(帶電操)自動閉合投入供電的過程。此時柴油發(fā)電機組首次加載,首次加載能力不低于柴油發(fā)電機組額定容量的 70%;首次加載時,柴油機實際輸出功率不應小于發(fā)電機初始投入的起動有功功率的2 倍。 市電斷電信號到發(fā)電機主開關合閘帶額定負荷的時間不應超過 15 秒。 12小時內允許超載 10%運行 1 小時, 或在熱狀態(tài)下,能在150%
額定容量下運行,時間為 60 秒。市電恢復正常后,機組出口主開關人工就地斷開,機組延時 2~5分鐘停機。
自動控制系統(tǒng)完成包括對保安電源系統(tǒng)開關的監(jiān)視功能,主要是顯示相關開關的狀態(tài)。