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發(fā)電機多種異常狀態(tài)及危害
隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展,發(fā)電機單機容量的不斷增加,大型發(fā)電機組在電力系統(tǒng)中越來越重要。人們對發(fā)電機的可靠性、南陽南召性要求越來越高。發(fā)電機的運行對保證柴油發(fā)電機組的正常工作和電能質(zhì)量起著極其重要的作用。但是較之故障,異常運行狀態(tài)發(fā)生的機率更大,比如定子繞組過負荷、南陽南召發(fā)電機失磁、南陽南召失步,發(fā)電機逆功率運行,非全相運行等。這些威脅同樣不容忽視,所以研究大型發(fā)電機的異常運行及保護是很有必要的。由于大型發(fā)電機多采用三相分相操作主開關(guān),非全相運行已成為發(fā)電廠電氣運行的重點防止對象。本文針對大型發(fā)電機非全相運行進行了分析研究,采用對稱分量法得出了各相電流、南陽南召各序電流及相序電流間的關(guān)系,并用KATLAB軟件進行了仿真,驗證了理論分析的結(jié)果。同時,就發(fā)電機組非全相保護存在的問題提出了改進方案,并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運行故障時的一些處理方法:
1、南陽南召低勵磁或失磁對于容量在100KW以下不允許失磁運行的發(fā)電機,當采用直流勵磁機時,應(yīng)在滅磁開關(guān)斷開時同時斷開發(fā)電機斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機也應(yīng)裝設(shè)失磁保護。對于水輪發(fā)電機,保護動作于解列滅磁;對于柴油發(fā)電機,保護動作于減出力,以便縮短異步運行時間盡快恢復(fù)同步運行,在不允許繼續(xù)異步運行或失磁后母線電壓低于允許值時,保護動作于解列滅磁。
2、南陽南召定子過電流或過負荷保護
在定子繞組、南陽南召勵磁繞組上應(yīng)裝設(shè)定時限和反時限過負荷保護。定時限過負荷保護動作于信號或自動減負荷、南陽南召降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、南陽南召解列滅磁。
3、南陽南召逆功率保護
對于容量在200KW及以上的柴油發(fā)電機,宜裝設(shè)逆功率保護。保護帶時限動作于信號,經(jīng)長時限動作于解列。 以上所述的解列滅磁,是指斷開發(fā)電機斷路器,汽輪機甩負荷。減出力,是指將原動機出力減到給定值。程序跳閘,對柴油發(fā)電機來說,是指首先關(guān)閉主汽門,待逆功率繼電器動作后,再跳開發(fā)電機斷路器并滅磁。對水輪發(fā)電機,是指首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置,再跳開發(fā)電機斷路器滅磁。
4、南陽南召發(fā)電機失步保護對于容量在300KW及以上的發(fā)電機,需裝設(shè)失步保護,保護動作于信號或解列。若發(fā)生失步現(xiàn)象,應(yīng)盡快創(chuàng)造恢復(fù)同期的條件,一般可采取增加發(fā)電機的勵磁,或減少該失步電機的有功出力,進而將其牽入同步。動減負荷、南陽南召降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、南陽南召解列滅磁。
5、南陽南召非全相運行保護
發(fā)電機變壓器組的非全相運行故障,大多數(shù)發(fā)生在機組解列、南陽南召并列的操作過程中,正確地進行機組解列或并列的操作是大幅度地減少因負序電流燒損發(fā)電機轉(zhuǎn)子的簡單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機勵磁、南陽南召穩(wěn)定機組轉(zhuǎn)速、南陽南召減少機組出力、南陽南召控制定子電流的原則,嚴格按照合理順序進行操作和調(diào)整,完全可以把負序電流控制在允許的范圍之內(nèi)。 由于現(xiàn)在大型發(fā)電機多采用三相分相操作主開關(guān),非全相運行已成為發(fā)電廠電氣運行的重點防止對象。所以在下面的章節(jié)中我將重點分析發(fā)電機非全相運行及其相應(yīng)的保護措施。
非全相運行時,由于發(fā)電機組接線方式、南陽南召主變接地方式、南陽南召斷相形式、南陽南召導(dǎo)致原因不同,非全相運行時的故障特征是不同的,所以對非全相運行進行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運行一般采用對稱分量法來分析計算。對稱分量法是一種線性變換,利用它可將任意一組不對稱的三相電流(或電壓)分解成正序、南陽南召負序和零序三組三相對稱的電流(或電壓),這三組各自獨立的對稱電流(或電壓)就稱為不對稱電流(或電壓)的對稱分量,每組對稱分量的三相之間都有大小相等、南陽南召彼此間相位差相等的關(guān)系。電流或電壓的相序、南陽南召大小關(guān)系是機組非全相運行時的重要故障信息,這些量的提取與判斷,對于保護機組與系統(tǒng)的運行有著非常重要的意義。
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發(fā)電機的維護和保養(yǎng)工作的基本要求是一樣的嗎
發(fā)電機組上用到的各類電機,如交流同步發(fā)電機(有刷、南陽南召無刷)、南陽南召充電發(fā)電機、南陽南召啟動電機和勵磁機等,它們的維護和保養(yǎng)工作的基本要求是一樣的,內(nèi)容也大同小異,在修理前均應(yīng)進行整體檢查,查明故障原因,并預(yù)先估計出必要的修理工作范圍,確定電機修理工作的內(nèi)容和工作量。
當電機故障性質(zhì)已大體確定,明確修理工作范圍之后,如有必要方可把電機拆卸。拆卸過程中還要進一步確定故障點,地確定電機修理工作內(nèi)容。
拆卸前,首先要做好準備工作,如各種工具,以及做好拆卸前的記錄和檢查工作,然后再進行正確的拆卸。
一、南陽南召拆卸前的檢查與記錄
電機拆卸前應(yīng)先初步對繞組的狀態(tài)、南陽南召絕緣電阻、南陽南召軸承的狀態(tài)、南陽南召換向器和滑環(huán)、南陽南召電刷和刷握及轉(zhuǎn)子和定子的配合等情況進行檢查和記錄,以便對被檢修電機的原有故障有所了解,確定檢修方案及備料,保證檢修工作正常進行。
一、南陽南召同步發(fā)電機的拆裝
正確合理地進行同步發(fā)電機的拆卸、南陽南召同城安裝和調(diào)整,是維護保養(yǎng)好同步發(fā)電機的重要環(huán)節(jié)之一。在拆裝發(fā)電機時,首先應(yīng)了解發(fā)電機的構(gòu)造,然后采用適當?shù)姆椒ê拖鄳?yīng)的拆裝工具,即可順利地進行電機的維護保養(yǎng)與修理。下面介紹無刷發(fā)電機的拆裝方法,其他各類電機可參照下述方法進行。
(一)拆卸步驟
①卸下勵磁機后罩,拆開整流器直流輸出線的接頭,用旋具將軸上的彈簧圈取下,順軸向可看到勵磁機轉(zhuǎn)子軸套上有個螺孔,準備幾根雙頭螺桿將勵磁機轉(zhuǎn)子拉出。對于勵磁機轉(zhuǎn)子安裝在兩軸承之間的,一般不需拆下。
②卸下后軸承外蓋,拆開勵磁機定子與主發(fā)電機接線板之間的連線,再卸下電機后端蓋上的4顆螺栓,將后端蓋連同勵磁機定子一起卸下來。
③卸下前軸承外蓋,再卸下前端蓋的4顆螺栓,用撬杠或龍頭敲打端蓋四角,使端蓋退出止口,卸下前端蓋。
④小型電機的轉(zhuǎn)子可用手取出,值得注意的是不要擦傷鐵芯和繞組。轉(zhuǎn)子風扇若大于定子內(nèi)孔時,應(yīng)從右側(cè)取出。有滑環(huán)或換向器的電機,應(yīng)從有滑環(huán)或換向器的一側(cè)取出。對于較大型電機,取出轉(zhuǎn)子要使用吊車,轉(zhuǎn)軸一端套人適當內(nèi)徑的鋼管。吊起轉(zhuǎn)子,將其慢慢移出定子。
⑤下軸承彈簧圈按照方法,用拉爪將兩軸承拉下。
(二)裝配步驟
裝配時,首先要檢查定子內(nèi)有無雜物,將各部件上的配合面徹底擦拭干凈,同步發(fā)電機的裝配過程與其拆卸過程大致相反。特別注意:將轉(zhuǎn)子裝入定子時不可碰到定子線圈,以免損壞其絕緣。
(三)拆裝注意事項
①拆開各連線接頭時,應(yīng)注意線頭標號,如標號遺失或模糊不清,應(yīng)重新做好標號。當重新裝配時按線路圖原位重接,不可調(diào)錯。
②卸下的零部件應(yīng)妥善保藏,不可隨意亂放,以免丟失,零部件應(yīng)小心輕放,避免因撞擊造成變形或損壞。
③在更換旋轉(zhuǎn)整流器元件時,注意整流元件的導(dǎo)通方向應(yīng)與原元件方向一致。用萬用表測量其正向及反向電阻,可判斷硅整流元件是否損壞。整流元件的正向(導(dǎo)通方向)電阻應(yīng)該很小,用萬用表測量應(yīng)當小于數(shù)千歐,而反方向電阻應(yīng)該很大,一般大于10kΩ。
④如更換發(fā)電機的勵磁繞組,接頭時應(yīng)注意磁極的極性。磁極線圈應(yīng)一正一反依次序串聯(lián),勵磁機定子上的 磁鐵,面對轉(zhuǎn)子的一端極性為N,磁鐵兩旁的磁極為s,主發(fā)電機勵磁繞組的端部仍應(yīng)打上鋼絲箍。鋼絲的直徑及匝數(shù)應(yīng)與原來相同。絕緣處理后,發(fā)電機轉(zhuǎn)子應(yīng)在動平衡機上校正動平衡。校正動平衡的方法是:在發(fā)電機的風扇上以及非拖動端的平衡環(huán)上加重。
⑤拆卸軸承蓋及軸承時,注意將拆下的零件用干凈的紙張妥善遮蓋,避免塵土飛入,如有塵土侵人軸承脂,應(yīng)將軸承脂全部更換。
⑥重新裝配端蓋及軸承蓋時,為使再次拆卸方便,應(yīng)在端蓋止口上及緊固螺栓上加少許機油。端蓋或軸承螺栓應(yīng)逐個交叉旋入,不能先緊一個再緊其余。
⑦發(fā)電機裝配完畢后,用手或其他工具慢慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活,無擦碰現(xiàn)象。
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