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同步發(fā)電機(jī)的序分量電抗 同步發(fā)電機(jī)的序分量電抗X1、X2、X0 分析同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行的基本方法是對(duì)稱分量法。應(yīng)用對(duì)稱分量法，可以把發(fā)電機(jī)不對(duì)稱的三相電壓、電流及其所激勵(lì)的磁勢(shì)分解為正序分量、負(fù)序分量和零序分量，然后對(duì)各個(gè)分量分別建立的端點(diǎn)方程式和相序方程式，求解各序分量并研究各序分量分別所產(chǎn)生的效果， ，將它們疊加起來，就得出實(shí)際不對(duì)稱運(yùn)行的結(jié)果和影響。實(shí)踐證明，在不計(jì)飽和時(shí)，上述方法所求得的結(jié)果，特別是對(duì)于基波分量基本上是正確的。 在不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，同步發(fā)電機(jī)的空氣隙磁場(chǎng)為一橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，即除了正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以外，尚有負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。因?yàn)樗鼈兊男D(zhuǎn)方向不同，所以轉(zhuǎn)子回路的反應(yīng)也各不相同；對(duì)不同相序的電流，同步電機(jī)呈顯的電抗也就有不同的數(shù)值。 當(dāng)同步電機(jī)對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，如前面各章所討論的情形，定子電流為一穩(wěn)定的對(duì)稱三相電流，實(shí)際上即一組正序分量，它們所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（即正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)）和轉(zhuǎn)子之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這個(gè)磁場(chǎng)并不能在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，這個(gè)電流所遇到的電抗便是同步電抗。故同步電機(jī)的正序電抗即系同步電抗，不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，負(fù)序電流所產(chǎn)生的負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步速向著和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反的方向旋轉(zhuǎn)，即該磁場(chǎng)將以兩倍同步速載切轉(zhuǎn)子繞組，將在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)一個(gè)兩倍于電源頻率的交變電流。對(duì)于負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而言，轉(zhuǎn)子繞組的作用為一短路繞組，致使負(fù)序電流所遇到的便不再是同步電抗，而是另一個(gè)電抗x2，稱它為負(fù)序電抗，其數(shù)值遠(yuǎn)較同步電抗為小。 負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子激磁繞組和組尼繞組中所感應(yīng)的兩倍頻率的交變電流，將引起附加的銅損耗；負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)還將在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生渦流，從而引起附加表面損耗。這些損耗都將使轉(zhuǎn)子溫升提高。此外，負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)還將在轉(zhuǎn)子軸和定子機(jī)座引起振動(dòng)。 根據(jù)我國(guó)“發(fā)電機(jī)運(yùn)行規(guī)程”規(guī)定：在額定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí)，汽輪發(fā)電機(jī)三相電流之差，不得超過額定值的10%，水輪發(fā)電機(jī)和同步補(bǔ)償機(jī)的三相電流之差，不得超過額定值的20%，同時(shí)任一相的電流不得大于額定值。在低于額定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí)，各相電流之差可以大于上面所規(guī)定的數(shù)值，但應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。 當(dāng)零序電流流過定子繞組時(shí)，由各相零序電流所產(chǎn)生的三個(gè)脈動(dòng)磁勢(shì)，其幅值相等，時(shí)間上同相，而三者在空間各相隔120°電角度，因此三相零序基波全成磁勢(shì)恰相至抵消，不形成氣隙互磁通，只存在一些漏磁場(chǎng)，數(shù)值一般很小。零電流所遇到的電抗為帶有漏抗性質(zhì)的零序電抗，用代表，較更小。 由于現(xiàn)代電力系統(tǒng)的規(guī)模很大，在正常運(yùn)行時(shí)負(fù)載電流的嚴(yán)重不對(duì)稱是不常見的。具有實(shí)際意義的不對(duì)稱運(yùn)行情況為故障狀態(tài)，如單相接地短路、二相短路和二相接地短路等。
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柴油發(fā)電機(jī)組的冒煙限制器又稱AFC，即空氣與油控制器 一、停油閥（斷流閥） 停油閥是一個(gè)電磁閥，其作用原理如圖5-16所示。通電時(shí)，閥板被電磁鐵所吸引，使進(jìn)油通道與通往噴油器的油道連通。反之，斷電時(shí)，閥板在回位彈簧的作用下而關(guān)閉，停止供油。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)應(yīng)先合上起動(dòng)開關(guān)，使電路通電，將閥板吸開，停車時(shí)應(yīng)斷電，使閥板返回，停供燃油。 在電器失靈時(shí)，要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，用擰緊螺釘將閥板頂開，使油連通；停油時(shí)，再將螺釘退出，使油路切斷，停止供油。 停油閥電磁鐵有兩個(gè)接線柱，長(zhǎng)接線柱接蓄電池正極，而短接柱搭鐵。 汽車下坡時(shí)，如果關(guān)閉起動(dòng)開關(guān)，停油閥處于關(guān)閉狀態(tài)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)仍在轉(zhuǎn)動(dòng)，PT燃油泵仍有工作，輸入停油閥的燃油壓力把閥板緊緊地壓在閥座上，這時(shí)即使向電磁閥通電也無法把閥板吸開，亦即無法向發(fā)動(dòng)機(jī)供油。 二、、冒煙限制器 冒煙限制器又稱AFC，即空氣—油控制器，如圖5-17所示。在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷急劇變化，如突然加速時(shí)，由于廢氣渦輪的慣性，渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升起滯后一段時(shí)間，瞬間供油多，而氣量不足，由于燃燒不完全，發(fā)動(dòng)機(jī)冒大量黑煙。冒煙限制器可以根據(jù)進(jìn)氣壓力變化，相應(yīng)把來自燃油泵的燃油通過旁通油道流掉一部分，供其與進(jìn)氣量相適應(yīng)，防止發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙。 當(dāng)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，燃油壓力把閥推開，使燃油油道和閥來油連通。轉(zhuǎn)速閥通常處于關(guān)閉位置，此時(shí)，進(jìn)入油道的燃油便不能旁通爾返回齒輪泵。旋轉(zhuǎn)閥的另一端，通過連桿和拉桿相連。空氣入口與增壓后進(jìn)氣管路相通。當(dāng)進(jìn)氣管壓力低于調(diào)定值時(shí)，膜片上的氣壓降低，在彈簧的作用下，拉桿上升，通過連桿使旋轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)動(dòng)（圖5-17所示位置），燃油則被旁通部分返回齒輪泵，從而區(qū)噴油器的油量減小。旁通油量是用螺釘進(jìn)行調(diào)整的。
柴油發(fā)電機(jī)組的選型建議 柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源在企業(yè)生產(chǎn)制造方面和其他重要場(chǎng)所得到了廣泛的應(yīng)用，用戶在購(gòu)買時(shí)應(yīng)留意不良廠家的陷阱，避免盲目選購(gòu)。 客戶在選購(gòu)柴油發(fā)電機(jī)組時(shí)，往往會(huì)困惑選擇多大的柴油發(fā)電機(jī)組？的確，選購(gòu)柴油發(fā)電機(jī)組時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組功率選擇非常關(guān)鍵，選太大增加成本，選太小不能滿足用電要求。在這里給您提供以下幾點(diǎn)建議： 一、選擇合適自己需求的功率： 1、普通電器：比如電腦、電視、電燈、照明燈，按額定功率相加=用電總功率； 2、加熱型電器：微波爐、熱水器、燒水器、電磁爐等，此類電器功率1.5-2倍計(jì)算=用電總功率； 3、感性類電器：空調(diào)、水泵、冰箱、空壓機(jī)、電動(dòng)機(jī)等，功率按額定功率的2.5-3倍計(jì)算=用電總功率。 備注：柴油發(fā)電機(jī)組功率大小一般是由用電設(shè)備的數(shù)量和總功率來選擇。發(fā)電機(jī)功率并非把所有用電設(shè)備功率簡(jiǎn)單相加，還需要考慮用電器的啟動(dòng)方式。一般啟動(dòng)方式分為直接啟動(dòng)和降壓?jiǎn)?dòng)或軟啟動(dòng)，所以，選擇發(fā)電機(jī)組功率時(shí)除了需要考慮所有電器功率之和，還要考慮每臺(tái)電器的啟動(dòng)功率。 二、市場(chǎng)上常見的選型誤區(qū) 1、混淆KVA和KW的關(guān)系。把KVA當(dāng)成KW夸大功率，賣給客戶。實(shí)際上KVA是視在功率，KW是有效功率，他們之間的關(guān)系為IKVA=0.8KW。進(jìn)口機(jī)組一般用KVA表示功率單位，而國(guó)內(nèi)用電設(shè)備一般都用KW表示，所以核算功率時(shí)應(yīng)把KVA打8折換算成KW。 2、不講長(zhǎng)行（額定）功率和后備功率的關(guān)系，僅說一個(gè)“功率”，把后備功率當(dāng)作長(zhǎng)行功率賣給客戶。實(shí)際上，后備功率=1.1ｘ長(zhǎng)行功率。而且，后備功率只能在12小時(shí)連續(xù)運(yùn)行中使用1小時(shí)。 3、將柴油機(jī)功率與發(fā)電機(jī)的功率配置成一樣大，以求降低成本。實(shí)際上，業(yè)內(nèi)一般規(guī)定柴油機(jī)功率≥發(fā)電機(jī)功率10%，因?yàn)橛袡C(jī)械損耗。更為惡劣的，還有的把柴油機(jī)馬力當(dāng)作千瓦誤報(bào)給用戶，及用小于發(fā)電機(jī)功率的柴油機(jī)來配置機(jī)組，俗稱：小馬拉大車，以至機(jī)組壽命降低，維修頻繁，使用費(fèi)居高不下。 4、分不清二翻新機(jī)和全新機(jī)。有的賣家會(huì)將翻新的柴油機(jī)配上全新的發(fā)電機(jī)及控制柜出售，但一般非專業(yè)用戶根本分不清究竟是新機(jī)還是舊機(jī)。 5、不問清柴油機(jī)或發(fā)電機(jī)品牌、產(chǎn)地和機(jī)組品牌。如美國(guó)康明斯、瑞典volvo、英國(guó)史坦福。實(shí)際上任何一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組均不可能由一家企業(yè)獨(dú)立完成?？蛻魬?yīng)了解機(jī)組的柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制柜制造廠家及品牌，才能綜合評(píng)估出機(jī)組的檔次。 6、一定要購(gòu)買保護(hù)功能（俗稱四保護(hù)）齊全的機(jī)組。要看清楚儀表是否齊全，機(jī)組是否開空氣開關(guān)。實(shí)際上，業(yè)內(nèi)一般規(guī)定10KW以上的機(jī)組必須帶全儀表（俗稱五表）及空氣開關(guān)；大型機(jī)組及自動(dòng)化機(jī)組必須帶有自四保護(hù)功能。 7、不談柴油機(jī)及發(fā)電機(jī)的品牌檔次、控制系統(tǒng)配置，不談售后服務(wù)，一味只談價(jià)格及交貨期。有的還將非電站專用油機(jī)，如：船用柴油機(jī)，車用柴油機(jī)用于發(fā)電機(jī)組。使機(jī)組的終端產(chǎn)品—-電的質(zhì)量（電壓與頻率）無法得以保證。太低價(jià)格的機(jī)組一般有問題，俗稱：只有買錯(cuò)沒有賣錯(cuò)！ 8、不談隨機(jī)配件情況，如帶不帶消音器、油箱、輸油管，帶什么檔次電瓶、多大容量電瓶、幾個(gè)電瓶等等。實(shí)際上，這些附件十分重要，必須在合同中寫明。更有甚者連水箱風(fēng)扇都不帶，讓客戶自搞開式水池。 柴油發(fā)電機(jī)組屬重要的備用電源設(shè)備，購(gòu)置時(shí)需慎之再慎，使用時(shí)方能得心應(yīng)手。
柴油機(jī)故障如何分類？ 柴油機(jī)故障可從以下不同方面進(jìn)行分類： （1）按故障的性質(zhì)分類 柴油機(jī)故障按其性質(zhì)，可分為本質(zhì)故障、誤用故障和從屬故障三類。 1）本質(zhì)故障。在規(guī)定使用條件下，由于柴油機(jī)及其零部件本身固有的因素或缺陷而引起的故障稱為本質(zhì)故障，如柴油機(jī)連桿斷裂等。 2）誤用故障。不按規(guī)定條件使用或由于外界因素而引起的故障稱為誤用故障，如因機(jī)油油量不足引起燒瓦等。 3）從屬故障。某一故障所引起的派生故障稱為從屬故障，也成為相關(guān)故障，如連桿螺釘斷裂引起的機(jī)體裂紋等。 （2）按故障的嚴(yán)重程度 柴油機(jī)故障按其嚴(yán)重程度和造成的危害，可分為致命故障、嚴(yán)重故障、一般故障和輕度故障四類。 1）致命故障。凡造成重要零件報(bào)廢、導(dǎo)致人身傷亡或造成重大經(jīng)濟(jì)損失的故障稱為致命故障，也稱為危險(xiǎn)性故障，如連桿螺栓斷裂、機(jī)體破裂等。這類故障屬一類故障。 2）嚴(yán)重故障。凡柴油機(jī)主要性能指標(biāo)超過限值，主要零件損壞需解體才能排除的故障稱為嚴(yán)重故障，如柴油機(jī)油耗過高、活塞環(huán)斷裂等。這類故障數(shù)二類故障。 3）一般故障。凡柴油機(jī)需停機(jī)檢修，需要更換非主要部件，用隨機(jī)工具即可排除的故障稱為一般故障，如三漏（漏氣、漏油、漏水）、蓋板損壞等。這類故障屬三類故障。 4）輕度故障。凡一般不導(dǎo)致柴油機(jī)停機(jī)，不需要更換零件，用隨機(jī)工具在短時(shí)間內(nèi)即可排除的故障稱為輕度故障。如柴油機(jī)密封部位滲漏、蓋板螺釘松動(dòng)等。這類故障屬四類故障。 （3）按故障出現(xiàn)時(shí)間的快慢分類 柴油機(jī)故障按其出現(xiàn)時(shí)間的快慢，可分為突發(fā)性故障和漸發(fā)性故障兩類。 1）突發(fā)性故障。這種故障在短時(shí)間內(nèi)突然發(fā)生，不能靠早期診斷來預(yù)測(cè)，如連桿螺栓斷、氣門彈簧斷裂等。 2）漸發(fā)性故障。這種故障的發(fā)生有一個(gè)漸變的過程，可以通過早期診斷進(jìn)行預(yù)測(cè)，如缸套磨損、氣門漏氣等。 （4）按故障發(fā)生的部位分類 柴油機(jī)故障按其發(fā)生部位，可分為整體性故障和零部件故障兩類。 1）整體性故障。也稱為綜合性故障，影響整機(jī)性能，如起動(dòng)困難、功率不足、飛車、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、壓力異常、溫度異常、聲音異常、振動(dòng)異常、突然停車等，其原因是綜合性的。 2）零部件故障。是指某一零件所發(fā)生的故障，如齒輪斷裂、水泵泵量過小等。 （5）按故障的原因和現(xiàn)象分類 柴油機(jī)故障按其原因和現(xiàn)象，可分為磨損性故障、錯(cuò)用性故障和薄弱性故障三類。 1）磨損性故障。由于摩擦副磨損過大而造成的故障稱為磨損性故障。這種故障是正常使用條件下，正常磨損過程中可以預(yù)料的故障，如活塞環(huán)過度磨損，造成嚴(yán)重漏氣、功率不足等。這類故障一般不會(huì)造成嚴(yán)重后果。 2）錯(cuò)用性故障。在實(shí)際使用條件下，產(chǎn)生的載荷超過了原設(shè)計(jì)能力所造成的故障稱為錯(cuò)用性故障，如超負(fù)荷使用致使柴油機(jī)冒黑煙、軸系斷裂等。 3）薄弱性故障。在實(shí)際使用條件下，產(chǎn)生的載荷未超過設(shè)計(jì)能力，只是設(shè)計(jì)失誤造成薄弱環(huán)節(jié)，導(dǎo)致零部件喪失工作能力的故障稱為薄弱性故障。這類故障多發(fā)生在新開發(fā)機(jī)型上。一般表現(xiàn)為零件破損、軸系及支架斷裂等。 （6）按故障后果的性質(zhì)分類，以可靠性為中心的維修指導(dǎo)思想認(rèn)為，故障后果比故障頻率更為重要，故障后果可以影響重要機(jī)件發(fā)揮正常的功能，可以造成更換故障件的費(fèi)用支出，可以損壞整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備，甚至造成人員傷亡。因此，故障后果決定了維修工作的先后次序和及時(shí)提出修改機(jī)件設(shè)計(jì)的建議。故障后果按性質(zhì)可分為四類： 1）性故障后果。這類故障能造成機(jī)毀人亡，需采用維修方式，使故障風(fēng)險(xiǎn)率減少到可以接受的水平；否則，有關(guān)機(jī)件項(xiàng)目就要重新設(shè)計(jì)。 2）使用性故障后果。這類故障能干擾使用計(jì)劃，會(huì)因該機(jī)件工作能力的下降，造成其他間接的經(jīng)濟(jì)損失（例如使用中經(jīng)濟(jì)性下降等）。在費(fèi)用效果分析的基礎(chǔ)上，可采取維修的方式來解決這些問題。 3）非使用性故障后果。這類故障的后果對(duì)使用沒有直接的不利影響。例如采用冗余度設(shè)計(jì)的裝置，其中一個(gè)裝置出現(xiàn)故障后，只需在方便時(shí)更換或修理。因此，非使用性后果可采用事后維修方式。 4）隱蔽性故障后果。這類故障后果一般不會(huì)產(chǎn)生直接的不利影響。但是，當(dāng)具有隱蔽性故障后果的計(jì)件與另一個(gè)或幾個(gè)計(jì)件的故障相關(guān)時(shí)，如果 個(gè)機(jī)件的功能故障由于隱蔽原因未被發(fā)現(xiàn)，以致第二個(gè)機(jī)件又發(fā)生故障，從而造成多重故障，則將導(dǎo)致危險(xiǎn)性故障，必須采取維護(hù)的方式減少這種風(fēng)險(xiǎn)的因素。
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