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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、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、本地发电机失磁、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、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、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、本地定子过电流或过负荷保护
在定子绕组、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、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、本地解列灭磁。
3、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、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、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、本地解列灭磁。
5、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、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、本地稳定机组转速、本地减少机组出力、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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柴油发电机的负载和运转你知道多少呢
1.停车
为从线路中撤下发电机,执行如下步骤:
1)检查载荷,其值必须小于余下机组的额定容量。
注意,如果从线路中撤下发电机,将导致余下机组超负载,应首先卸去部分负载:
2)确保余下机组中某一中线接地。
3)按“负载分配”和“负载转移”中所叙述,从被撤下的机组上卸去负载。
4)断开断路器。
5)使发电机无负载运转5min,以使其冷却,停止发电机。
2.发电机起动后
如果需要修理或调整,则停止发电机,发电机运转时,不准在机器上工作。
1)发电机起动后立即观察机油压力表。
注意,如果5s之内机油压力不显示,停止发电机和作必要的检修。
2)将调速器控制手柄转到低速空转,使发电机达到正常运转范围(常需几分钟)。再进行一次“围转机器检查",看有否渗漏等情况。
3.起动负载
(1)移动设备无负载
为在施加负载之前接合从动设备:
1)移动主调速器控制手柄至发电机中速。
2)设备无负载时接合移动设备。
3)确保发电机和从动设备仪表指示在运转范围。
4)移动调速控器制手柄至高速空转(满负载)位置。
5)向移动设备施加负载。
(2)移动设备有负载
1)移动调速器控制手柄至发电机中速。确保发电机仪表指示在正常运转范围。
2)移动调速器控制手柄至高速空转(满负载)位置。
3)接合负载。
4.发电机的运转
发电机起动后,在发电机运转时必须经常观察仪表。应确定各个仪表的正确读数。每当仪表读数有值得注意的变化时,应查明原因·
(1)仪表
1)转速表。转速表指示发电机每分钟转数。高速空转转速和满负载运转都打印在发电机铭牌上。发电机可以在这两个转速范围内运转而不会缩短发电机寿命。低负载或无负载的长时期高速空转对发电机不利。
2)发电机油压表。如果负载稳定以后,仪表读数波动。
①卸载。
②降低发电机转速至低速空转。
③观察机油平面。保持机油平面在油尺上"ADD”(加)和“FULL”(满)两个标记之间。如果油面正确,仪表读数仍然波动,停止发电机,向该公司咨询。
3)发电机缸套水温表。发电机应该在正常(绿色)范围以内运转。如果发电机在红色范围内运转,并且蒸气变得明显可见。
①降低负载和发电机转速。
②检查冷却液有否渗漏。
③决定发电机是否立即停车,或者发电机是否靠降低负载能够冷却。
注意,不准往热发电机里添加冷水,否则发电机零件会发生炸裂。使发电机冷却,然后再加冷却液。
发电机在负载下运转,如果温度表读数指示在冷范围(白色)或接近冷范围。
①检查水温表是否准确。
②检查气温器是否在正常温度范围,如有必要则更换。
4)燃油压力表。如果燃油滤清仪表指示在不正常范围,清洁燃油粗滤器,(有配置时)如果仪表仍然指示在不正常范围,则安装新的细滤器滤芯。
5)电流表。当发电机以额定转速运转,仪表指示在0刻度(+)向一边,则电流表读数是正常的。如果仪表指示在0刻度(一)一边,查明原因,排除故障。
6)空气滤清器保养指示器。当仅表指示器锁定在红色范围,停止发电机,保养空气滤清器。
7)校正仪表。校正仅表应用在某些发电机上以监测发电机系统的工作。如果发电机出现不正常状态,在发生故障和造成停机以前,应确定、附近分析和排除病因。发电机的运转范围是按照发电机以连续额定转速和额定负载运转;发电机升温以后,使用SAE30润滑油等条件而确定。如果任何一个仪表指示在或超出运转极限外,查明并排除故障。
注意,如果需要在发电机上或其周围工作,则停止发电机。仅表指示在极限或超出极限,不准运转发电机。
(1)高海拔运转
燃油系统的调整和海拔的极限都打印在发电机铭牌上。当发电机转移到较高海拔地区,这些调整必须由该公司进行,以防止损坏涡轮增压器,并提供 的发电机效率。
如果发电机转移到低于打印在发电机铭牌上的海拔地区,发电机能够运转。然而,它发出的功率将低于额定功率。燃油系统的调整应当由该公司进行,以获得额定功率。
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柴油发电机组静音箱有哪些设计优势
静音式柴油发电机的静音箱的设计要点,有哪些要求我们可以来看一下:
1、附近隔声和吸声设计
隔声箱体是为有效降低机组噪声对外界的影响,有效阻断噪声传播途径而设计的封闭空间。当机组放置于箱体内部时,由于隔声技术、附近吸声等技术有效地阻止噪声向外传播,将噪声源的噪声控制在箱体内部,从而降低其对外界的影响。隔声技术是用隔声体使部分声波的传播方向改变(反射、附近折射),使穿透该物体的声波能量减弱,从而降低隔声体另一面的噪声。在进行隔声处理的同时,大量的声波被反射回箱体内部,与原有声波形成混响声,将增加内部的噪声级和噪声能量,从而降低壁板的隔声效果。因此在进行隔声处理的同时要在壁板内侧贴附吸声材料,对内部噪声进行吸声处理。在降低噪声向外辐射的同时降低箱内的噪声能量,从而有效降低总体
噪声级。吸声是声波在传播过程中,遇到各类材料时,一部分声能向材料内部传播而产生能量转移、附近转换、附近或干涉叠加,从而使声波的能量减弱,其直观表现为声级的下降,使噪声值下降。
箱体外壳采用2.0mm钢板制成,内附40mm吸声材料(阻燃棉),然后用1.0mm穿孔板固定,这几部分组装在一起作为隔声壁板,可有效阻隔噪声25dB以上。
为方便维修和观察数据而设置的门和观察窗成为隔声壁板的薄弱环节,所以对门进行加厚和密封处理,对观察窗采用双层玻璃结构,有效地解决了噪声从门、附近窗和空隙中传出的问题。
2、附近进、附近排气噪声处理
由于箱体采取自然进风、附近强制排风,在进、附近排风口产生孔洞,导致漏声,即形成进气噪声区和排气噪声区。为防止噪声从进、附近排风风道向外传播,进、附近排风风口均须安装消声器。根据排风量和燃气量,设计进风排气消声通道,保证在进、附近排风顺畅的前提下(风速一般取5m/s左右为宜),达到所有需要的消声效果。具体设计时,采用多通道折板式阻性消声器,如图2所示,其消声片的厚度取80-100mm,通道宽取120-150,材料用容重80kg/m3。片式消声器通道的通流截面积设计为排风口截面积的1.5倍。
折板式阻性消声器利用声波在吸声材料中传播时因受摩擦将声能转化为热能而散发掉,并且由于拐角的存在使噪声不能直接通过消声通道,从而有效提高消声效果,达到消声的目的。阻性消声器其具有良好的中高频性能。另外在消声器出口处加装百叶窗避免雨水进入,对其实行有效保护。
3、附近柴油机排气噪声的处理
由于排气管是柴油发电机组的 噪声扩散源,因此抑制排气噪声简单且有效的方法就是在排气管上安装消声器。所采用的消声器应尽量减少通道各部件的压力损失,故要坚持以下原则:1)尽量降低排气通道中各部件的气流速度;2)尽量减小排气通道中直角弯头的次数,并扩大排气管截面。因此设计进行消声处理时遵循以上原则,在原有消声器的基础上再加一抗性消声器形成两级扩张式(抗性)消声器,膨胀系数m=9。经实际测量可知,排气噪声(排气管出口1m处)减少了30dB消声器安装为180dB,安装后为70dB以上,达到了预期目的。但是,采用消声器会使排气管中气流阻力增大,降低柴油发电机组的有效功率,因此要加以注意。
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