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同步发电机的序分量电抗
同步发电机的序分量电抗X1、X2、X0
分析同步发电机不对称运行的基本方法是对称分量法。应用对称分量法,可以把发电机不对称的三相电压、电流及其所激励的磁势分解为正序分量、负序分量和零序分量,然后对各个分量分别建立的端点方程式和相序方程式,求解各序分量并研究各序分量分别所产生的效果, ,将它们叠加起来,就得出实际不对称运行的结果和影响。实践证明,在不计饱和时,上述方法所求得的结果,特别是对于基波分量基本上是正确的。
在不对称运行时,同步发电机的空气隙磁场为一椭圆形旋转磁场,即除了正序旋转磁场以外,尚有负序旋转磁场。因为它们的旋转方向不同,所以转子回路的反应也各不相同;对不同相序的电流,同步电机呈显的电抗也就有不同的数值。
当同步电机对称运行时,如前面各章所讨论的情形,定子电流为一稳定的对称三相电流,实际上即一组正序分量,它们所产生的旋转磁场(即正序旋转磁场)和转子之间没有相对运动,这个磁场并不能在转子绕组中产生感应电势,这个电流所遇到的电抗便是同步电抗。故同步电机的正序电抗即系同步电抗,不对称运行时,负序电流所产生的负序旋转磁场以同步速向着和转子转向相反的方向旋转,即该磁场将以两倍同步速载切转子绕组,将在转子绕组中感应一个两倍于电源频率的交变电流。对于负序旋转磁场而言,转子绕组的作用为一短路绕组,致使负序电流所遇到的便不再是同步电抗,而是另一个电抗x2,称它为负序电抗,其数值远较同步电抗为小。
负序旋转磁场在转子激磁绕组和组尼绕组中所感应的两倍频率的交变电流,将引起附加的铜损耗;负序旋转磁场还将在转子表面产生涡流,从而引起附加表面损耗。这些损耗都将使转子温升提高。此外,负序旋转磁场还将在转子轴和定子机座引起振动。
根据我国“发电机运行规程”规定:在额定负载连续运行时,汽轮发电机三相电流之差,不得超过额定值的10%,水轮发电机和同步补偿机的三相电流之差,不得超过额定值的20%,同时任一相的电流不得大于额定值。在低于额定负载连续运行时,各相电流之差可以大于上面所规定的数值,但应根据试验确定。
当零序电流流过定子绕组时,由各相零序电流所产生的三个脉动磁势,其幅值相等,时间上同相,而三者在空间各相隔120°电角度,因此三相零序基波全成磁势恰相至抵消,不形成气隙互磁通,只存在一些漏磁场,数值一般很小。零电流所遇到的电抗为带有漏抗性质的零序电抗,用代表,较更小。
由于现代电力系统的规模很大,在正常运行时负载电流的严重不对称是不常见的。具有实际意义的不对称运行情况为故障状态,如单相接地短路、二相短路和二相接地短路等。
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柴油发电机组电喷机无法启动如何解决
(1)故障排除步骤
柴油机无法启动的故障排除步骤如下。
①根据闪码灯读取闪码,确定故障点,若无法确定转下一步。
②检查挡位是否处于空挡位置、空挡开关是否正常;检查副熄火开关(车下熄火开关)是否正常,若仍无法启动转下一步。
③检查整车启动线路及电瓶是否正常,若仍无法启动转下一步。
④判断启动机工作是否正常,如问题仍未解决,应进一步检查柴油机转动是否灵活、配气正时是否正确等。若仍无法启动转下一步。
⑤检查低压油路是否有气、漏气或堵塞。若仍无法启动转下一步。
⑥若有专用诊断设备,则使用故障诊断仪按以下步骤检测。
a、使用故障诊断仪检查飞轮信号盘与油泵凸轮信号盘是否同步(数据流检测同步信号48),若仍无法启动转下一步。
b、使用故障诊断仪进一步检查轨压是否正常,若不正常有可能是喷油器、共轨管、高压油泵、ECU引起。
(2)故障排除案例
1)故障描述:①整车无闪码,启动线路、启动机、电瓶正常,用启动机多次带动柴油机。
②进一步检查低压及高压部分油路,并排除油路内空气,可以顺利启动;但熄火5min后,再次出现启动困难现象,检查发现油路内仍有空气,因此确定低压油路存在进空气现象。
③经仔细对低压油路部件逐一检查,发现燃油粗滤器进油口螺纹处有损伤,空气进入油路,导致柴油机无法正常启动。
故障原因分析:装配不当或频繁拆装导致燃油低压油路密封不严。
处理方法:更换燃油粗滤器或更换低压油路部件,直至密封性良好。
2)故障描述:①启动时,启动机没反应,无闪码。检查副熄火开关、空挡开关正常。
②检查启动机连接线束、电瓶均正常。
③用电瓶直接联通启动机检查,启动机工作正常。
④进一步检查电瓶到ECU的四根电源线是否接通,当拆下整车线束测量电压后发现这四根电源线是接通的,且都是24V电压,符合要求。检査T15开关后电压正常,整车K线电压也正常。
⑤拆下整车线束插头后发现整车线束接插件与ECU针脚处有烧焦痕迹,检査ECU发现其中2个端子(1.37、1.51)已经被烧断,ECU无电压输出,由此判断ECU已经损坏。
故障原因分析:ECU插接件接触不良或密封件失效进水或电压过高等原因造成烧坏(经了解,该车曾焊接过车架,由于焊接时,ECU插头未拔掉造成烧毁)。
处理方法:更换ECU。
3)故障描述:①启动机正常运转,柴油机无法启动。
②检查低压油路发现油箱结蜡,造成燃油失去流动性,堵塞油路和滤芯。
③询问得知在北京时加注-10#柴油,回到辽宁停车后次日无法启动。因当时辽宁比北京地区气温更低,辽宁地区当时需加注-35#柴油致进油管堵塞。
故障原因分析:未根据不同环境温度选择不同标号的柴油,柴油结蜡导。
处理方法:疏通油路、更换为-35#柴油。
4)故障描述:①柴油机启动时马达运转正常,柴油机正常转动但无法启动,无闪码。
②査看低压油路油压正常、高压油泵的出油正常,说明供油量是充足的。
③将各缸喷油器回油管依次松开观察喷油器的回油量,经对比观察发现,除了第三缸喷油器回油量很大以外,其他各缸的喷油器都基本没有回油,说明第三缸喷油器损坏,更换后正常。
故障原因分析:含水量较高的劣质柴油会造成喷油器针阀磨损后密封不严。喷油器如果泄漏过大则可能导致无法启动。
处理方法:更换喷油器,加装除水放心滤。
5)故障描述:①启动系统、低压油路均正常,无闪码。采用上述其他方法仍无法排除。
②用诊断仪检查,轨压达不到启动压力160bar,检查共轨管限压阀无泄漏,喷油器正常。
③断开高压油泵出油管,用启动机带动柴油机,发现高压油泵两个出油压口都出油,但油柱一高(4.5cm)一低(不足2cm),经过目测对比,发现该油泵供油能力不足(柴油机转速200~250r/min,高压油泵出油油柱4~5cm为正常)。
故障原因分析:劣质柴油导致高油泵柱塞损坏。
处理方法:更换高压油泵,加装除水放心滤。
发电机组的日常维修需要结合当地气候
柴油发电机润滑、液压系统的维修
(1) 在所有的加油口和通气孔上加防沙罩。有条件的情况下,在机油滤清器到涡轮增压器的油管上加一个滤清器,使进入涡轮增压器的润滑油更加清洁,保证涡轮增压器的正常工作。
(2) 在液压系统的进油管上,可增设一套滤油装置, 设备管理维修技术定期用滤油机将液压油、传动油各进行一次过滤。
(3) 定期清洗液压油箱,定期清洗或更换液压油、润滑油及滤芯。
柴油发电机冷却系统的维修
西北地区水质硬、碱性大,发动机水箱必须加入性能好的防冻液。严禁加水,否则对缸体、缸套腐蚀很大,特别是对斯太尔发动机尤为重要。曾有1台斯太尔自卸车,头几年发动机水箱一直是用防冻液,后因水管接头破裂,防冻液漏失而临时加入了水,结果工作不到1个星期,发动机出现高温、翻水现象。拆卸机体后看到缸套已蚀穿,其他部位水垢也较厚。
柴油发电机绞接销套部位的维修
(1) 康明斯发电机组的绞接销套大都是半开式、采用润滑脂润滑的,沙尘极易黏附在销套上,加速其磨损。故应加强对销套的润滑,应该用耐高温、耐水、耐腐蚀的润滑脂,如二硫化钼。用清洁的润滑脂将受沙尘污染的润滑脂挤出,减少磨损。
(2) 对销套的两端用粗的O形圈或耐油橡胶垫进行密封,减少沙粒的侵入。
发电机组日常维修
(1) 在沙漠地区,一般情况下,对康明斯发电机组只进行日常保养和小修。对拆下的油管或部件要用干净、厚实的塑料布包好。严禁拆卸和修理发动机、液压系统,确要修理应送至远离风沙的场所进行,以防沙尘进入,使修理工作前功尽弃。
(2) 风冷发动机若出现冒黑烟、功率不足时,要配套更换新件,不能仍用肉眼和手感来判断活塞缸套有无磨损。如有1台FL912风冷发动机的振动碾,一加负荷便出现冒黑烟、工作无力的现象,经拆检观察、触摸缸套活塞均无明显磨损,油泵、进气系统也未发现问题。为降低成本,只换了一套新活塞,可装好后试机问题仍然存在。经再次分析判断,是活塞缸套间隙问题,遂更换了一组新的活塞缸套,试机后工作正常。
结语
发电机组在新疆沙漠地区作业时要结合当地的气候、自然条件的特点,注意采用正确合理的使用、维护措施,综合考虑各种因素的影响, 程度地提高机械
作业效率,以保证企业经济效益的不断增长。