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发电机原理及常见故障分析

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发电机原理及常见故障分析

发布日期:2017-10-21 作者: 点击:

同步发电机是依据电磁感应原理作业的,它通过转子磁场和定子绕组的相对运动,将机械能转变为电能。

当转子在外力带动下,转子磁场和定子导体作相对运动,即导体切开磁力线,因此在导体中发作感应电动势,其方向可依据右手定则断定。因为转子磁极的位置使导体以笔直方向切开磁力线,所以此刻定子绕组中的感应电动势最大。


当磁极转过90度后。磁极成水平位置,导体不切开磁力线,其感应电动势为零。转子再转90度,定时定子绕组又以笔直方向切开磁力线,使感应电动势到达最大值,但方向与前相反。

当转子再转90度,感应电动势又变为零。这样转子转动一周,定子绕组的感应电动势也发作正、负改变。如果转子连续匀速旋转,在定子绕组中就感应出一个周期性不断改变的交变电动势。


1、发电机过热

(1)发电机没有按规则的技能条件工作,如定子电压过高,铁损增大;负荷电流过大,定子绕组铜损增大;

频率过低,使冷却电扇转速变慢,影响发电机散热;功率因数太低,使转子励磁电流增大,形成转子发热。应查看监督外表的指示是否正常。如不正常,要进行必要的调节和处理,使发电机依照规则的技能条件工作。

(2)发电机的三相负荷电流不平衡,过载的一相绕组会过热;

若三相电流之差超越额外电流的10%,即归于严峻蛄相电流不平衡,三相电流不平衡会发作负序磁场,然后添加损耗,引起磁极绕组及套箍等部件发热。应调整三相负荷,使各相电流尽量坚持平衡。 

(3)风道被积尘阻塞,通风不良,形成发电机散热困难。应铲除风道积尘、油垢、使风道四通八达。

(4)进风温度过高或进水温度过高,冷却器有阻塞现象。应下降进风或进水温度铲除冷却器内的阻塞物。在毛病未扫除前,应约束发电机负荷,以下降发电机温度。

(5)轴承加润滑脂过多或过少,应按规则加润滑脂,一般为轴承室的1/2~1/3(转速低的取上限,转速高的取下限),并以不超越轴承室的70%为宜。

(6)轴承磨损。若磨损不严峻,使轴承部分过热;若磨损严峻,有可能使定子和转子冲突,形成定子和转子避部过热。应查看轴承有无噪音,若发现定子和转子冲突,应立即停机进行检修或替换轴承。

(7)定子铁芯绝缘损坏,引起片间短路,形成铁芯部分的涡流丢失添加而发热,严峻时会使定子绕组损坏。应立即停机进行检修。


(8)定子绕组的并联导线开裂,使其他导线的电流增大而发热。应立即停机进行检修。 


2、发电机中性线对地有反常电压

(1)正常情况下,因为高次谐波影响或制作工艺等原因形成各磁极下的气隙不均、磁势不等而呈现的很低电压,若电压在一至数伏,不会有危险,不用处理。

(2)发电机绕组有短路或对地绝缘不良,导致电设备及发电机功能变坏,简单发热,应及时检修,避免事端扩大。

(3)空载时中性线对地无电压,而有负荷时呈现电压,是因为三相不平衡引起的,应调整三相负荷使其根本平衡。


3、发电机电流过大

(1)负荷过大,应减轻负荷。

(2)输电线路发作相间短路或接地毛病,应对线路进行检修,毛病扫除后即可康复正常。 


4、发电机端电压过高

(1)与电网并排的发电机电网电压过高,应下降并排的发电机的电压。

(2)励磁设备的毛病引起过励磁,应及时检修励磁设备。  


5、功率缺乏

因为励磁设备电压源复励补偿缺乏,不能供给电枢反响所需的励磁电流,使发电机端电压低于电网电压,送不出额外无功功率,应采纳下列办法:

(1)在发电机与励磁电抗器之间接入一台三相调压器,以进步发电机端电压,使励磁设备的磁势逐步增大。

(2)改动励磁设备电压磁通势与发电机端电压的相位,使组成总磁通势增大,可在电抗器每相绕组两头并联数千欧、10W的电阻。

(3)减小变阻器的阻值,使发电机的励磁电流增大。


6、定子绕组绝缘击穿、短路

(1)定子绕组受潮。关于长期停用或经较长时刻检修的发电机、投入工作前应丈量绝缘电阻,不合格者禁绝投入工作。受潮发电机要进行烘干处理。

(2)绕组自身缺点或检修工艺不妥,形成绕组绝缘击穿或机械损害。应按规则的绝缘等级挑选绝缘资料,嵌装绕组及浸漆枯燥等要严厉按工艺要求进行。

(3)绕组过热。绝缘过热后会使绝缘功能下降,有时在高温下会很快形成绝缘击穿。应加强日常的巡视查看,避免发电机各部分发作过热而损坏绕组绝缘。

(4)绝缘老化。一般发电机工作15~20年以上,其绕组绝缘老化,电气功能改变,乃至使绝缘击穿。要做好发电机的检修及预防性实验,若发现绝缘不合格,应及时替换有缺点的绕组绝缘或替换绕组,以延伸发电机的使用寿命。

(5)发电机内部进入金属异物,在检修发电机后切勿将金属物件、零件或东西遗落到定子膛中;绑紧转子的绑扎线、紧固端部零件,以不致发作因为离心力效果而松脱。

(6)过大电压击穿:

①、线路遭受雷击,而防雷维护不完善。应完善防雷维护设备。

②、误操作,如在空载时,将发电机电压升得过高。应严厉按操作规程对发电机进行升压,避免误操作。

③、发电机内部过电压,包含操作过电压、弧光接地过电压和谐振过电压等,应加强绕组绝缘预防性实验,及时发现和消除定子绕组绝缘中存在的缺点。 


7、定子铁芯松驰

因为制作装配不妥,铁芯没有紧固好。如果是整个铁芯松驰,关于小型发电机,可用两块小于定子绕组端部内径的铁板,穿上双头螺栓,收紧铁芯。待康复原形后,再将铁芯本来夹紧螺栓紧因。如果部分性铁芯松懈,可先在松懈片间涂刷硅钢片漆,再在松懈部分打入硬质绝缘资料即可。 


8、铁芯片间短路

(1)铁芯叠片松懈,当发电机工作时铁芯发作振动而损坏绝缘;铁芯片单个当地绝缘受损害或铁芯部分过热,使绝缘老化,就按原计划条中的办法进行处理。

(2)铁芯片边际有毛刺或检修时受机械损害。使用细锉刀除掉毛刺,修整损害处,清洁外表,再涂上一层硅钢片漆。

(3)有焊锡或铜粒短接铁芯,应刮除或凿除金属熔接焊点,处理好外表。

(4)绕组发作弧光短路,也可能形成铁芯短路,应将烧损部分用凿子铲除后,处理好外表。 


9、发电机失掉剩磁,起动时不能发电

(1)停机后常常失掉剩磁,是因为励磁机磁极所用的资料挨近软钢,剩磁较少。当停机后励磁绕组没有电流时磁场就消失,应备有蓄电池,在发电前先进行充磁。

(2)发电机的磁极失掉磁性,应在绕组中通入比额外电流大的直流电流(时刻很短)进行充磁,即能康复满足的剩磁。 


10、主动励磁设备的励磁电抗器温度过高

(1)电抗器线圈部分短路,应检修电抗器。

(2)电抗器磁路的气隙过大,应调整磁路气隙。


11、发电机起动后,电压升不起来

(1)励磁回路断线,使电压升不起来。应查看励磁回路有无断线,接触是否良好。

(2)剩磁消失,如果励磁机电压表无指示说明剩磁消失,应对励磁机充磁。

(3)励磁机的磁场线圈极性接反,应将它的正、负连接线对换。

(4)在发电机检修中做某些实验时误把磁场线圈通以反向直流电,导致剩磁消失或反向,应重新进行充磁。

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