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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、性要求越来越高。发电机的运行对保证内蒙古乌海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、发电机失磁、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、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、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;对于内蒙古乌海柴油发电机,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、定子过电流或过负荷保护
在定子绕组、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、降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、解列灭磁。
3、逆功率保护
对于容量在200KW及以上的内蒙古乌海柴油发电机,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,对内蒙古乌海柴油发电机来说,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、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、降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、解列灭磁。
5、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、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、稳定机组转速、减少机组出力、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。
非全相运行时,由于发电机组接线方式、主变接地方式、断相形式、导致原因不同,非全相运行时的故障特征是不同的,所以对非全相运行进行合理有效的分类是分析研究的前提。非全相运行一般采用对称分量法来分析计算。对称分量法是一种线性变换,利用它可将任意一组不对称的三相电流(或电压)分解成正序、负序和零序三组三相对称的电流(或电压),这三组各自独立的对称电流(或电压)就称为不对称电流(或电压)的对称分量,每组对称分量的三相之间都有大小相等、彼此间相位差相等的关系。电流或电压的相序、大小关系是机组非全相运行时的重要故障信息,这些量的提取与判断,对于保护机组与系统的运行有着非常重要的意义。
内蒙古乌海柴油发电机启动困难(能启动,但较困难)
(1)故障排除步骤
柴油机启动困难的故障排除方法如下。
①检查是否是因高原、高寒原因引起
②读取闪码,确定故障点,若无闪码转下一步。
③检查启动机是否正常及电瓶电量是否充足,若仍不能顺利启动转下一步。
④检查低压油路是否正常之若仍不能顺利启动转下一步。
⑤进一步检査柴油机转动是否灵活,配气正时是否正常。若仍不能顺利启动转下一步。
⑥检査曲轴转速传感器和凸轮轴转速传感器及插头是否损坏、牢固、清洁,若仍不能顺利启动转下一步。
⑦使用专业设备按以下步骤检测。
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,若仍不能顺利启动转下一步。
b、使用故障诊断仪进一步检查轨压是否正常,如轨压不正常,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按上述步骤检查后未发现问题
②用诊断仪检查同步信号能够显示“48”,但是反应时间较长(超过3s),对曲轴转速传感器进行检查,发现传感器表面、飞轮信号孔很脏,擦拭干净后重新安装,故障排除
故障原因分析:异物导致了传感器不能及时准确识别飞轮上的信号孔位置
处理方法:异物,保证传感器的正确识别
2)故障描述:
①柴油机启动困难,而且在将要启动的一瞬间柴油机发出明显的“咔、咔”声,启动后转速只能达到1500r/min,柴油机进入“跛行”回家状态,闪码灯亮。
②读取闪码为“112”——曲轴转速传感器故障,经过检查发现曲轴转速传感器插头松动。重新安装后,故障排除
故障原因分析:插头接触不良(其余可能的原因还有忘记连接该传感器或传感器失效)。
处理方法:重新连接该传感器(若传感器失效,更换新的传感器)
怎样内蒙古乌海柴油发电机气缸垫烧损?
由于内蒙古乌海柴油发电机工作粗暴、噪声大、气缸垫轻微烧损不易察觉,判断困难,以致气缸垫更换不及时(或屡换屡烧),造成气缸套变形,密封阻水圈损坏以及缸盖和缸体之间过梁处受高温高压气体的冲击,导致严重烧蚀沟痕,致使维修困难以及机件报废的现象比较普遍。特别是压缩比大,比轼率高,高增压的进口发动机更为突出。严重地影响了工程机械的使用经济性及可靠性。为此本文通过对柴油机气缸垫烧损的现象及原因原分析,介绍了烧损气缸垫的判断方法及延长其使用寿命的措施。
1、气缸垫烧损的特点、现象及判断
1.1相邻两缸过梁处烧损
现象:发动机运转中动力突然下降,转速明显降低;机体抖严重且排气管有轻微放冤屈现象;发动机熄火后启动困难或怠速时极不稳定。
判断:使发动机在怠速稍高状态运转,个人很热份额提高他孔中有烟冒出,则表明此相邻两缸气缸垫烧损严重。
1.2气缸口与冷却水道之间烧损
现象:发动机运转时,水温突然升高,且转速沉闷,动力下降,冷却水消耗过快;排气管有水气排出,特别是怠速运转时,排出的废气呈淡黄色现象;曲轴箱油平面升高,润滑油乳化现象严重;散热器加水口处有水锈痕迹。若烧损严重时,大量的冷却水会进入气缸,造成发动面无法启动。
判断:将散热器加满水,起动发动机并突然加速。观察散热吕加水口,若此时有水泡出现,或冷却水外窜,则表明气缸垫底烧损,为进一步判断烧损部位,可拆下发动机进气管,起动发动机,用棉纱等物进气口进行加速试验。若在加速的同时荼热器加水口处水泡或冷却水外窜现象减弱或消失,则表明此缸气缸热烧损。
1.3气缸口与润滑油道之间烧损
现象:机油压力不稳定以及油温升高过快;润滑油中有气泡,颜色变浅并有柴油味,润滑氧化变质速度以及消耗过快;柴油机低温时,排气管有大量的蓝烟排出。
判断:起动发动机,使转速突然升高,观察机油压力表,若机油压力在猛加速的同时不稳定且指针严重抖动,则表明气缸热烧损。为进一步判断烧员部位,可起动发动机至中、高、速,分别拆下各缸喷油器试验,若从某缸灞油器孔内有机油喷出,则表明该缸与润滑油道间气缸垫烧损。
1.4气缸口与气垫边缘之间的烧损
现象:烧损轻微时,表现为发动机动力下降,加速迟缓,辜负的歌我如何特别是大负荷时尤为明显,怠速时转速不稳且机体抖动严重;若烧损严重时,在气缸的中上部能察听出有节奏的“嚓,嚓”声。
判断:气缸垫烧损往往发生在机体温度较高处(排气管一侧较多)。在烧损部位一般有明显的被液体冲刷现象,同时发动机运转时会出现黄色气泡。为判断烧损部位的准确性,可起动柴油机至响声明显转速,分别拆下各缸高压油管,若某缸在拆下油管的同时,响声下降或消失,则可断定此缸气缸烧损;若烧损轻微不易判断时,可在缸盖与缸体结缝处均匀涂些机油,若有气泡出现,则表明此处气缸垫烧损。
1.5气缸口与气缸盖螺栓孔之间烧损
现象:发动机怠速不稳;气门罩盖处有轻微的“嚓,嚓”声;气缸螺栓(母)经常松动。
判断:若发动机运转时,气缸螺栓(母)经常松动,且观察在气缸盖上端螺栓孔周围及螺栓上有积炭沉积,则表明此处气缸垫烧损。
若烧损部位不明显较轻难以判断时,可在螺栓孔周围均匀涂上机油,起动发动机并突然加速,若有气泡出现,则表明此处气缸垫烧损。
在实际工作中,气缸套烧损的部位往往不是单一的出现,其表现的特点及现象也是多种多样的,所以应根据实际情况,进行综合分析,以达到快速准确判断烧损部位。