鐵嶺10KV發電機出租


<鐵嶺>維曼機電設備有限公司
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發電機多種異常狀態及危害 隨著電力工業的迅速發展，發電機單機容量的不斷增加，大型發電機組在電力系統中越來越重要。人們對發電機的可靠性、性要求越來越高。發電機的運行對保證柴油發電機組的正常工作和電能質量起著極其重要的作用。但是較之故障，異常運行狀態發生的機率更大，比如定子繞組過負荷、發電機失磁、失步，發電機逆功率運行，非全相運行等。這些威脅同樣不容忽視，所以研究大型發電機的異常運行及保護是很有必要的。由于大型發電機多采用三相分相操作主開關，非全相運行已成為發電廠電氣運行的重點防止對象。本文針對大型發電機非全相運行進行了分析研究，采用對稱分量法得出了各相電流、各序電流及相序電流間的關系，并用KATLAB軟件進行了仿真，驗證了理論分析的結果。同時，就發電機組非全相保護存在的問題提出了改進方案，并給出了發電廠發生非全相運行故障時的一些處理方法： 1、低勵磁或失磁對于容量在100KW以下不允許失磁運行的發電機，當采用直流勵磁機時，應在滅磁開關斷開時同時斷開發電機斷路器。容量在100KW以上的發電機也應裝設失磁保護。對于水輪發電機，保護動作于解列滅磁；對于柴油發電機，保護動作于減出力，以便縮短異步運行時間盡快恢復同步運行，在不允許繼續異步運行或失磁后母線電壓低于允許值時，保護動作于解列滅磁。 2、定子過電流或過負荷保護 在定子繞組、勵磁繞組上應裝設定時限和反時限過負荷保護。定時限過負荷保護動作于信號或自動減負荷、降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 3、逆功率保護 對于容量在200KW及以上的柴油發電機，宜裝設逆功率保護。保護帶時限動作于信號，經長時限動作于解列。 以上所述的解列滅磁，是指斷開發電機斷路器，汽輪機甩負荷。減出力，是指將原動機出力減到給定值。程序跳閘，對柴油發電機來說，是指首先關閉主汽門，待逆功率繼電器動作后，再跳開發電機斷路器并滅磁。對水輪發電機，是指首先將導水翼關到空載位置，再跳開發電機斷路器滅磁。 4、發電機失步保護對于容量在300KW及以上的發電機，需裝設失步保護，保護動作于信號或解列。若發生失步現象，應盡快創造恢復同期的條件，一般可采取增加發電機的勵磁，或減少該失步電機的有功出力，進而將其牽入同步。動減負荷、降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 5、非全相運行保護 發電機變壓器組的非全相運行故障，大多數發生在機組解列、并列的操作過程中，正確地進行機組解列或并列的操作是大幅度地減少因負序電流燒損發電機轉子的簡單而有效的措施。因此只要遵循保持發電機勵磁、穩定機組轉速、減少機組出力、控制定子電流的原則，嚴格按照合理順序進行操作和調整，完全可以把負序電流控制在允許的范圍之內。 由于現在大型發電機多采用三相分相操作主開關，非全相運行已成為發電廠電氣運行的重點防止對象。所以在下面的章節中我將重點分析發電機非全相運行及其相應的保護措施。 非全相運行時，由于發電機組接線方式、主變接地方式、斷相形式、導致原因不同，非全相運行時的故障特征是不同的，所以對非全相運行進行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運行一般采用對稱分量法來分析計算。對稱分量法是一種線性變換，利用它可將任意一組不對稱的三相電流(或電壓)分解成正序、負序和零序三組三相對稱的電流(或電壓)，這三組各自獨立的對稱電流(或電壓)就稱為不對稱電流(或電壓)的對稱分量，每組對稱分量的三相之間都有大小相等、彼此間相位差相等的關系。電流或電壓的相序、大小關系是機組非全相運行時的重要故障信息，這些量的提取與判斷，對于保護機組與系統的運行有著非常重要的意義。

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一起回望柴油發電機組的發展史 現代柴油機是在德國機械工程師狄塞爾發明的柴油機的基礎上發展起來的，1892年，德國機械工程師狄塞爾取得了柴油發電機壓縮點火的 。他的做法是以提高發動機的壓縮比來提高熱效率，利用壓縮氣體的高溫來點燃進入汽缸的燃料，這樣做的好處是不但省去了點火裝置和汽化器，而且可以使用比柴油價格更低的柴油做燃料。 狄塞爾經過了5年的實驗，在1897年制成了 臺具有實用價值的壓縮點火柴油發電機，即壓燃式柴油機。與以前的柴油發電機相比，它延長了汽缸內氣體的壓縮過程，大大提高了壓縮終了時氣體的壓力和溫度，實現了不用點火系統而使柴油自動點火燃燒的功能。狄塞爾發明的柴油發動機能將35％的燃料潛能轉變成動力而當時有效的柴油發動機也只能將28％的燃料潛能轉變成動力，這是柴油發電機技術第二次革命性的突破。但是，當時狄塞爾發明的柴油發動機存在著很多的缺點，比如重量重、噪聲大、冒黑煙，排出的大量廢氣會對環境影響很大，而且噴油泵還不完善，從而嚴重限制和影響了柴油機的衄。可以說，狄塞爾先生生前只看到發動機的成功的開端，卻沒有看到柴油機技術的飛躍發展，沒有看到柴油機的廣泛應用。 據資料記載，柴油機技術在1914年以前發展比緩慢，在 次世界期間，由于戰爭的需要柴油發動機開始大量生產，用于軍事目的。柴油發動機柴油發電的發展史真正得到廣泛應用是在1950年左右。早期的柴油機都是四沖程的，1899年德國工程師雨果．古爾德納制造出了二沖程柴油發動機，他把當時采用相同缸徑的四沖程柴油機的功率提高了60％~80％。二沖程柴油機的結構簡單，造價低廉，但其燃油和潤滑油的消耗量較高、冷卻比較困難、耐用性較差，而且很難制造出功率較大的發動機，所以至今實際使用的功率比較大的柴油機都是四沖程的。 世界上 臺發電機是1831年由英國的物理學家邁克爾·法拉第發明的。當時法拉第在試驗中發現，當磁鐵在線圈中移動時，線圈會產生電流，即今天我們大家所熟知的電磁感應現象。法拉第發現了電磁感應現象之后不久，便利用電磁感應原理發明了世界上 臺發電機，即法拉第圓盤發電機。這臺發電機的構造與現代的發電機不同，在磁場中轉動的不是線圈，而是一個用紫銅做的圓盤。圓心處固定一個搖柄，圓盤的邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼，用導線把電刷與電流表連接起來；紫銅圓盤放置在馬蹄形磁鐵的磁場中。當法拉第轉動搖柄使紫銅圓盤旋轉起來的時候，電流表的指針偏向一邊，這說明電路中產生了持續的電流。這就是法拉第試制出的世界上 臺發電機。當年法拉第曾在英國皇家學會上表演他的發電機。當時，有一位貴夫人問法拉第：“這玩藝兒有什么用呢？”法拉第非常有禮貌地回答道：“夫人，新生的嬰兒又有什么用處呢？”這一絕妙的回答受到大家的交口稱贊。 當拉第發明的圓盤發電機雖然非常簡單，它產生的電流甚至不能讓一只小燈泡發光，但是，這是世界上 臺發電機，是它首先向人類揭開了機械能轉化為電能的序幕。后來，人們在此基礎上將馬蹄形 磁鐵改為能產生強大磁場的電磁鐵，用多股導線繞制的線框代替紫銅圓盤，對電刷也進行了改進，終于制成了功率的可供實用的發電機。目前，即使功率為IGW、10GW的特大型發電機，也是根據法拉第圓盤發電機的基本原理一電磁感應原理制成的。 1866年，德國的電工學家、實業家恩斯脫．韋爾納·馮·西門子在法拉第圓盤發電機的基礎上研制出自激勵式發電機，1870年，比利時的Z·T·克拉姆又研制出了自激勵式直流發電機。在經過不斷改進之后，電機技術已經走向成熟，1877年真正實用的發電機開始進入商業化生產階段。 100多年過去了，正是這簡陋、不成熟、像初生嬰兒一樣的圓盤發電機人類帶入了電氣時代，為人類利用電能做出了重大貢獻。 21世紀是科學技術飛躍發展的時代，特別是電腦技術等高科技成果在柴發電機組上的應用，使柴油發電機組有了更廣闊的發展前景。以柴油機為動力用的柴油發電機組己經是通信等企業必不可少的重要設備。

柴油發電機組的電球構成和控制系統 電機按照其發生或需要的電能的性質可分為直流電機和交流電機；交流電機除變壓器外，還可分為同步電機和異步電機。異步電機多作為電動機，作發電機用的非常少見。 柴油發電機組中常用的發電機為同步發電機，由定子、轉子和電壓調節器及輔助裝置構成。 1.電樞組件 電樞由電樞鐵芯和電樞繞組組成。電樞鐵芯由導磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成，既可構成發電機的部分磁路，又可減小鐵芯的渦流損耗、電樞硅鋼片的內沿中央制有均勻的開口，許多硅鋼片疊壓后其內沿形成開口槽，用于安放電樞繞組。電樞繞組是由高強度漆包線統制而成，按照設計規律安放在電樞槽內并正確地連接起來，構成完整的單相或三相電樞繞組，用以產生交流電動勢，向負載輸出電能。 2.磁極 磁極由磁級鐵芯和勵磁繞組組成。磁極鐵芯由導磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成、，在勵磁電流的作用下產生主磁場、同時減小渦流損耗。勵磁繞組由外涂高強度絕緣漆的銅導線集中統制在各個磁促上，然后將其正確地連接起來。當通入直流電流時，磁極被磁化，產生符合要求的主磁通和磁極極。其匝數由所要求的主磁通量和所選用的磁極鐵芯的材料與截面積決定，導線的線徑由額定勵磁電流決定。 3.定子和轉子 定子是交流發電機中固定不動的部分，可以是電樞，也可以是磁極。對于旋轉磁極式發電機，其定子組件就是電樞組件；而對于旋轉電樞式發電機，其定子組件則為磁極及其勵磁繞組等組成的磁極組件， 轉子是發電阻的旋轉部分.可以是發電機的磁極，也可以是發電機的電摳。對于旋轉磁極式同步交流發電機，轉子部分通常由磁極鐵芯、勵磁繞組、轉軸及附件組成。 4.電壓調節器AVR 當發電機轉速發生變化時，電壓調節器可自動改變發電機勵磁電流，確保輸出電壓恒定。常見的電壓調節器有SX460型、SA465型、SX440型、SX421型、MX341型、MX321型等。 發電機控制系統 伴隨著計算機技術的發展，柴油發電機組自動化技術日臻成熟。專業控制器采用未處理技術，以各種集成電路取代繼電器控制及分立電子元器件組成的邏輯電路，直至發展成以專用控制器為核心的自動化系統。其總體來說具有成本低、性能高的特點。 柴油發電機組控制器具有檢測和顯示發電機各物理量的功能；進行發電機的啟動、運行、停機、緊急停機等控制性操作；供電及負載檢測與切換；機組保護；故障診斷；遠程通信遙測、遙控等作用、增強了柴油發電機組運行的可靠性和人機交流方便性。常見的有DSE55O控制器、ACCESS4000控制器、TA3000控制器等。

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