同步發電機

同步發電機

同步發電機,是作發電機運行的同步電機,是一種最常用的交流發電機。廣泛用於水力發電、火力發電、核能發電以及柴油機發電。轉子轉速與定子鏇轉磁場的轉速相同的交流發電機。按結構可分為鏇轉電樞和鏇轉磁場兩種。當它的磁極對數為p、轉子轉速為n時,輸出電流頻率f=np/60(赫)。

基本信息

簡介

同步發電機同步發電機

轉子轉速與定子鏇轉磁場的轉速相同的交流發電機。按結構可分為鏇轉電樞和鏇轉磁場兩種。當它的磁極對數為p、轉子轉速為n時,輸出電流頻率f=np/60(赫)。

發電機運行的同步電機。是一種最常用的交流發電機。在現代電力工業中,它廣泛用於水力發電火力發電核能發電以及柴油機發電。由於同步發電機一般採用直流勵磁,當其單機獨立運行時,通過調節勵磁電流,能方便地調節發電機的電壓。若併入電網運行,因電壓由電網決定,不能改變,此時調節勵磁電流的結果是調節了電機的功率因數和無功功率。

同步發電機的定子、轉子結構與同步電機相同,一般採用三相形式,只在某些小型同步發電機中電樞繞組採用單相。

工作特性

表征同步發電機性能的主要是空載特性和負載運行特性。這些特性是用戶選用發電機的重要依據。

空載特性

發電機不接負載時,電樞電流為零,稱為空載運行。此時電機定子的三相繞組只有勵磁電流If感生出的空載電動勢E0(三相對稱),其大小隨If的增大而增加。但是,由於電機磁路鐵心有飽和現象,所以兩者不成正比(圖1)。同步發電機反映空載電動勢E0與勵磁電流If關係的曲線稱為同步發電機的空載特性。

電樞反應

當發電機接上對稱負載後,電樞繞組中的三相電流會產生另一個鏇轉磁場,稱電樞反應磁場。其轉速正好與轉子的轉速相等,兩者同步鏇轉。

同步發電機的電樞反應磁場與轉子勵磁磁場均可近似地認為都按正弦規律分布。它們之間的空間相位差取決於空載電動勢E0與電樞電流I之間的時間相位差。電樞反應磁場還與負載情況有關。當發電機的負載為電感性時,電樞反應磁場起去磁作用,會導致發電機的電壓降低;當負載呈電容性時,電樞反應磁場起助磁作用,會使發電機的輸出電壓升高 。

額定值

在同步發電機的銘牌上,規定了同步發電機的主要技術數據和運行方式。這些數據,就是同步發電機的額定值,在使用中,應當嚴格遵守。
同步電機的額定值主要有:
(1)額定容量SN(或額定功率PN)。對同步發電機來說,額定容量SN是是之處線端輸出的額定視在功率,一般以KVA(千伏安)或MVA(兆伏安)為單位;額定功率PN是指發電機輸出的額定有功功率,也就是說,在額定運行時(額定頻率、電壓、電流、功率因數),同步發電機所能發出的最大的有功功率。一般以KW(千瓦)或MW(兆瓦,即百萬瓦)為單位。對同步發電機,通過額定容量(SN)可以確定額定電流,通過額定功率(PN)可以確定配套的原動機的容量
(2)額定電壓UN:是指額定運行時發電機三相定子繞組的三相電壓值,單位為V(伏)或kV(千伏)。同步發電機在此值運行,繞組的升溫不會超過允許的範圍。同步發電機一般接成Y連線,同步電動機有Y連線或△連線。
(3)額定電流In:是指發電機在額定運行時,流過定子繞組的電流,單位為A(安)。
(4)額定效率ηN:是指電機在額定的運行時的效率。它是指發電機有功輸出功率和額有功輸入功率之比(%)。有功輸出功率等於輸入功率加發電機總消耗。
(5)額定功率因數cosΦN:是指在額定運行情況下,發電機組的有功功率和額定容量的比值,即額定運行時,發電機組每個相定子電壓與電流之間的相位差的余值。(cosΦN=PN/SN)一般發電機組的cosΦN=0.8
(6)額定頻率fn:是指額定運行情況下,交流電的頻率,單位為Hz(赫茲)。我國規定使用交流電的頻率為50Hz.
(7)額定轉速nN:是指發電機在額定運行時,每分鐘的轉速數,單位為r/min(轉/分)
(8)額定勵磁電壓UfN:是指發電機在運行時,所需要的勵磁電壓,單位為V(伏)
(9)額定勵磁電流IfN:是指發電機在額定運行時。流過勵磁繞組的電流,單位為A(安)

負載運行特性

主要指外特性和調整特性。外特性是當轉速為額定值、勵磁電流和負載功率因數為常數時,發電機端電壓U與負載電流I之間的關係,如圖2所示。調整特性是轉速和端電壓為額定值、負載功率因數為常數時,勵磁電流If與負載電流I之間的關係,如圖3所示。圖2中還顯示出電阻性、電容性和電感性3種負載的情況。由於電樞反應磁場影響的不同,三者的曲線也不一樣。在外特性中,從空載到額定負載時電壓的變化程度稱為電壓變化率△U,常用百分數表示為

同步發電機

同步發電機的電壓變化率約為20~40%。一般工業和家用負載都要求電壓保持基本不變。為此,隨著負載電流的增大,必須相應地調整勵磁電流。圖3所示為 3種不同性質負載下的調整特性。雖然調整特性的變化趨勢與外特性正好相反,對於感性和純電阻性負載,它是上升的,而在容性負載下,一般是下降的。
同步發電機同步發電機
同步發電機同步發電機

結構和分類  

同步發電機的結構按其轉速分為高速和低(中)速兩種。前者多用於火電廠核電站;後者多與低速水輪機或柴油機聯動。在結構上,高速同步發電機多用隱極式轉子,低(中)速同步發電機多用凸極式轉子。

工作原理

◆主磁場的建立:勵磁繞組通以直流勵磁電流,建立極性相間的勵磁磁場,即建立起主磁場。
◆ 載流導體:三相對稱的電樞繞組充當功率繞組,成為感應電勢或者感應電流的載體。
◆ 切割運動:原動機拖動轉子鏇轉(給電機輸入機械能),極性相間的勵磁磁場隨軸一起鏇轉並順次切割定子各相繞組(相當於繞組的導體反向切割勵磁磁場)。

◆ 交變電勢的產生:由於電樞繞組與主磁場之間的相對切割運動,電樞繞組中將會感應出大小和方向按周期性變化的三相對稱交變電勢。通過引出線,即可提供交流電源。
◆ 感應電勢 有效值:由第11章可知,每相感應電勢的有效值
◆ 感應電勢 頻率: 感應電勢的頻率決定於同步電機的轉速n 和極對數p
◆ 交變性與對稱性:由於鏇轉磁場極性相間,使得感應電勢的極性交變;由於電樞繞組的對稱性,保證了感應電勢的三相對稱性。
◆同步轉速 從供電品質考慮,由眾多同步發電機並聯構成的交流電網的頻率應該是一個不變的值,這就要求發電機的頻率應該和電網的頻率一致。我國電網的頻率為50Hz 。

高速同步發電機

因大多數發電機與原動機同軸聯動,火電廠都用高速汽輪機作原動機,所以汽輪發電機通常用高轉速的2極電機,其轉速達3000轉/分(在電網頻率為60赫時,為3600轉/分)。核電站多用4極電機,轉速為1500轉/分(當電網頻率為60赫時,為1800轉/分)。為適應高速、高功率要求,高速同步發電機在結構上一是採用隱極式轉子,二是設定專門的冷卻系統。

①隱極式轉子:外表呈圓柱形,在圓柱表面開槽以安放直流勵磁繞組,並用金屬槽楔固緊,使電機具有均勻的氣隙。由於高速鏇轉時巨大的離心力,要求轉子有很高的機械強度。隱極式轉子一般由高強度合金鋼整塊鍛成,槽形一般為開口形,以便安裝勵磁繞組。在每一個極距內約有1/3部分不開槽,形成大齒;其餘部分的齒較窄,稱做小齒。大齒中心即為轉子磁極的中心。有時大齒也開一些較小的通風槽,但不嵌放繞組;有時還在嵌線槽底部銑出窄而淺的小槽作為通風槽。隱極式轉子在轉子本體軸向兩端還裝有金屬的護環和中心環。護環是由高強度合金製成的厚壁圓筒,用以保護勵磁繞組端部不至被巨大的離心力甩出;中心環用以防止繞組端部的軸向移動,並支撐護環。此外,為了把勵磁電流通入勵磁繞組,在電機軸上還裝有集電環和電刷。

②冷卻系統:由於電機中能量損耗和電機的體積成正比,它的量級與電機線度量級的三次方成比例,而電機散熱面的量級只是電機線度量級的二次方。因此,當電機尺寸增大時(受材料限制,增大電機容量就得加大其尺寸),電機每單位表面上需要散發的熱量就會增加,電機的溫升將會提高。在高速汽輪發電機中,離心力將使轉子表面和轉子中心孔表面產生巨大的切向應力,轉子直徑越大,這種應力也越大。因此,在鍛件材料允許的應力極限範圍內,2極汽輪發電機的轉子本體直徑不能超過1250毫米。大型汽輪發電機要增大單機容量,只有靠增加轉子本體的長度(即用細長的轉子)和提高電磁負荷來解決。目前,轉子長度可達8米,已接近極限。要繼續提高單機容量,只能是提高電機的電磁負荷。這使大型汽輪發電機的發熱和冷卻問題變得特別突出。為此,已研製出多種冷卻系統。 對於50000千瓦以下的汽輪發電機,多採用閉路空氣冷卻系統,用電機內的風扇吹拂發熱部件降溫。對於容量為5~60萬千瓦的發電機,廣泛使用氫冷。氫氣(純度99%)的散熱性能比空氣好,用它來取代空氣不僅散熱效果好,而且可使電機的通風摩擦損耗大為降低,從而能顯著提高發電機的效率。但是,採用氫冷必須有防爆和防漏措施,這使電機結構更為複雜,也增加了電極材料的消耗和成本。此外,還可採用液體介質冷卻,例如水的相對冷卻能力為空氣的50倍,帶走同樣的熱量,所需水的流量比空氣小得多。因此,線上圈裡採用一部分空心導線,導線中通水冷卻,就可以大大降低電機溫升,延緩絕緣老化,增長電機壽命。1956年,英國首創第一台12000千瓦定子線圈水內冷汽輪發電機。1958年,中國由浙江大學、上海電機廠首先研製成第一台定、轉子線圈都採用水內冷的 12000千瓦雙水內冷汽輪發電機,為這種冷卻方式奠定了基礎。世界一些國家在大容量電機中也廣泛採用水內冷技術,並製造出了幾十萬到一百多萬千瓦的巨型發電機。除了水冷外,液體冷卻介質還可使用變壓器油,其相對導熱能力約為水的40%,絕緣性能好,可將發電機額定電壓提高到幾萬伏,從而節約了升壓變壓器的投資。近年來,還在研究用氟利昂作為冷卻介質的蒸發冷卻技術。氟利昂絕緣好,很容易氣化,利用其氣化潛熱來冷卻電機,是一種有意義的探索方向。

低速同步發電機

多數由較低速度的水輪機或柴油機驅動。電機磁極數由4極到60極,甚至更多。對應的轉速為1500~100轉/分及以下。由於轉速較低,一般都採用對材料和製造工藝要求較低的凸極式轉子。

凸極式轉子的每個磁極常由1~2毫米厚的鋼板疊成,用鉚釘裝成整體,磁極上套有勵磁繞組(圖4)。同步發電機勵磁繞組通常用扁銅線繞制而成。磁極的極靴上還常裝有阻尼繞組。它是一個由極靴阻尼槽中的裸銅條和焊在兩端的銅環形成的一個短接迴路。磁極固定在轉子磁軛上,磁軛由鑄鋼鑄成。凸極式轉子可分為臥式和立式兩類。大多數同步電動機同步調相機和內燃機或衝擊式水輪機拖動的發電機,都採用臥式結構;低速、大容量水輪發電機則採用立式結構。

臥式同步電機的轉子主要由主磁極、磁軛、勵磁繞組、集電環和轉軸等組成。其定子結構與異步電機相似。立式結構必須用推力軸承承擔機組轉動部分的重力和水向下的壓力。大容量水輪發電機中,此力可高達四、五十兆牛(約相當於四、五千噸物體的重力),所以這種推力軸承的結構複雜,加工工藝和安裝要求都很高。按照推力軸承的安放位置,立式水輪發電機分為懸吊式和傘式兩種。懸吊式的推力軸承放在上機架的上部或中部,在轉速較高、轉子直徑與鐵心長度的比值較小時,機械上運行較穩定。傘式的推力軸承放在轉子下部的下機架上或水輪機頂蓋上。負重機架是尺寸較小的下機架,可節約大量鋼材,並能降低從機座基礎算起的發電機和廠房高度。

同步發電機的並聯運行 同步發電機絕大多數是並聯運行,併網發電的。各並聯運行的同步發電機必須頻率、電壓的大小和相位都保持一致。否則,並聯合閘的瞬間,各發電機之間會產生內部環流,引起擾動,嚴重時甚至會使發電機遭受破壞。但是,兩台發電機在投入並聯運行以前,一般說來它們的頻率與電壓的大小和相位是不會完全相同的。為了使同步發電機能投入並聯運行,首先必須有一個同步並列的過程。同步並列的方法可分為準同步和自同步兩種。同步發電機在投入並聯運行以後,各機負載的分配決定於發電機的轉速特性。通過調節原動機的調速器,改變發電機組的轉速特性,即可改變各發電機的負載分配,控制各發電機的發電功率。而通過調節各發電機的勵磁電流,可以改變各發電機無功功率分配和調節電網的電壓。

準同步並列

將已加勵磁的待投運發電機通過調節其原動機的轉速和改變該發電機的勵磁,使其和運行中的發電機的頻率差不超過0.1~0.5%。在兩機電壓相位差不超過10°的瞬間進行合閘並聯,兩者即可自動牽入同步運行。準同步並列的操作可以手動,也可以借自動裝置完成。

自同步並列

把待投入並聯的發電機轉速調到接近電網的同步轉速,在未加勵磁的條件下就合閘並聯,然後再加入勵磁,依靠發電機和電網之間出現的環流及相應產生的電磁轉矩把發電機迅速牽入同步。採用自同步並列時,由於減少了調節發電機轉速、電壓和選擇合閘瞬間所需的時間,所以並列的過程較快,特別適宜於電力系統事故情況下機組的緊急投入。但是此法在並列合閘瞬間的電流衝擊比較大,會使電網電壓短時下降,電機繞組端部承受較大的電磁力

維修常見的故障

1.定子繞組匝間短路
定子繞組匝間短路時,會在短路電壓的作用下產生環電流。如果不及時檢修,可能使匝間短路發展為單相接地短路和相間短路。
2.定子繞組的多相相間短路
定子繞組的多相相間短路,對發電機危害最大,短路電流會導致發電機燒毀。
3.定子繞組單相接地
當定子繞組發生單相接地故障時,電流流過定子鐵心,會造成鐵心燒傷,甚至使鐵心局部熔化。
4.勵磁電流急劇下降
發電機勵磁電流急劇下降或消失時,發電機將從系統吸收大量無功功率,發電機將由同步運行轉化為異步運行,從而引起系統電壓下降,嚴重時會導致系統崩潰。
5.勵磁電路接地
發電機勵磁電路接地的情況分別有一點接地和兩點接地兩種。一般來說,當勵磁電路發生一點接地時,對發電機並無嚴重危害。但如果不及時處理,就有可能導致兩點接地,破壞轉子磁通的平衡,引起發電機強烈振動,最終燒壞轉子繞組。
6.發電機過電壓
當發電機在運行中,突然甩負荷時,由於調速系統慣性較大就可能出現過電壓,造成發電機繞組絕緣層擊穿。
7.發電機過負荷
發電機過負荷是指發電機超過額定容量運行。短時間超負荷運行,會引起發電機定子繞組溫度升高,加速絕緣部分老化,縮短發電機的使用壽命。若長時間超負荷運行,就有可能導致發電機定子繞組燒毀,最終造成發電機不能發電的故障。
8.定子過電流
定子過電流,一般是因為外部短路或系統振盪引起的。輕微時,使發電機定子溫度升高,加速繞組的絕緣部分老化;嚴重時,會導致其他故障的發生。
為了防止以上故障的發生,發電機製造廠商在發電機上設定有相應的保護裝置。但這些保護位置一般是繼電器運作,還需要操作人員及時發現故障,並採取措施加以排除,才能確保發電機正常運行。

同步發電機的冷卻方式

以汽輪同步發電機為例,它的冷卻系統都是封閉的,冷卻介質都是循環使用的。常用的冷卻介質有空氣、氫氣和水。目前發電機的冷卻方式有:空氣冷卻;水-氫-氫,即定子繞組用水冷卻,轉子繞組採用氫內冷,定子鐵心為氫冷;水-水-氫,即定子繞組和轉子繞組用水冷卻,定子鐵心為氫冷。由於氫氣的密度僅為空氣的1/4,導熱性能比空氣好6倍,其冷卻效果比空氣好,所以,大容量同步發電機採用水-氫-氫。
1.空氣冷卻
容量在50MW以下的同步發電機常用空氣冷卻。冷空氣經風扇送入電機後,一部分吹拂轉子繞組端部,另一部分進入定子、轉子之間的氣隙,再有一部分吹拂定子繞組和鐵心。這三部分空氣分別吸取了一定熱量變為熱空氣,在氣隙處匯合後,一同經鐵心的風道排出電機,進入冷卻器進行冷卻。被冷卻後的空氣再用風扇送入電機內循環使用。
2.氫氣冷卻
氫氣的散熱性能要比空氣高得多。容量在50~600MW的汽輪發電機中,廣泛套用氫氣為冷卻介質。氫氣由裝在轉子兩端的風扇強制循環,並通過設定在定子機座頂部汽勵兩端的氫氣冷卻器冷卻後循環使用。
3.水冷卻
水的散熱能力遠遠高於空氣和氫氣,因此近年來大、中型同步發電機廣泛採用水為冷卻介質。有的電機定子採用水內冷,轉子採用氫冷。有的採用定子、轉子雙水內冷。
定子水路系統是冷水從外部水系統通過管道流至裝在定子機座上的進水環,再分別經絕緣管流入各個線圈,吸收熱量後再經絕緣水管匯總到裝在機座上的出水環,然後排入電機的外部水系統進行冷卻。
轉子水路系統是冷卻水先進入裝在勵磁機側軸端的進水支座,然後流入轉軸中心孔內,再沿幾個徑向孔流到集水箱,再經裝在集水箱上的進水絕緣管,沿軸向流入各線圈。冷水吸熱後,再經出水絕緣管匯總到出水箱,通過出水箱外緣上的排水孔流到出水支座內,最後由出水總管引出。

故障處理

發電機過熱

(1)發電機沒有按規定的技術條件運行,如定子電壓過高,鐵損增大;負荷電流過大,定子繞組銅損增大;頻率過低,使冷卻風扇轉速變慢,影響發電機散熱;功率因數太低,使轉子勵磁電流增大,造成轉子發熱。應檢查監視儀表的指示是否正常。如不正常,要進行必要的調節和處理,使發電機按照規定的技術條件運行。
(2)發電機的三相負荷電流不平衡,過載的一相繞組會過熱;若三相電流之差超過額定電流的10%,即屬於嚴重三相電流不平衡,三相電流不平衡會產生負序磁場,從而增加損耗,引起磁極繞組及套箍等部件發熱。應調整三相負荷,使各相電流儘量保持平衡。
(3)風道被積塵堵塞,通風不良,造成發電機散熱困難。應清除風道積塵、油垢、使風道暢通無阻。
(4)進風溫度過高或進水溫度過高,冷卻器有堵塞現象。應降低進風或進水溫度清除冷卻器內的堵塞物。在故障未排除前,應限制發電機負荷,以降低發電機溫度。
(5)軸承加潤滑脂過多或過少,應按規定加潤滑脂,通常為軸承室的1/2~1/3(轉速低的取上限,轉速高的取下限),並以不超過軸承室的70%為宜。
(6)軸承磨損。若磨損不嚴重,使軸承局部過熱;若磨損嚴重,有可能使定子和轉子摩擦,造成定子和轉子避部過熱。應檢查軸承有無噪音,若發現定子和轉子摩擦,應立即停機進行檢修或更換軸承。
(7)定子鐵芯絕緣損壞,引起片間短路,造成鐵芯局部的渦流損失增加而發熱,嚴重時會使定子繞組損壞。應立即停機進行檢修。
(8)定子繞組的並聯導線斷裂,使其他導線的電流增大而發熱。應立即停機進行檢修。

發電機中性線對地有異常電壓

(1)正常情況下,由於高次諧波影響或製造工藝等原因造成各磁極下的氣隙不均、磁勢不等而出現的很低電壓,若電壓在一至數伏,不會有危險,不必處理。
(2)發電機繞組有短路或對地絕緣不良,導致電設備及發電機性能變壞,容易發熱,應及時檢修,以免事故擴大。
(3)空載時中性線對地無電壓,而有負荷時出現電壓,是由於三相不平衡引起的,應調整三相負荷使其基本平衡。
電流過大
(1)負荷過大,應減輕負荷
(2)輸電線路發生相間短路或接地故障,應對線路進行檢修,故障排除後即可恢復正常。

電壓過高

(1)與電網並列的發電機電網電壓過高,應降低並列的發電機的電壓。
(2)勵磁裝置的故障引起過勵磁,應及時檢修勵磁裝置。

功率不足

由於勵磁裝置電壓源復勵補償不足,不能提供電樞反應所需的勵磁電流,使發電機端電壓低於電網電壓,送不出額定無功功率,應採取下列措施:
(1)在發電機與勵磁電抗器之間接入一台三相調壓器,以提高發電機端電壓,使勵磁裝置的磁勢逐漸增大。
(2)改變勵磁裝置電壓磁通勢與發電機端電壓的相位,使合成總磁通勢增大,可在電抗器每相繞組兩端並聯數千歐、10W的電阻。
(3)減小變阻器的阻值,使發電機的勵磁電流增大。

定子繞組絕緣擊穿、短路

(1)定子繞組受潮。對於長期停用或經較長時間檢修的發電機、投入運行前應測量絕緣電阻,不合格者不準投入運行。受潮發電機要進行烘乾處理。
(2)繞組本身缺陷或檢修工藝不當,造成繞組絕緣擊穿或機械損傷。應按規定的絕緣等級選擇絕緣材料,嵌裝繞組及浸漆乾燥等要嚴格按工藝要求進行。
(3)繞組過熱。絕緣過熱後會使絕緣性能降低,有時在高溫下會很快造成絕緣擊穿。應加強日常的巡視檢查,防止發電機各部分發生過熱而損壞繞組絕緣。
(4)絕緣老化。一般發電機運行15~20年以上,其繞組絕緣老化,電氣性能變化,甚至使絕緣擊穿。要做好發電機的檢修及預防性試驗,若發現絕緣不合格,應及時更換有缺陷的繞組絕緣或更換繞組,以延長發電機的使用壽命。
(5)發電機內部進入金屬異物,在檢修發電機後切勿將金屬物件、零件或工具遺落到定子膛中;綁緊轉子的綁紮線、緊固端部零件,以不致發生由於離心力作用而鬆脫。
(6)過大電壓擊穿:1)線路遭受雷擊,而防雷保護不完善。應完善防雷保護設施。2)誤操作,如在空載時,將發電機電壓升得過高。應嚴格按操作規程對發電機進行升壓,防止誤操作。3)發電機內部過電壓,包括操作過電壓、弧光接地過電壓和諧振過電壓等,應加強繞組絕緣預防性試驗,及時發現和消除定子繞組絕緣中存在的缺陷。

定子鐵芯鬆弛

由於製造裝配不當,鐵芯沒有緊固好。如果是整個鐵芯鬆弛,對於小型發電機,可用兩塊小於定子繞組端部內徑的鐵板,穿上雙頭螺栓,收緊鐵芯。待恢復原形後,再將鐵芯原來夾緊螺栓緊因。如果局部性鐵芯鬆弛,可先在鬆弛片間塗刷矽鋼片漆,再在鬆弛部分打入硬質絕緣材料即可。
鐵晶片間短路
(1)鐵芯疊片鬆弛,當發電機運轉時鐵芯產生振動而損壞絕緣;鐵晶片個別地方絕緣受損傷或鐵芯局部過熱,使絕緣老化,就按原計畫條中的方法進行處理。
(2)鐵晶片邊緣有毛刺或檢修時受機械損傷。套用細銼刀除去毛刺,修整損傷處,清潔表面,再塗上一層矽鋼片漆。
(3)有焊錫或銅粒短接鐵芯,應刮除或鑿除金屬熔接焊點,處理好表面。
(4)繞組發生弧光短路,也可能造成鐵芯短路,應將燒損部分用鑿子清除後,處理好表面。
發電機失去剩磁,起動時不能發電
(1)停機後經常失去剩磁,是由於勵磁機磁極所用的材料接近軟鋼,剩磁較少。當停機後勵磁繞組沒有電流時磁場就消失,應備有蓄電池,在發電前先進行充磁。
(2)發電機的磁極失去磁性,應在繞組中通入比額定電流大的直流電流(時間很短)進行充磁,即能恢復足夠的剩磁。

自動勵磁裝置的勵磁電抗器溫度過高

(1)電抗器線圈局部短路,應檢修電抗器。
(2)電抗器磁路的氣隙過大,應調整磁路氣隙。
發電機起動後,電壓升不起來
(1)勵磁迴路斷線,使電壓升不起來。應檢查勵磁迴路有無斷線,接觸是否良好。
(2)剩磁消失,如果勵磁機電壓表無指示說明剩磁消失,應對勵磁機充磁。
(3)勵磁機的磁場線圈極性接反,應將它的正、負連線線對換。
(4)在發電機檢修中做某些試驗時誤把磁場線圈通以反向直流電,導致剩磁消失或反向,應重新進行充磁。

發電機振盪失步

正常情況下,發電機發出的功率是和負荷功率相平衡的。當系統發生短路故障或發電機大幅度甩負荷時,發電機的功率就與用戶的負荷不相平衡。要想調整負荷使其平衡,由於轉子慣性和調速器延時需要一個過程,在此期間,發電機的穩定運行將被破壞,使發電機產生振盪。如果事故嚴重,甚至會使發電機與系統失去同步。發電機振盪失步時,值班人員應通過增加勵磁電流來創造恢復同步的條件;也可適當調整該機的負荷,以幫助恢復同步。

發電機振動

(1)轉子不圓或平衡未調整好,應嚴格製造和安裝質量或重新調整轉子的平衡。
(2)轉軸彎曲,可採用研磨法、加熱法及錘擊法等校正轉軸。
(3)聯軸節連線不正,應重新高速聯軸節配合螺栓的夾緊力,必要時聯軸節端面需重新加工。
(4)結構部件共振,可通過改變結構部件的支持方法來改變它固有的頻率。
(5)勵磁繞組層間短路,應檢修勵磁繞組,並進行絕緣處理。
(6)供油量或油壓不足,應加大噴嘴直徑升高油壓;加大供油口減小間隙。
(7)供油量過大或油壓過高,就減小噴嘴直徑,降低油壓,提高面積壓力,增大間隙。
(8)定子鐵芯裝配鬆動,應重新裝壓鐵芯。
(9)軸承密封過緊,使轉軸局部過熱、彎曲。應檢查和調整軸承密封,使其與軸有適當配合間隙。
(10)發電機通風系統不對稱,應注意定子鐵芯兩端擋風板及轉子支架擋風板結構布置和尺寸的選擇,使風路系統對稱,增強蓋板、擋風板的剛度並緊固牢靠。

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節約用電對發展國民經濟有重要意義。電能是由一次能源(煤、石油、天然氣、水利資源等)轉換而成的二次能源。耗電量的減少可以使發電、輸變電所需要的設備容量減少,節約能源方面的投資。

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