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技术与安全知识 |
康明斯柴油发电机组的性能和参数测量 |
1、绝缘电阻的测量
对发电机绝缘电阻的测量可以判断所有带电部分对机壳的绝缘状态。发电机在冷态下，不带任何外部引线来进行测量检查。
对于定子绕组，由于三相绕组的中性点连在一起不能分开，因此，它们对机壳的绝缘电阻只需测一次。转子绕组、励磁机定子绕组、加热器及传感器等对机壳的绝缘电阻。测量时将兆欧表一端接机壳，另一端接绕组，摇动兆欧表手柄，由慢到快稳定转动手柄到120r/min左右，待指针稳定后读取的数据，即为该绕组的绝缘电阻。要求冷态时（约25℃）发电机绕组及温度传感器对机壳的绝缘电阻应不低于30MΩ。
电阻测量工具示意图
2、绕组电阻的测量
发电机绕组的电阻不仅与发电机的损耗有关，而且对发电机的励磁电压、短路电流等特性参数有影响。绕组直流电阻的大小与导线规格及绕组型式有关。
测量导线直流电阻的方法很多，通常采用电桥测量法，既准确又较简便。
对于康明斯生产的斯坦福系列无刷三相交流同步发电机，其定子三相绕组及转子绕组电阻都在几欧姆以下，采用双臂电桥测较合适。发电机的励磁机的定子绕组在10Ω左右，采用单臂电桥测量。
3、发电机发热试验
检查自励交流发电机是靠剩磁起励建立电压的，对于无刷励磁发电机的剩磁电压较高，当励磁回路短路时，仍有一定的输出电压。刚装配好的新发电机没有剩磁，所以开机前应对励磁机的定子绕组通直流电进行充磁。长期搁置的发电机重新使用前也需事先充磁后才能自励发电。
发电机发热试验检查，其方法是机组开机后，保持输出电压、功率不变，电流恒定，机组隐定运行，每半小时记录环境温度和轴承温度，并测试电枢电流、电枢电压、励磁机励磁电流、励磁电压、频率及各点温度。试验检查进行1小时，若励磁电压、温度等不超出规定值，即认为合格。
4、励磁装置的调整
调整时先将励磁装置中的电压调节器（AVR)断开，然后启动机组，交流发电机在额定转速下空载运行，此时发电机自励发出电压。在空载下调整柴油机转速，使发电机的频率f为额定频率fN的1.05倍（即52.5Hz)，称为空载频率。
调整空载电压时，在可能的范围内，采用改变电抗器气隙的办法来实现。改变电抗器气隙的大小，即可得到不同的空载电压。气隙增大，其空载电压也增大。但应注意的是每次改变气隙后，电抗器的磁轭必须重新固紧。由于LeorySomer系列无刷三相交流同步发电机的励磁装置是采用带有可控硅分流的调节器，因此，初此调整时，其空载电压只要在110％～115％额定电压范围内就可以了。如果调节电抗器气隙不能使空载电压达到上述范围，可调整T6变压器上电抗器绕组接头的位置，选择较多的圈数时空载电压上升，反之下降。
当节励磁装置使空载电压达到上述范围之后，机组在额定转速下，发电机加上额定负载，其电压有所下降。为了使发电机并联运行时，在欠励范围内不出现功率倒灌，并保持AVR起作用情况下，发电机从空载到负载，其电压不允许升高。
调试时空载电压控制在（108%～114%）UN的范围内，额定负载电压应在（106%～110%)UN范围内。
励磁系统特性示意图
5、调差装置的调整
调差装置是使发电机在互相并联运行时，能保持所需要的无功功率的分配并能稳定地运行。在单机运行时，发电机电压相应地随与被调节的无功电流有关的调差率而下降。
调差装置调整前，先在空载频率下调整定电位器，使空载电压到额定值，然后加上额定负载，在额定转速下保持额定电流IN，额定功率因数不变，旋动同轴电位器，发电机输出电压下降至额定电压UN的3%～6%。调整时，调差电阻的阻值增大，发电机电压则降低，反之则升高，调好后将同轴电位器固定。
最后调节AVR内的USO11电位器，在额定负载下使电压回升到额定电压的98.2%、将电位器固定，并检查空载电压，应为额定电压的101.8%。
6、空气过滤器的检查
（1）发电机冷却空气过滤器如果机房环境的冷却空气含有粉尘、油雾等较严重，通常发电机装有粗粒尘平板式过滤器。当机组安装完毕之后，应对空气过滤器进行检查。如果有脏物阻塞冷空气必要通道，应立即清冼。拆下已脏污的过滤器，并插上备用的过滤器，用2‰～4‰的苏打水或类似的清洁剂的热水轻轻地晃动进行清洗，将过滤器浸在湿润剂中，然后，在室温下经12～24h，使湿润剂滴干，以备下次使用。
装有空气过滤器的发电机，其定子端部一般装有温度传感器。当过滤器阻塞发电机定子温度升高到145℃时，温度报警装置就会发出声光报警信号。如果在运行中出现过载也同样会造成定子温度升高，发出声光报警，因此，要对这种报警信号进行分析判断。
（2）温度传感器LeorySomer系列无刷三相交流同步发电机热保护专用的温度传感器是一种突变型热敏电阻，当温度升高达到一定值时，它的电阻值会突然增大，此温度称为额定脱扣温度,其公差为士5℃。额定脱扣温度有多种，通常选用145℃为报警温度，155℃为脱扣温度。由于发电机在定子绕组靠出风口端部温度最高，因此，温度传感器就装在这个部位上，以便监测发电机定子最高的实际温度。
（3）温度报警（脱扣）装置LeorySomer系列无刷三相交流同步发电机采用脱扣报警装置。该装置由一个电源系统和一个带有输出继电器的双稳态晶体管放大器组成。放大器工作状态由温度传感器的电阻来控制。
7、防冷凝加热器的检查
康明斯自动化柴油发电机组，为了防止潮气冷凝，在发电机内部装有防冷凝加热器，将发电机内的空气加热到比环境温度略高一些，这样即可将机内潮气驱出机外，以保证机内绕组及其他电器元件处于干燥状态。
防冷凝加热器由两根加热管串联，加热管嵌装在定子机座内的肋条的一个槽内，加热电源电压为220v。加热器的电源连接线必须与发电机的主断路器相互联锁。即发电机运行时，加热器断开，而发电机停机时，加热器接通电源，由市电供电，加热器加热驱赶机内潮气，因此，维修发电机内部零件时，必须切断加热器电源，以防出现意外。
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