康明斯动力（深圳）有限公司

 

新闻主题	发电机电压变化调整的冷热态试验

 

摘要：发电机的稳态电压调整性能试验通常是指电压调整范围检查试验，稳态电压调整率的测定试验以及冷、热态电压变化率测定试验等。通过调节励磁使在额定负载电流及额定功率因数时发电机的端电压为额定值，测定此时的励磁电流即为额定励磁电流及通过发电机的外特性求出电压调整率的两项测定方法。其作用是测试柴油发电机调节系统性能表现的试验，目的是保证柴油发电机稳定性、电压稳定性、功率稳定性各项指标均符合标准要求。稳态调节性能试验是柴油发电机组调试后的最后一项工作，它的结果对柴油发电机的稳定性和可靠性是非常重要的。

 

一、发电机调整率计算方法

 

      发电机电压调整率也称为电压稳定度，是指发电机在额定电流和额定功率下，从无负载到满负载，电压的变化范围与额定电压之间的比值，通常用百分数来表示。具体来说，电压调整率是电压升高值与满载时电压的百分比。本文以斯坦福发电机为例，外形如图1所示。

1、发电机调整率公式

（1）稳态电压调整率

      发电机稳态电压调整率曲线如图2所示。柴油发电机组的输出电压与柴油发电机组中的转速及励磁电流有关，而转速又决定了输出交流电的频率，只有在决定了频率的情况下，再测量其输出电压的额定值，即先进行满载时调整交流电频率为额定值（50Hz），然后去掉负载（为空载）测量其输出电压为整定（400V）。逐级加载，25％、50％、75％、100％（或逐级减载）待稳定后，测得输出电压，经计算得稳态电压调整率U_d应符合要求。

ΔU_d% =（U_d-U_n）/U×100%...............（公式1）

U——空载时输出的整定电压；

U_n ——负载渐变后的稳定输出电压，取最大值和最小值，若三相电取平均值。

（2）稳态频率调整率

      可用柴油发电机控制屏上的频率表或F41B表测试频率，测得交流电频率经计算得稳态频率调整率df应符合要求。

δ_f =｛（f₁-f₂）/f｝×100%...............（公式2）

其中： f —满载时的额定频率；

f₁—负载渐变后的稳定频率，取各读数中的最大值和最小值；

f₂—额定负载的频率。

      当检测中所加负载为满载时，f₁用空载时频率值代替，f=f₂为满载时频率值代替。

2、测量基本步骤

（1）发电机加满载调整输出交流电频率为整定值（50Hz）。

（2）发电机去载（为空载）调整输出交流电压为整定值（400V）。

（3）待逐级加载25％、50％、75％、100％，待稳定后测得各次的频率和三相平均电压，计算稳态调整率，稳态电压调整率应符合要求≤-1％，稳态频率调整率应符合要求≤-0.5％。

（4）待逐级减载75％、50％、25％至空载，待稳定后测得各次的频率和三相平均电压，计算稳态调整率，稳态电压调整率应符合要求≤±1％，稳态频率调整率应符合要求≤0.5％。

 

图1  斯坦福无刷同步发电机整体示意图

图2  柴油发电机组稳态电压调整率曲线图

 

二、试验前准备和注意事项

 

1、试验前准备工作

（1）根据试验负荷，确定柴油发电机组的工作状态，确保整个试验过程中负载稳定，不会对电网造成影响。

（2）准备好所需的测量设备，如柴油发电机组负载计、调速器测量仪表等。

（3）检查柴油发电机组的调速系统，确保调速机构部件正常，各传动件无松动、卡滞等现象。

（4）行负载计，验证其测量准确性，尤其注意校正计量单元和采样设备。

2、试验过程中应注意的问题

（1）调整稳态负载后，待柴油发电机组恢复稳定状态后，开始测量调速率。调速率为机组负载从最小到最大变化时，机组频率变化所需的时间。

（2）负载变化时，不允许过快或过慢，应控制在合理范围，以确保试验结果的准确性。

（3）在试验过程中，应特别注意测量仪器的准确性，严格按照操作规程操作。

（4）记录试验数据，包括柴油发电机组频率、负载、调节器输出信号和瞬时调速率等数据。

      试验结果应与指定的技术规范相比较。根据试验数据和试验结果，可以评估柴油发电机组调节性能，并进行跟踪调整，以确保柴油发电机组的稳定运行。

 

三、试验方法

 

1、电压调整范围检查试验

      本试验在发电机冷态和热态两种状态下，空载和满载时，分别进行一次，即总共进行4次。取4次中较小范围为试验结果。对一般发电机，最小电压值应不大于额定电压的95%；最大电压值应不小于额定电压的105％。有时写成95％~105％。本试验一般在进行热试验时或12h连续试验时附带进行。

① 检查空载时的电压调整范围

      被试发电机空载运行，其转速为该类电机标准规定值。调整电压调节装置，记录输出电压所达到的最大值和最小值。两者之间的范围即为其空载时的电压调整范围。

② 检查满载时的电压调整范围

      被试发电机满载运行，其转速为该类电机标准规定值。调整电压调节装置，记录输出电压所达到的最大值和最小值。两者之间的范围即为其满载时的电压调整范围。

2、稳态电压调整率的测定试验

① 试验方法

      本试验应在电机冷态和热态两种状态分别进行一次，试验示意图如图3所示，空载特性参数设置如图4所示。

      试验前，被试发电机在额定转速下空载运行。调节电压调节装置将电压整定在电压调整率范围之内。对不可控相复励发电机允许在测定前将负载和功率因数调至额定值，而后将负载逐渐减小到零，再将电压调整在电压调整率范围之内。

      在试验过程中，不允许再调整电压整定装置。试验时，保持功率因数不变，将三相对称负载功率从零逐渐增加到额定值，再从额定值逐渐减小到零。负载增加或减小的梯度一般为额定功率值的25％，即按0一25％一50％一75％一100％一75一50％一25％一0调节，并记录各试验点的三相电压、三相电流和三相功率。

      本试验一般在进行热试验时附带进行。在出厂检查试验时可适当减少测点。

② 计算稳态电压调整率

      根据发电机励磁系统的不同类型，以及不同的运行方式，采用如下两个不同的稳态电压调整率计算式（见被试电机的技术条件中规定）。

3、冷、热态电压变化率

      冷、热态电压变化率是指发电机的热态电压与冷态电压差值占冷态电压（一般为额定电压）的百分数。在有些电机标准中，直接用两者的差值来表示，称为“冷、热态电压变化差值”，即将该试验称为“冷、热态电压变化差值测定试验"。实际试验时，为了节省试验时间，都将此项试验和热试验合并在一起进行。试验方法：

      试验时，先将被试发电机调整到额定工作状态，之后，电压调整装置固定不动，并记录开始试验时的电压，该电压即为冷态电压（一般为额定电压）。保持额定功率、额定频率及额定功率因数运行到温升稳定，记录温升稳定时的电压，该电压即为热态电压。试验时应使环境温度的变化不超过10℃。

 

图3  柴油发电机稳态调速率试验示意图

图4  发电机空载特性试验参数设置

 

总结：

      柴油发电机组稳态调速率试验是评估设备调节系统性能的重要手段，对于提高发电机组稳定性和安全性具有重要意义。在试验过程中，需要注意正确操作，保证试验结果的准确性和可靠性。除了该实验外，针对柴油发电机所需要进行的试验有很多，包括性能试验、负荷试验、绝缘试验等。这些试验对于发电机长期稳定运行是十分重要的，可大大提高发电机的可靠性和使用寿命，保证柴油发电机组在长时间的使用中发挥稳定的性能。

----------------
以上信息来源于互联网行业新闻，特此声明！
若有违反相关法律或者侵犯版权，请通知我们！
温馨提示：未经我方许可，请勿随意转载信息！
如果希望了解更多有关柴油发电机组技术数据与产品资料，请电话联系销售宣传部门或访问我们官网：https://www.11fdj.com