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康明斯斯坦福发电机维护保养手册 |
摘要：适当的保养和维护对交流发电机的可靠运行和接触到交流发电机的任何人的安全都是至关重要的。应按照康明斯发电机制造商提供的检查程序和计划来检查交流发电机，以确定任何潜在的故障模式、误用或过度磨损的迹象。每个交流发电机都提供一个交流发电机专用的保养手册（也称为安装、服务和维护手册）。每本手册都包括一个关于服务和维护的部分。
一、推荐维护进度计划
保养手册中发布的推荐服务计划表显示推荐的保养措施，按交流发电机子系统分组。该表中的各个列都显示了这些类型的保养措施，交流发电机是否必须在运行，以及服务水平。服务频率以运行小时或间隔时间为单位，以较早者为准。在行与列相交的单元格中，交叉(X)显示保养措施类型以及需要时。星号（*）表示仅在必要时完成的保养措施。
在推荐的服务时间表中提到的服务级别文件可以直接从康明斯发电机技术客户服务部门购买。
1、斯坦福交流发电机
斯坦福交流发电机的推荐保养计划，包括以下各小节：
● 建议的服务计划
● 轴承
● 控制
● 冷却系统
● 联轴器
● 整流系统
● 温度传感器
● 绕组。
2、AvK交流发电机
AvK交流发电机的推荐保养计划，包括以下各小节：
● 预防性维修
● 安全注意事项
● 建议的服务计划
● 服务-一般结构
● 振动
● 维修轴承和润滑系统
● 带有轴承绝缘层的发电机
● 服务绕组
● 维修发电机冷却器
● 维修、拆卸和重组。
二、交流发电机维护的重要性
维护方案是为了满足不同交流发电机设计的需要。维护策略有三种类型；
● 反应性维护
○ 故障或异常操作。
● 基于预防性时间的维护
○ 基于时间的维护。
○ 根据制造商的经验。
● 基于预测性/条件的维护
○ 根据实际测量值进行维护。
定期的预防性维护计划将确保峰值性能，最大限度地延长交流发电机的寿命，最大限度地提高可靠性和最小化故障。
三、安装注意事项
交流发电机必须安装在可接近的位置，便于接近主接线盒、轴承盖、空气过滤器、百叶窗（入口和出口）和NDE/DE端部支架。上述接入点提供了内部交流发电机组件，如图1所示。这将允许执行定期检查，本地维护和拆卸外部服务的交流发电机。
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图1：需要定期维护的内部交流发电机部件 |
1、交流发电机起重
不同的交流发电机设计必须通过连接到吊点（凸耳或眼睛）的钩或钩扣提升。在吊装交流发电机时，必须使用足够长度的链条，必要时必须使用吊杆，以免损坏接线盒、交流发电机部件，并防止转子在1个轴承交流发电机上出现故障，如图2所示。在吊装整个发电机组时，安装工程师必须使用专门设计的发电机组起吊点，而不是交流发电机的吊耳。
2、机械的联轴器
安装工程师应遵循保养手册中提供的交流发电机制造商的集成说明。耦合时，工程师不应试图通过操纵图3中冷却风扇所示的风扇叶片来旋转交流发电机转子，因为风扇的设计不能承受这种力，因此会损坏。连接盘的孔应与飞轮孔对齐。在组装联轴器时，不应对轴承施加额外的力，因为它会损坏轴承。
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图2：交流发电机吊装方法 |
图3：交流发电机冷却风扇叶片
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四、安全与环境
必须遵循交流发电机制造商的一般和当地的健康和安全说明。不正确的安装、维修或更换部件可能导致严重的设备损坏和人身伤害。只有合格的人员才能进行电气和机械部件的安装。在设备上提供了安全信息标志，以指示危险并强调说明。
图4：交流发电机上提供的安全标志示例
1、环境的条件
如果不进行适当的服务和维护，安装在发电机组中的恶劣环境条件下的交流发电机在其所在位置可能会发生故障。确保可靠的令人满意的服务，首先仔细考虑通风系统的设计，将由交流发电机和发动机共享。简化考虑，只是决定有一个相对简单的冠盖与大开口的发动机，然后考虑安装低成本空气过滤器所满足的交流发电机，将导致操作问题。
在发电机组设计阶段，关于冠层设计和气流控制的决定必须包括与交流发电机制造商的讨论，以确保指定适当的可选额外空气过滤器/百叶窗组件，或提高交流发电机的IP等级，并为整个发电机组实施定制的维护制度。
2、盐雾条件下使用
例如：一个RTGCrane应用程序是一个相当独特的情况。由于使交流发电机的输出特性适合于为起重机的驱动电机供电，结合可变起重机电机负载的占空比，交流发电机通常在相当低的绕组温度下工作。虽然这种低温情况通常被认为是有益的，但当操作环境是一个高湿度的盐时，它确实会引入一个问题。从绕组中驱动水分的公认绕组温度约为95oC和经验表明，RTG应用程序并不能实现这一点。
因此，我们有一个被含盐大气污染的码头，加上工作码头周围的灰尘和污染物，加上RIC发动机港口车辆为这个缠绕污染问题增加了排气副产品。再加上与当地天气条件相关的湿度和湿度，在交流发电机的外部形成表面水分，绕组不够热，不足以驱动水分，我们创建了一个绕组绝缘能力大大降低“屏障”系统。
以上考虑了削弱绕组绝缘系统的污染物。下面解释了与用于驱动各种起重机运动的变速驱动单元相关的额外电应力。
这些VSD是非线性负载[NLL]，具有相当高水平的谐波失真。由此产生的谐波电压失真导致的瞬态电压条件，很可能是交流发电机在正常线性负载条件下所经历的峰值的两倍。
这些高瞬态电压峰值压力的电气绝缘系统，一个干净的未受污染的绕组绝缘系统可以应对。但受污染的绕组会发现这种瞬态电压峰值难以控制，随后不可避免的是绝缘屏障的破裂和绕组短路。
决定让新的交流发电机配备IP44入口百叶窗，将确保在交流发电机运行时，入口冷却空气被过滤，并通过前置过滤系统去除水分滴。然而，IP44过滤器组件并没有真正解决该位置在沿海、含盐的大气中的所有问题。盐的问题是它会在交流发电机的绕组上形成吸湿膜。当交流发电机工作，绕组变热时，湿气被驱动离开绕组表面，绝缘电阻红外将足够高，以确保不发生绝缘故障或表面跟踪发生。然而，一旦发电机组停止，交流发电机的局部环境变得极其潮湿，此时在绕组上形成的吸湿盐层将吸收水分，这将导致绕组红外值降低到低水平，因此，无法绝缘/隔离相对相和相对接地。因此，当发电机组下次启动，交流发电机激励到正常工作电压-电力时，由于表面跟踪引发的绝缘故障将发生绝缘故障的实际风险。
理想的解决方案是过滤产生一组冷却空气中的盐。但实用性必须包括控制交流发电机环境的湿度水平，这涉及的远远不止是安装一个交流发电机抗冷凝加热器。
最成功的方案包括使用一个风扇加热器，在发电机组“腔室”周围吹出几千瓦的热空气，以保持湿度RH%尽可能低。显然，当发电机组不运行时，这需要一个电源供应，因此很可能不是一个容易的选择。
在其编程服务任务后，可能有一种方法在发电机组上运行。这将是在一种保持热干空气循环，同时整个发电机组区域的温度逐渐降低，以停止发电机组周围RH%的突然增加，当他们停止并被困在他们的“汗盒”冠层。
可能是发电机组并行运行，或者是发电机组与电源并行运行。这就建议了一个引入一些生成集环境控制的选项，因为似乎总是有一个电源可用。
我们不能排除与平行失误相关的应力，或当地电源的不稳定性。g.;微中断，会破坏绝缘系统，导致故障。但是，如果现场历史是在启动发电机组准备让机组恢复使用的时刻发生绕组故障，那么根据经验，我们认为盐水污染是罪魁祸首。
五、绕组绝缘系统的维护
检查绕组绝缘系统状况的唯一方法是引入常规程序检查定子绕组绝缘电阻(IR)值，虽然低压方案不是正常做法，但如果交流发电机安装在任何具有挑战性的环境中，也应测量极化指数[PI]。此检查只需要对定子绕组进行。转子的旋转和它在低电压下工作的事实意味着，它没有那么大的风险。
有关红外和PI测试的详细信息，请参阅AGN015-测试绕组绝缘系统。
在第一次指示红外线和PI值较低时，必须清洁交流发电机定子绕组。
励磁机场是另一个“危险”组件，它与直流运行。意味着它具有固定极化，具有较高的风险因素。如果励磁机现场绝缘失效，它也将取出AVR。
清洁绕组
如果需要清洗绕组，则优选的方法是完全剥离交流发电机，以便进行彻底检查，然后进行清洗过程，从而鼓励清除污垢，而不会导致污垢进一步进入绕组组件。洗涤介质应为从定向喷嘴施加的压力不超过3bar的清洁热水。
在任何情况下，绕组绝缘都不应受到使绝缘材料变形的水压喷射。
对于极油性污染物，另一种方法是使用热压力洗涤-不超过3巴-添加中性pH的基于溶剂的可生物降解清洁剂。注：“自动智能”和水瓦什”是这种可生物降解清洁剂的商品名称。
水基碱性洗涤剂不应用于清洗，因为它们含有“润湿剂”，会以盐的形式将污染物留在缠绕表面。这些污染物具有吸湿性，因此很容易吸收水分，这将降低绝缘电阻，促进表面跟踪。
注意：不适当或执行不当的清洁方法会使污染嵌入在绕组缝隙中，而这种局部污染会促进绝缘系统的退化。
清洗过程结束后，绕组必须在数小时内缓慢加热到至少100℃，在彻底干燥过程中至少为10到24小时。在此过程中，必须测量绝缘电阻、相间和相接地。
关于干燥程序，请参考交流发电机的保养手册（安装，服务和维护手册）和红外测试程序，包括兆欧姆值中的值。
绕线必须达到，绕线红外足够高，使绕线组件被认为是可用单元。
一旦绕组被清洗，绝缘电阻提高到满意的水平，清洁和干燥的绕组应使用适当的“涂层”电防跟踪树脂/清漆处理。这种处理将防止绕组表面进一步立即再次污染。所选的防跟踪材料应具有与交流发电机的绝缘系统相同的绝缘额热等级——“F”级或“H”级。还必须进行检查，以确保电气防跟踪树脂/清漆将附着在绕组的原始浸渍材料上。
总结：
保养措施旨在最大化交流发电机的使用寿命，但不得改变、延长或改变制造商的标准保修条款或客户在该保修中的义务。每个维护周期仅是一个指南，根据交流发电机的安装和操作按照制造商的指导方针进行开发。如果交流发电机位于和/或在不利或不寻常的环境条件下运行，维护周期可能需要更频繁。应在不同服务之间持续监测交流发电机，以确定任何潜在的故障模式、误用或过度磨损的迹象。
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