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发电机多种异常状态及危害
随着电力工业的迅速发展,发电机单机容量的不断增加,大型发电机组在电力系统中越来越重要。人们对发电机的可靠性、性要求越来越高。发电机的运行对保证山东德州柴油发电机组的正常工作和电能质量起着极其重要的作用。但是较之故障,异常运行状态发生的机率更大,比如定子绕组过负荷、发电机失磁、失步,发电机逆功率运行,非全相运行等。这些威胁同样不容忽视,所以研究大型发电机的异常运行及保护是很有必要的。由于大型发电机多采用三相分相操作主开关,非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。本文针对大型发电机非全相运行进行了分析研究,采用对称分量法得出了各相电流、各序电流及相序电流间的关系,并用KATLAB软件进行了仿真,验证了理论分析的结果。同时,就发电机组非全相保护存在的问题提出了改进方案,并给出了发电厂发生非全相运行故障时的一些处理方法:
1、低励磁或失磁对于容量在100KW以下不允许失磁运行的发电机,当采用直流励磁机时,应在灭磁开关断开时同时断开发电机断路器。容量在100KW以上的发电机也应装设失磁保护。对于水轮发电机,保护动作于解列灭磁;对于山东德州柴油发电机,保护动作于减出力,以便缩短异步运行时间尽快恢复同步运行,在不允许继续异步运行或失磁后母线电压低于允许值时,保护动作于解列灭磁。
2、定子过电流或过负荷保护
在定子绕组、励磁绕组上应装设定时限和反时限过负荷保护。定时限过负荷保护动作于信号或自动减负荷、降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、解列灭磁。
3、逆功率保护
对于容量在200KW及以上的山东德州柴油发电机,宜装设逆功率保护。保护带时限动作于信号,经长时限动作于解列。 以上所述的解列灭磁,是指断开发电机断路器,汽轮机甩负荷。减出力,是指将原动机出力减到给定值。程序跳闸,对山东德州柴油发电机来说,是指首先关闭主汽门,待逆功率继电器动作后,再跳开发电机断路器并灭磁。对水轮发电机,是指首先将导水翼关到空载位置,再跳开发电机断路器灭磁。
4、发电机失步保护对于容量在300KW及以上的发电机,需装设失步保护,保护动作于信号或解列。若发生失步现象,应尽快创造恢复同期的条件,一般可采取增加发电机的励磁,或减少该失步电机的有功出力,进而将其牵入同步。动减负荷、降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、解列灭磁。
5、非全相运行保护
发电机变压器组的非全相运行故障,大多数发生在机组解列、并列的操作过程中,正确地进行机组解列或并列的操作是大幅度地减少因负序电流烧损发电机转子的简单而有效的措施。因此只要遵循保持发电机励磁、稳定机组转速、减少机组出力、控制定子电流的原则,严格按照合理顺序进行操作和调整,完全可以把负序电流控制在允许的范围之内。 由于现在大型发电机多采用三相分相操作主开关,非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。所以在下面的章节中我将重点分析发电机非全相运行及其相应的保护措施。
非全相运行时,由于发电机组接线方式、主变接地方式、断相形式、导致原因不同,非全相运行时的故障特征是不同的,所以对非全相运行进行合理有效的分类是分析研究的前提。非全相运行一般采用对称分量法来分析计算。对称分量法是一种线性变换,利用它可将任意一组不对称的三相电流(或电压)分解成正序、负序和零序三组三相对称的电流(或电压),这三组各自独立的对称电流(或电压)就称为不对称电流(或电压)的对称分量,每组对称分量的三相之间都有大小相等、彼此间相位差相等的关系。电流或电压的相序、大小关系是机组非全相运行时的重要故障信息,这些量的提取与判断,对于保护机组与系统的运行有着非常重要的意义。
发电机组除去油路中的空气方法是什么呢
山东德州柴油发电机组除油路中空气的方法:
(1)常规方法。用起子或扳手拧开喷油泵两侧上端的任一排气螺丝数圈,用手揿压手动油泵至排出的柴油连续,通畅无气泡,发出“吱吱”的声音为止。然后拧死放气螺钉,将手动油泵揿压回至原位。
(2)如果在行车途中,手头没有打开喷油泵上放气螺钉的合适起子或扳手,可先拧开手油泵,然后松开从柴油滤清器至喷油泵之间的任何一个管接头,然后再通过反复揿压手油泵至从该接头中排出通畅无气泡的油流即可,然后边揿压手油泵边紧固该接头,然后再将手油泵揿压回原位即可。
(3)如果手头无松开管路中接头的扳手时,你可以通过反复的揿压你的手油泵,至输油泵到喷油泵段低压油路压力足够高时,燃油从溢流阀中流入燃油回油管路,油路中的气体就会从溢流阀中排出。
(4)如果你在旅途中,需要排除油路中的空气,你可以先松开喷油泵上的放气螺钉或松开柴油滤清器与喷油泵之间的任意一个接头,然后通过起动驱动机械输油泵。该漏点就会喷出通畅且无气泡的燃油,这时再拧紧你松开的上述漏点就可以了。
发电机组专业咨询:旋松高压油泵上的放气螺钉,用手泵油以排净低压油路中的空气;然后,再将高压油路中的空气排净。
具体方法是:旋松各喷油器上的油管接头,使油门处在 供油位置,转动曲轴,直到各缸喷油器油管接头出油急促为止。
当然,柴油的选用应保证汽车行驶地区 气温时的流动性能,否则,将会因柴油选用不当,影响其流动性能而出现启动困难。另外,冬季还应保证蓄电池充足的容量和良好的性能,这也有助于改善柴油机的启动性能。
发电机组中发动机冬季的启动,讲究颇多,通常应坚持先摇转曲轴,使其运转轻松后再启动。
山东德州柴油发电机组的机油变质简单鉴别方法
发电机组油底壳内的机油,由于与空气接触及受热,易被逐渐氧化。随着油中的酸性物质、胶质、铁屑、沥青质慢慢地增多,机油的颜色会渐渐变黑,黏度也会逐渐下降,同时性能降低,因而到了规定的换油期则必须更换新油。但在工作中发现,有时换油不久,机油又很快地变质,颜色由深蓝变黄,或是先变黑后突然变灰,失去了原有的技术性能。
1.变质原因
⑴机油中渗进了水分。机油中有水,会促使油泥的形成,使机油沾污变质(俗称“老化”),此时添加剂的抗氧化性和分散性能减弱,促进了泡沫的形成,使机油变成了乳化液,破坏了油膜。实验证明,当水分达到1%时,机件磨损将加快2.5倍。
⑵曲轴箱通气性差,机油散热不良。山东德州柴油发电机工作时,会有一些燃烧气体窜入曲轴箱内,若活塞环严重损坏,此现象将更严重,曲轴箱内的气压将因此而升高,若压力高于外界大气压力,则会给活塞运行带来一定阻力,导致机油由油底壳与气缸体结合处向外渗漏。另外,泄漏到曲轴箱内的气体中含有二氧化硫,会促进机油很快变质。为此,必须使曲轴箱内的气压与外界大气压力相等。有的山东德州柴油发电机上特设有通气管(呼吸管),其目的就是使曲轴箱的内、外压力处于均衡状态。
⑶保养不当。在清洗曲轴箱时,若机油滤清器或散热器清洗不彻底或漏装机油滤清器的密封垫圈,则山东德州柴油发电机在加入新机油后,即使时间只有几个小时,也会使机油变得既黑又脏。
⑷机油牌号使用不当。按照API(美国石油学会)等级标准,将汽油机机油分为6个等级,山东德州柴油发电机机油分为4个等级,等级越高,油品品质越高。这两种机油原则上不能相互使用,特别是汽油机机油不能用于山东德州柴油发电机,但是凡标有API SE-CC标记的机油,则为汽、柴两用机油。汽油机用机油应符合API-SE品质等级,山东德州柴油发电机用机油应符合API-CC品质等级。按SEA(美国汽车工程师学会)等级标准,将汽油机、山东德州柴油发电机的机油黏度各分为4个等级,凡带有W字样的油品是冬用机油,标号越大,黏度指标越高;凡标有SAE15W-40牌号的机油,是冬、夏季均能用的机油,国外叫复合油,国内称稠化机油。因此,发电机组选择机油必须注意其品质和黏度这两个方面的要求,即油品的等级牌号(API)和油品的黏度牌号(SAE);在选用时,只能以高等级油品代替低等级油品,否则容易使机油早期变质。
2.简易鉴别
⑴观察法。取曲轴箱中的机油少许,放于容器内慢慢倾倒,边倒边观察其流动情况,如油流细长、均匀、有光泽,表明油中无胶结杂质,尚能继续使用;若油流断续且粗细不匀、混浊发黑,则应更换。
⑵擦研法。从山东德州柴油发电机曲轴箱中取少许机油,用手指擦研,如手感有机械杂质或黏度太差,则应更换。
⑶蒸发法。取一张厚铜片置于明火上加热几分钟,然后取机油试样少许,滴于热铜片上,如果机油一滴在铜片上就发泡飞溅,说明机油内含水较多;若机油滴在铜片上没有飞溅,而立即发出爆裂声,则说明机油内含有有少量水,响声越强,则含水量就越多。
山东德州柴油发电机机械故障预兆和处理
山东德州柴油发电机在运行中出现机械故障,轻则造成基础件损坏,重则导致重大机械事故的发生。通常情况下,山东德州柴油发电机发生故障前,其转速、声音、排气、水温、机油压力等方面会表现出某种异常迹象,即故障预兆特征。所以操作人员应根据预兆的特征迅速做出正确判断,果断采取措施,避免事故发生。
1、“飞车”故障预兆特征“飞车”前,山东德州柴油发电机一般都会出现冒蓝烟、烧机油或转速不稳现象。
处理措施:一是关油门停止供油,并踏下制动器;二是堵塞进气管,切断空气的进入;三是迅速松开高压油管停止供油;四是车用山东德州柴油发电机行走中可用高挡重负荷(制动),使发动机因扭气不足而熄火。
2、粘缸故障预兆特征
粘缸一般在 柴油机 严重缺水的情况下发生,粘缸前发动机运转无力,水温表指示超过100℃,往机体上滴几滴冷水,有“嘶嘶”的响声,并冒白烟,水滴很快蒸发。
处理措施:怠速运转一段时间或熄火摇转曲轴帮助冷却,使水温降至40℃左右,再缓慢加入冷却水。注意不要立即加冷却水,否则会导致机件因局部温度突然下降过快而变形或产生裂纹。
3、捣缸故障预兆特征
捣缸属破坏性较大的机械故障,除气门落缸引起捣缸外,大多是由于连杆螺栓松退引起的,连杆螺栓松退或拉伸后,连杆轴承配合间隙增大,这时在曲轴箱部位可听到“嗒嗒”的敲击声,敲击声由小变大, 连杆螺栓完全脱落或折断,连杆及轴承盖甩出,打破机体及有关零件。
处理措施:立即停机检修,更换新件。
4、烧瓦故障预兆特征
柴油机工作中转速突然降低,负荷加重,发动机冒黑烟,机油压力下降,曲轴箱内发生“唧唧”的干摩擦声。
处理措施:立即停机,拆盖检查连杆轴瓦,查明原因,维修更换。
5、断轴故障预兆特征
当柴油机曲轴轴颈轴肩处因疲劳产生隐性裂纹时,故障征兆尚不明显,随着裂纹的扩大加重,发动机曲轴箱内发生沉闷的敲击声,转速变化时敲击声加重,发动机冒黑烟,不久,敲击声逐渐增大,发动机产生抖动,曲轴断裂,随即熄火。
处理措施:发现预兆立即停机检查,发现裂纹应及时更换曲轴。
6、拉缸故障的前兆特征
排气管严重冒黑烟而突然熄火,曲轴不能转动。此时不能再启动柴油机进行工作,而应查明原因并加以排除。
处理措施:
(1)早期发现拉缸时应首先加大气缸滑油注油量。如过热现象没有改变,可采取单缸停油、降低转速、加快活塞冷却等措施,直到过热为止。
(2)当发现拉缸时,必须迅速降低转速,然后停车。继续增加活塞冷却,同时进行盘车。
(3)如因活塞咬死而不能盘车时,可待活塞冷却一段时间后,再行盘车使之活动。
(4)当活塞咬死的情况比较严重时,可向气缸内注入煤油,待活塞冷却后撬动飞轮或盘车。
(5)吊缸检查时,应将活塞与缸套表面上的拉缸痕迹用油石仔细磨平。损坏的活塞环必须换新。若活塞和缸套损坏严重,应予以换新。
(6)活塞装复时,必须仔细检查气缸上的各注油孔注油是否正常。若活塞和气缸套均换新,则在装复后应进行磨合,磨合时应从低负荷开始逐渐地加负荷并连续运转。
(7)如拉缸事故不能修复或不允许修复时,可采取封缸方法继续运行。