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柴油發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用,可以說是個(gè)涵蓋選型、安裝、運(yùn)行、配電、排障、維修等幾方面的廣義命題。每個(gè)環(huán)節(jié)相互依托,密切關(guān)聯(lián)。把握住這些事的宗旨是:讓機(jī)組無論何時(shí)均處于良好的狀態(tài),只待需要,即刻發(fā)出高質(zhì)量的電能。如果說選擇機(jī)型是柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)用的開始,那么其它的環(huán)節(jié)則在應(yīng)用中更顯重要。 饋送發(fā)電機(jī)組輸出電能的電纜,通過配電柜內(nèi)的Sf開關(guān),與自動(dòng)轉(zhuǎn)換柜ATS的Sc開關(guān)相連。Sc與市電輸入開關(guān)Ss互鎖。有市電時(shí)Ss閉合,UPS和其所帶的設(shè)備,以及其它可以暫時(shí)斷電的負(fù)荷(例如機(jī)房空調(diào)等),分別通過負(fù)荷配電柜的S1、S2開關(guān)得電工作。一旦市電中斷,ATS就會(huì)發(fā)出起動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組的指令。機(jī)組的輸出電壓穩(wěn)定后(一般15s左右)Ss斷開、Sc閉合,所有的負(fù)荷由發(fā)電機(jī)供電。市電恢復(fù)后,ATS會(huì)自動(dòng)斷開Sc,閉合Ss,轉(zhuǎn)換為市電供電,并發(fā)出關(guān)閉發(fā)電機(jī)組的指令。
1 柴油發(fā)電機(jī)組的選型
柴油發(fā)電機(jī)組的種類、型號、規(guī)格很多。雖然它們的基本工作原理是一樣的,但每個(gè)品牌,每種機(jī)型都有自己的技術(shù)、應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)特色�，F(xiàn)在國內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組市場繁榮,購銷兩旺。國產(chǎn)、合資及進(jìn)口的各種機(jī)組爭奇斗艷,為廣大用戶根據(jù)自己的需要選擇滿意的產(chǎn)品提供了很好的機(jī)會(huì)。選擇什么樣的機(jī)組,應(yīng)該從使用目的、現(xiàn)有環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)能力等多方面充分考慮。以下的各種情況可作為選型的參考依據(jù)。
(1)現(xiàn)有設(shè)備狀況
柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急后備電源,是給市電中斷后不能停機(jī)的重要設(shè)備供電的。從這個(gè)角度出發(fā),統(tǒng)計(jì)一下所需應(yīng)急供電設(shè)備的總功率,然后根據(jù)需要加上一定的余量,選擇相應(yīng)的額定輸出功率的柴油發(fā)電機(jī)組。如果這些不能停電的重要設(shè)備已經(jīng)由UPS供電,則要考慮UPS的性質(zhì)及工作特點(diǎn),柴油發(fā)電機(jī)組的輸出額定功率應(yīng)比UPS的額定功率大1.6～2倍左右。
(2)后備支持時(shí)間
柴油發(fā)電機(jī)組分為備用發(fā)電機(jī)組和長行發(fā)電機(jī)組。備用發(fā)電機(jī)組,以最大輸出有效功率連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不能超過12h。據(jù)此,應(yīng)考慮機(jī)組實(shí)際的負(fù)荷量以及所在地以往的市電停電時(shí)間,選擇備用機(jī)組還是長行機(jī)組。如果需要還應(yīng)估算一下:備用柴油儲(chǔ)油設(shè)施、潤滑油及冷卻水的儲(chǔ)備容量及其自動(dòng)補(bǔ)給設(shè)備的投資。
(3)應(yīng)用環(huán)境狀況
選型后的柴油發(fā)電機(jī)組準(zhǔn)備安裝在什么地方。室內(nèi)還是室外,平原還是高原,周圍環(huán)境對噪聲大小的要求等情況,需要全面考慮,并選擇與之相適應(yīng)的柴油發(fā)電機(jī)組。對噪聲控制要求高的地方只能選擇靜音型機(jī)組或采取特別的降噪措施。
(4)機(jī)組的運(yùn)行及控制方式
柴油發(fā)電機(jī)組是自動(dòng)無人值守運(yùn)行,還是靠值班人員起動(dòng)運(yùn)行。要根據(jù)實(shí)際情況確定,然后再選擇基本型機(jī)組或微機(jī)控制全自動(dòng)機(jī)組。若不能停電的重要設(shè)備已經(jīng)是由兩臺(tái)或多臺(tái)UPS并聯(lián)冗余供電,那么選擇柴油發(fā)電機(jī)組時(shí)也最好采用同型號、同規(guī)格的兩臺(tái)機(jī)組構(gòu)成并聯(lián)互動(dòng)的運(yùn)行方式。若其中一臺(tái)失效,另一臺(tái)還可以立即運(yùn)行,確保高可靠供電。
(5)選型的運(yùn)籌
我國柴油發(fā)電機(jī)組市場很大,國產(chǎn)機(jī)組和進(jìn)口機(jī)組都有自己的銷售熱點(diǎn)。國產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)歷史已有幾十年。特別是上世紀(jì)80年代以后,國內(nèi)的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)生產(chǎn)廠都進(jìn)行了技術(shù)改造。有的引進(jìn)了國外的先進(jìn)設(shè)備和技術(shù),有的合資合作,從而使生產(chǎn)技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量得以很大的提高�，F(xiàn)在我國采用新技術(shù)生產(chǎn)的柴油發(fā)電機(jī)組并不比國外的差多少,而且售價(jià)比進(jìn)口同等設(shè)備低很多。只是1000kVA以上的微機(jī)或PLC自動(dòng)控制的大型柴油發(fā)電機(jī)組中,進(jìn)口機(jī)組目前還占有一定的優(yōu)勢。所以選型時(shí),中、小功率的機(jī)組可選國產(chǎn)的,既經(jīng)濟(jì)實(shí)用,服務(wù)和零配件供應(yīng)又有保障。選擇進(jìn)口機(jī)組時(shí),可以考慮柴油發(fā)電機(jī)組主機(jī)進(jìn)口,儲(chǔ)備油箱、消聲器、排煙管等輔屬設(shè)備采用國產(chǎn)的,這樣可以節(jié)約資金。
選型前,應(yīng)該進(jìn)行必要的市場調(diào)研。找三家以上的供應(yīng)商提供國產(chǎn)及進(jìn)口同類設(shè)備的技術(shù)資料、商務(wù)咨詢和報(bào)價(jià)。再仔細(xì)考核或請專家參謀柴油發(fā)電機(jī)組的選型對象,盡可能做到在資金額度內(nèi)選購到最滿意的產(chǎn)品。
2 柴油發(fā)電機(jī)組的安裝與調(diào)試
柴油發(fā)電機(jī)組購進(jìn)以后,安裝在什么地方更合適,如何讓它盡快地投入工作。這也是首先要做好的事。
2.1 選擇安裝地點(diǎn)
用于應(yīng)急發(fā)電或不間斷供電系統(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī)組,一般體積大、重量大、工作噪聲大。所以要為它們因地制宜的選擇一個(gè)通風(fēng)條件較好,地基牢固,又不干擾辦公的安裝地點(diǎn)。很多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)值得參考。單位在辦公大廈的,可以考慮安裝在地下一、二層的車庫內(nèi),但要做好進(jìn)風(fēng)排風(fēng)管道�；蛘呤前惭b在樓頂,通過電力豎井送電。單位有院落的,可考慮在盡量不干擾辦公的角落安裝。
2.2 機(jī)房內(nèi)的布局
機(jī)房的布局,應(yīng)著重考慮的是:機(jī)組的水箱散熱器要對準(zhǔn)墻上的排風(fēng)口,排煙管則由其上方伸出。進(jìn)氣窗開在同步發(fā)電機(jī)尾部的正前方。機(jī)組的安裝地面四周挖出隔震溝。除此之外,還要給配電柜、儲(chǔ)油罐等輔助設(shè)備留下安裝位置和空間。圖1是通常采用的機(jī)房布局形式。
圖1 柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)房常用的布局形式
(1)安裝
機(jī)組應(yīng)固定在用水泥、砂石灌筑的基礎(chǔ)上,其厚度是發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸直徑的三到四倍,長、寬各比柴油發(fā)電機(jī)組大出20cm左右�；A(chǔ)可根據(jù)需要高出地面或與其平齊,它的周圍再建造30cm寬的隔震溝�；A(chǔ)表面要平整,機(jī)組的底座與此面找平后,予以固定。
水箱散熱器的出風(fēng)面,通過軟性引風(fēng)罩與墻上的排風(fēng)口連接,并將其連接處做密封處理。
排氣管俗稱排煙管,是發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)排出廢氣的管道,溫度高且噪聲大。通常都是加裝消聲器以降低廢氣噪聲對環(huán)境的干擾。它固定在機(jī)組上方屋頂垂下的支架上。
儲(chǔ)油罐的安裝位置應(yīng)該高于機(jī)組，輸油管盡量少彎曲,這有利于燃油向發(fā)動(dòng)機(jī)流動(dòng)。罐內(nèi)的柴油要滿足機(jī)組運(yùn)行8小時(shí)。儲(chǔ)油罐以圓形為宜，因?yàn)橥瑯拥娜莘e，圓形的要比方的外形尺寸小且用料省。
配電柜是柴油發(fā)電機(jī)組對外輸出電力的控制樞紐,一般將其安置在靠墻而又便于操作的地方。大多數(shù)機(jī)組的同步發(fā)電機(jī)上方是接線柜,電力電纜在這里與發(fā)電機(jī)的三相繞組接頭U、V、W及中線N、保護(hù)地線PE對應(yīng)連接后,經(jīng)地溝進(jìn)入配電柜。三相火線與其主控?cái)嗦菲鬟B接。
機(jī)組控制柜的遠(yuǎn)程監(jiān)控或網(wǎng)控用信號線,應(yīng)穿鍍鋅管從地溝導(dǎo)出。
柴油發(fā)電機(jī)組為了運(yùn)輸安全,一般都不連接起動(dòng)用蓄電池。機(jī)組在定位安裝后,再對應(yīng)極性將電池牢固地連接起來。
(2)開機(jī)準(zhǔn)備與調(diào)試
柴油發(fā)電機(jī)組及其相關(guān)的裝置、設(shè)備安裝好以后。先要進(jìn)行一次全面的檢查,再準(zhǔn)備開機(jī)。因?yàn)闄C(jī)組從總裝廠到用戶的機(jī)房,要經(jīng)過幾次的吊裝、搬運(yùn),顛簸和震動(dòng)是難免的。從發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)的通風(fēng)口百葉窗鉆進(jìn)雨水、沙塵也常有所見。檢查和準(zhǔn)備開機(jī)的工作一般有以下諸項(xiàng):
①認(rèn)真查看并碰觸柴油發(fā)電機(jī)組所有外露的管道及接頭、零部件的連接處、各種緊固螺釘螺母有無松動(dòng)或移位現(xiàn)象,如果有應(yīng)予以糾正。
�、谝貏e關(guān)注柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與同步發(fā)電機(jī)的凸肩定位及彈性聯(lián)軸器的連接牢固性及其同軸度。
�、塾|碰控制柜(屏)、電子調(diào)速器與外界連接的各種電纜和插頭,保證其良好的接觸。
�、艽蜷_發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的通風(fēng)口的百葉窗,查看內(nèi)部有無積水或異物,如果有應(yīng)及時(shí)清除。
�、輽z查水箱散熱器風(fēng)扇的傳動(dòng)皮帶,保證其張緊程度。
⑥開啟控制柜開關(guān),做指示燈測試。觀察儀表或LCD顯示屏的示數(shù)是否正常。
�、咦屑�(xì)閱讀隨機(jī)的使用手冊,按要求做好開機(jī)準(zhǔn)備。
⑧加滿冷卻液和機(jī)油,打開儲(chǔ)油罐通向機(jī)組的管路開關(guān)。
做好這些準(zhǔn)備工作后,就可以開機(jī)試車:將控制柜上的功能選擇鈕打到手動(dòng)或測試檔,拉斷發(fā)電機(jī)輸出總開關(guān),起動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組。若一次起不來,則需等30s后再起動(dòng),三次都沒起動(dòng),應(yīng)該停下來尋找原因。
柴油發(fā)電機(jī)組開動(dòng)起來以后,辨析發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的工作聲音有無不正常現(xiàn)象。通過儀表和顯示屏判別,諸如機(jī)油的溫度、壓力、冷卻液的溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)輸出電壓、頻率等運(yùn)行參數(shù)與出廠技術(shù)指標(biāo)是否一致。如有不同的地方,需要對應(yīng)調(diào)節(jié)。使其恢復(fù)到正常參數(shù)范圍之內(nèi)。
3 柴油發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用特點(diǎn)
柴油發(fā)電機(jī)組無論在何時(shí)何地,只待需要時(shí)它就能夠立即開動(dòng),并發(fā)出性質(zhì)與市電完全一樣的電能,這就是它的應(yīng)用目的。如果把市電電力網(wǎng)的能量比做大海,那么柴油發(fā)電機(jī)組只是一個(gè)小小的湖泊。它的輸出功率無法與市電電網(wǎng)相比。這也就決定了其應(yīng)用特色。
3.1 柴油發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷特性
這實(shí)際上是同步發(fā)電機(jī)的負(fù)荷特性,因?yàn)樗侵苯咏迂?fù)荷的。在同步發(fā)電機(jī)的工作原理中已闡述:轉(zhuǎn)子繞組通入旋轉(zhuǎn)整流器提供的直流電流后,在其與定子之間的氣隙中產(chǎn)生一個(gè)磁場,稱為轉(zhuǎn)子磁場或主磁場。那么接有負(fù)荷的定子或叫電樞繞組,也會(huì)因?yàn)樨?fù)荷電流的流過在此氣隙中產(chǎn)生一個(gè)磁場,叫做定子或電樞磁場。氣隙中的這兩個(gè)磁場自然地共同形成一個(gè)合成磁場。同步發(fā)電機(jī)輸出電壓和電流的大小就是由它決定的。
引起合成磁場變化的主要原因，是電樞磁場由于負(fù)荷的性質(zhì)不同而變化造成的。這稱為電樞反應(yīng):當(dāng)發(fā)電機(jī)的電樞繞組——原理上就是一個(gè)鐵心電感線圈，只接有純電阻性負(fù)荷時(shí)，繞組的電勢與電流同相，電樞磁場與轉(zhuǎn)子磁場疊加，合成磁場沒有什么變化。只是發(fā)電機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，其定子磁通需處于飽和狀態(tài)要吸收一些電樞磁場，而使合成磁場略有減少。負(fù)荷電流越大則減少的越多。
若電樞繞組僅接純電感性負(fù)荷,則電樞的電流要滯后電勢90°相位角。由這個(gè)電流產(chǎn)生的電樞磁場就會(huì)對轉(zhuǎn)子磁場形成抵消作用,從而使合成磁場減弱且扭曲。發(fā)電機(jī)的輸出電壓因此降低。
要是只把純電容性的負(fù)荷接到電樞繞組上,那么由于電容的性質(zhì),會(huì)使得電樞繞組的電流比它的電勢超前90°相位角。此電流形成的電樞磁場可以加強(qiáng)轉(zhuǎn)子磁場,這就讓合成磁場得到加強(qiáng),使發(fā)電機(jī)的輸出電壓升高。
以上分析表明:三種不同性質(zhì)的負(fù)荷會(huì)使得同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生不同的的電樞反應(yīng),進(jìn)而使其輸出電壓發(fā)生變化。掌握這些規(guī)律,就可以為柴油發(fā)電機(jī)組配置較佳的負(fù)荷,讓機(jī)組發(fā)揮出全部潛力,提供出優(yōu)良的電能。
3.2 負(fù)荷的配置
同步發(fā)電機(jī)的三相繞組如無特別的需要,一般都接成星形輸出;各繞組線圈的起始端接在一起,作為中線N,線圈的終端即為繞組的電壓輸出端,分別記為U(R)、V(S)、W(T),也就是俗稱的火線。工作或生活中使用的單相、三相用電設(shè)備,并非可以隨心所欲地接入這些端口,因?yàn)椴裼桶l(fā)電機(jī)組可供出的功率必定有限。還是應(yīng)該合理地在這三個(gè)端口配置負(fù)荷,讓機(jī)組處于良好的工作狀態(tài)。為此,一般需考慮以下的因素:
(1)盡量使每相的負(fù)荷平衡,避免一相帶的很大而其它相帶的很小或空載。這從控制柜的輸出電流表或LCD屏所指示的每相電流中可以看出。
(2)每相所帶的負(fù)荷的性質(zhì)應(yīng)該盡量互補(bǔ),例如;帶電容性負(fù)荷的同時(shí)也帶電感性負(fù)荷,以提高總體的功率因數(shù)。這也可以從顯示屏或功率因數(shù)表看出。
(3)不要長期性的帶過小的負(fù)荷,大馬拉小車不僅不經(jīng)濟(jì),而且對柴油發(fā)電機(jī)組無益。負(fù)荷量在機(jī)組額定值的80%左右,被認(rèn)為是較好的配置。
同步發(fā)電機(jī)就是將發(fā)動(dòng)機(jī)傳送給它的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的旋轉(zhuǎn)電磁機(jī)器。發(fā)電機(jī)內(nèi)的合成磁場所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩隨著負(fù)荷電流的變化而變化。負(fù)荷電流越大則電磁轉(zhuǎn)矩越強(qiáng),它強(qiáng)烈地制動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。這時(shí)只有發(fā)動(dòng)機(jī)加大油門,使曲軸供出更大的機(jī)械扭矩,去克服電磁轉(zhuǎn)矩的制動(dòng)作用,使轉(zhuǎn)子恢復(fù)額定的轉(zhuǎn)速,發(fā)電機(jī)才得以返回正常工作狀態(tài)。這就是發(fā)電機(jī)對機(jī)械能的轉(zhuǎn)換過程。
3.3 常用饋電方式
柴油發(fā)電機(jī)組所發(fā)出的電能,應(yīng)嚴(yán)格遵照相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)選擇電力線截面積、低壓開關(guān)和供電體制(TN-C或TN-S,即三相四線制還是三相五線制)所構(gòu)成的電路饋送給負(fù)荷。作為后備、應(yīng)急設(shè)備的柴油發(fā)電機(jī)組,普遍是與市電構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)轉(zhuǎn)換、相互替代的供電系統(tǒng),如圖2所示。
圖2 柴油發(fā)電機(jī)組輸出配電框圖
柴油發(fā)電機(jī)組利用ATS不僅做到自動(dòng)開、關(guān)機(jī),而且還可靠地向負(fù)荷饋送電能。
4 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)常見問題的處理
安裝年限或累計(jì)使用時(shí)間較長、維護(hù)工作不到位的機(jī)組中的柴油發(fā)動(dòng)機(jī),因其零部件多,結(jié)構(gòu)精密復(fù)雜,有時(shí)也會(huì)遇到一些問題。及時(shí)鑒別其異常現(xiàn)象、分析其產(chǎn)生的原因并做出處理,是提高設(shè)備可用性的重要環(huán)節(jié)。
柴油發(fā)動(dòng)機(jī)一般常見的問題與處理辦法有:
(1)起動(dòng)不正常,要起動(dòng)兩、三次,甚至開不起來可能的原因是:起動(dòng)用蓄電池內(nèi)阻變大,輸出
電流不足。起動(dòng)電機(jī)離合齒輪故障。燃油泵、濾清器及噴油嘴問題,造成供油異常。氣缸進(jìn)、排氣門開關(guān)不到位�；钊h(huán)損壞。處理的方法是:判斷可能出現(xiàn)問題的部位,做重點(diǎn)檢查,進(jìn)而找出故障原因。采用以下辦法做對診處理:
更換蓄電池。緊固并潤滑離合齒輪。拆修油泵與油嘴,換濾芯。清除氣門積炭。去除有問題的活塞環(huán),安裝新的并調(diào)整與缸套的間隙。
(2)發(fā)動(dòng)機(jī)開起來后,冒黑煙且噪聲大
有可能存在噴油泵、油嘴供油不正時(shí)。進(jìn)氣門開啟異常,而造成燃油不能充分燃燒等問題。
解決的方法是:重點(diǎn)檢查燃油供給和進(jìn)、排氣部分。對應(yīng)更換問題零部件。特別是電動(dòng)噴油嘴,除了檢查它的電磁部件外,還要注意電子調(diào)速器的性能有無變化。
(3)發(fā)動(dòng)機(jī)無力,曲軸給不出足夠的扭矩
一般出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因主要是油路:噴油泵或噴油嘴故障,油路倒入空氣。造成需加大油門時(shí)噴入汽缸的燃油不足。其次是氣缸蓋與機(jī)體之間的密封墊漏氣,使氣缸內(nèi)的爆燃?xì)怏w壓縮無力找到問題的根源,采取更換氣缸蓋的密封墊或油路的故障零部件,是正確的措施。
5 同步發(fā)電機(jī)一般常見問題的處理
同步發(fā)電機(jī)直接與負(fù)荷連接,電壓高、電流大,在長期的運(yùn)行中有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)一些問題。
(1)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常,但發(fā)電機(jī)發(fā)不出電或發(fā)出的電壓很低
這有可能緣于和發(fā)電機(jī)相關(guān)的部件,例如:勵(lì)磁機(jī)損壞,無法提供勵(lì)磁電壓。旋轉(zhuǎn)整流器故障,不能向轉(zhuǎn)子繞組注入勵(lì)磁電流。轉(zhuǎn)子鐵心剩磁減弱或消失。都會(huì)使得發(fā)電機(jī)發(fā)不出電或輸出電壓極低。
應(yīng)對的手段一般有:選擇合適的直流電壓并按著極性,直接接到勵(lì)磁繞組充磁。仔細(xì)檢查勵(lì)磁機(jī)和旋轉(zhuǎn)整流器,找到問題元器件或繞組,予以更換修復(fù)。
(2)發(fā)電機(jī)輸出電壓不穩(wěn)定,而且一帶大負(fù)荷,輸出電壓就跌落得很厲害
一般自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器(AVR)、勵(lì)磁發(fā)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)整流器有故障,是出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因。AVR對電壓或負(fù)荷變化的負(fù)反饋調(diào)節(jié)功能失效、旋轉(zhuǎn)整流器部分器件及勵(lì)磁發(fā)電機(jī)電壓整定電路的元件損壞等,哪個(gè)方面出問題都會(huì)引起輸出電壓不穩(wěn)定。
需采取的措施是:重點(diǎn)檢測AVR,用模擬實(shí)驗(yàn)法考核它的靈敏度和輸出線性是否符合出廠標(biāo)準(zhǔn),有問題則給以維修。旋轉(zhuǎn)整流器和勵(lì)磁發(fā)電機(jī)相關(guān)電路的元器件不多,查測的對象主要是整流元件、電位器。若有損壞及時(shí)更換。
(3)運(yùn)行過程中機(jī)體溫升快,振動(dòng)大
出現(xiàn)這種問題,大多是因?yàn)閯?lì)磁繞組線圈匝間短路或負(fù)荷量嚴(yán)重超過額定值,使勵(lì)磁電流大增而造成轉(zhuǎn)子發(fā)熱。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子間隙變化,導(dǎo)致部分碰觸掃膛,使機(jī)體溫度速升。
根據(jù)這些情況,要檢查轉(zhuǎn)子軸前與彈性聯(lián)軸器后與軸承,有無零部件松動(dòng)、損壞。并對診拆舊換新。轉(zhuǎn)子繞組匝間短路點(diǎn)需重新纏繞絕緣蠟綢。應(yīng)認(rèn)真計(jì)算并合理配置負(fù)荷總的有功功率和無功功率,使它們均不超過發(fā)電機(jī)的額定值。
6 UPS與柴油發(fā)電機(jī)組的配接
UPS與柴油發(fā)電機(jī)組一起組成不間斷供電系統(tǒng),已是普遍采用的方式。平時(shí)UPS靠市電工作;它不僅隔除了電網(wǎng)上的干擾及電壓波動(dòng),為設(shè)備提供優(yōu)良的電能,而且還對電池組充電儲(chǔ)能。一旦市電中斷,UPS即刻將電池的直流電能逆變成交流電,不間斷地支撐設(shè)備工作。但是電池組的能量必定有限,只有靠柴油發(fā)動(dòng)機(jī)組發(fā)出的電能代替市電,讓UPS再回到輸入交流電工作,這才可以長時(shí)間地保證設(shè)備連續(xù)的運(yùn)行。
然而在UPS轉(zhuǎn)為發(fā)電機(jī)組供電時(shí),常會(huì)出現(xiàn)不能正常工作的問題。分析其原因:主要是有的單相或三相輸入的UPS它們的前級都只是橋式全波整流濾波電路。這種電路導(dǎo)致輸入電流中出現(xiàn)了甚至高達(dá)25%的高次諧波分量。這些諧波分量對于電能容量比UPS本身的輸出功率大千萬倍的市電來說,雖然會(huì)造成電力網(wǎng)的污染,但形不成對發(fā)電廠發(fā)電機(jī)工作的明顯干擾。而對于輸出功率與UPS相差不大的柴油發(fā)電機(jī)組而言,就會(huì)有很大的問題。含有高次諧波分量的UPS輸入電流,也就是發(fā)電機(jī)的輸出電流,流經(jīng)發(fā)電機(jī)的電樞繞組時(shí)所產(chǎn)生的電樞磁場,會(huì)因高次諧波電流的存在而變得雜亂。從而使它與主磁場構(gòu)成的合成磁場也發(fā)生畸變和偏移，在這樣的合成磁場作用下發(fā)出的電壓，波形自然也會(huì)畸變即含有高次諧波分量。此種電壓再送入U(xiǎn)PS的輸入端，則UPS的鎖相跟蹤電路就無法鎖定基波而不被高次諧波干擾。從而造成機(jī)器總在旁路和逆變之間切來換去無法正常工作。
這里有兩個(gè)解決辦法:一是選擇輸出功率比UPS大幾倍甚至十幾倍的柴油發(fā)電機(jī)組。象市電那樣不怕高次諧波的干擾;另一個(gè)是選擇輸入電流高次諧波分量小的即輸入功率因數(shù)高的UPS。顯然選擇后者,無論從盡量減小對電力網(wǎng)的污染、采用綠色能源,還是從經(jīng)濟(jì)及設(shè)備利用率方面考慮都是正確的。
現(xiàn)代的中、小型UPS大都采用帶有功率因數(shù)校正電路(PFC)的全波整流,IGBT整流技術(shù)也被大功率UPS廣泛作為前級。這些措施使得輸入電流的高次諧波分量減小到5%以下,輸入電流和電壓幾乎同相,即輸入功率因數(shù)達(dá)到0.95以上。很小的高次諧波分量不僅大大減少了對電網(wǎng)的污染,而且也使得發(fā)電機(jī)的合成磁場畸變可以忽略,輸出電壓波形的正弦性得以保持,從而使UPS與差不多同等功率的柴油發(fā)電機(jī)組能夠很好的配接。
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