交流發電機

交流發電機

電能是現代社會最主要的能源之一。發電機是將其他形式的能源轉換成電能的機械設備,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機,再由發電機轉換為電能。發電機在工農業生產,國防,科技及日常生活中有廣泛的用途。

發電機組


首先發電機組的概念:發電機組是指能將機械能或其它可再生能源轉變成電能的發電設備。
一般我們常見的發電機組通常由以下幾個:汽輪機、水輪機或內燃機(汽油機,柴油機等發電機)驅動、風能、太陽能、生物質能、海洋能等。目前柴油發電機的市場最大,主要是由於柴油發電機組的容量較大,可並機運行且持繼供電時間長,還可獨立運行,不與地區電網並列運行,不受電網故障的影響,可靠性較高。尤其對某些地區常用市電不是很可靠的情況下,把柴油發電機作為備用電源,既能起到應急電源的作用,又能通過低壓系統的合理優化,將一些平時比較重要的負荷 在停電時使用。因此在工程中得到廣泛的使用。
交流發電機
交流發電機

分類


發電機的形式很多,但其工作原理都基於電磁感應定律和電磁力定律。因此,其構造的一般原則是:用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路,以產生電磁功率,達到能量轉換的目的。
發電機的分類可歸納如下:
發電機 直流發電機、交流發電機 同步發電機非同步發電機(很少採用)
交流發電機還可分為單相發電機與三相發電機。

結構


發電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。
定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結構件組成。定子的功用是產生交流電
轉子由轉
交流發電機
交流發電機
子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環、中心環、滑環、風扇及轉軸等部件組成。轉子的功用是產生磁場。安裝在定子裡邊。
原理由軸承及端蓋將發電機的定子,轉子連接組裝起來,使轉子能在定子中旋轉,做切割磁力線的運動,從而產生感應電勢,通過接線端子引出,接在迴路中,便產生了電流。

原理


利用導線切割磁力線感應出電勢的電磁感應原理,將原動機的機械能變為電能輸出。同步發電機由定子和轉子兩部分組成。定子是發出電力的電樞,轉子是磁極。定子由電樞鐵芯,均勻排放的三相繞組及機座和端蓋等組成。轉子通常為隱極式,由勵磁繞組、鐵芯和軸、護環、中心環等組成。轉子的勵磁繞組通入直流電流,產生接近於正弦分佈磁場(稱為轉子磁場),其有效勵磁磁通與靜止的電樞繞組相交鏈。轉子旋轉時,轉子磁場隨同一起旋轉、每轉一周,磁力線順序切割定子的每相繞組,在三相定子繞組內感應出三相交流電勢。發電機帶對稱負載運行時,三相電樞電流合成產生一個同步轉速的旋轉磁場。定子磁場和轉子磁場相互作用,會產生制動轉矩。從汽輪機/水輪機/燃氣輪機,輸入的機械轉矩克服制動轉矩而作功。
交流發電機
交流發電機

安裝


用電起動柴油發電機組,步驟是:檢查起動電動機及電磁操縱機構等電氣觸電接觸是否良好。檢查電源電線是否正確。檢查蓄電池接線柱上有無積污或氧化現象,應將其打磨乾淨。先查起動蓄電池電液比重是否在1.240~1.280範圍內,若比重小於1.180表明蓄電池電量不足。
交流發電機安裝檢查步驟如下:
安裝發電機時,要保證冷卻空氣入口處暢通無阻,並要僻避免排出的熱空氣再進入發電機。如果通風蓋上有百葉窗,則窗口應朝下,以滿足保護等級的要求。單軸承發電機的機械耦合要特別注意定子轉子之間的氣隙要均勻。
交流發電機與柴油發電機耦合,要求聯軸器的平行度和同心度均小於0.05mm。實際使用時要求可略底些,約在0.1mm以內,過大回影響軸承的正常運轉,導致破壞,耦合好要用定位銷固定。安裝前要複測耦合情況。
發電機出線盒內接線端頭上打有U、V、W、N印記,不表示實際的相序取決於旋轉方向。合格證上印有UVW表示順時針旋轉時的實際相序,VUW即表示逆時針旋轉時的實際相序。
滑動軸承的發電機在耦合時,發電機中心的高度要調整得你柴油機中心略地些,這樣柴油機上的飛輪的重量就不會轉移到發電機軸承上,否則發電機軸承將額外承受飛輪的重量,不利於滑動軸承油膜的形成,導致發熱,甚至燒毀軸承。這類發電機的聯軸器上也不能帶任何重物。
如果在供電系統中的各台發電機的中性點互相連接,或發電機中性點和變壓器及其負荷中性點連接時,機組運行時在中性線會出線3倍頻率的中線電流。因此,必須對運行中可能出現的各種負載情況下,發電機的中線電流進行測定。為使發電機運行不致過熱,其中線電流不得超過發電機額定電流底的50%。中線電力過大,在中線上應加裝中線電抗器加以限制。
按原理圖或接線圖,選擇合適的電力電纜,用銅接頭來接線,銅接頭與匯流排,匯流排與匯流排固緊后,其接頭處局部間隙不大於0.05mm,導線間的距離不大於10mm,還需加裝必要的接地線。

使用規範


(1)蓄電池的搭鐵極性必須與交流發電機搭鐵極性一致。不按照規範使用後果就是,由於二極體大電流放電,從而使二極體損壞。
(2)整流管的六隻二極體與定子繞組相連接時,絕對禁止用兆歐表或 220V 交流電源檢查交流發電機絕緣情況。否則,易使二極體擊穿而損壞。
(3)發動機熄火后,應將點火開關斷開。不及時熄火,電池會持續放電,從而影響磁場,縮短電池使用時間。
(4)交流發電機運轉時,不能用試火方法檢查是否發電。否則,容易損壞二極體以及電子元件。
(5)調節器與交流發電機的搭鐵形式必須相同,否則交流發電機將因無磁場電流而不能輸出電壓。並且二者的電壓等級要一致,否者充電系統不能正常工作。
(6)發現交流發電機不發電或者充電電流小時,應及時排除故障,而且交流發電機與蓄電池之間的導線連接要牢固。否者,容易損壞二極體和電子元件。
(7)在交流發電機安裝在發動機上的時候,交流發電機的帶輪槽的中心和發動機的帶輪槽的中心要對齊,也要設置適合的三角帶鬆緊程度。
(8)早安裝 V 形帶的時候,要用力撬交流發電機的前端蓋。否則,將會壓損元件。

操作


步驟

一、準備工作
斷開配電室里的高壓開關,把隔離開關合到發電位置。
1、將發電機房的隔離開關合到發電位置。
2、檢查發電機的冷卻水、潤滑油、和燃油儲存情,發現不足應及時補充。
3、檢查各連接部件、緊固件和操縱部分是否鬆動、脫落卡死等異常情況。各導線連接處是否牢固、正確、接觸良好。
4、打開發電機操作屏下的控制櫃,合上啟動開關刀閘,待顯示屏有電。按動上下翻頁鍵,查看發電機的有關運行記錄,發現異常情況,立即處理,做好發電準備。
二、啟動運行
1、按動啟動按鈕,發電機啟動運轉,同時應注意有無機械雜音,異常振動等情況。
2、運行時操作人員通過儀錶密切監視發電機組的電壓、頻率、電流、功率因數、油溫、油壓、水溫、充電電流、轉速等儀錶指示及變化。當超過規定值時,應及時檢查並採取措施,恢復正常后才能繼續運行。
3、控制屏面板上的急停按鈕僅在發生緊急情況下使用,按下按鈕后發電機立即停機,同時發出聲光警報。
4、待發電機運行正常后,合上發電機組主開關(低壓空氣開關),發電機向用電負荷供電。
三、停機
1、市電正常后,逐步切斷負荷,斷開發電機組主開關(低壓空氣開關)。
2、在空載狀態下逐步將轉速降至怠速,待柴油機水、油溫溫度降至70℃以下時,再行停機。
3、斷開啟動控制電源,按操作順序將隔離刀閘合到市電位置。

方式

手動操作
(一)開機前檢查工作:
1.打開電源。
2.檢查下列各項是否正常:
(1)水箱水位
(2)機油及柴油油位
(3)電瓶電壓
(4)電瓶水位
3.檢查控制面板,將主開關切至停止位置,合上檢測開關,顯示正常后,打開檢測開關,各儀錶應顯示零,指示燈顯示關機。
(二)開機
1.將主開關切至手動啟動位置,發電機應隨即啟動,指示燈顯示正常。
2.觀察控制面板上各種儀錶,應運作正常。
3.若需帶負載運作,合上電源輸出開關。
(三)關機
1.先切斷後端負載再關閉電源輸出開關。
2.空載運轉五分鐘后,再將主開關切向停止位置。
3.檢查一切正常后,將主開關切至自動啟動位置,合上電源輸出開關。
自動操作
(一)開機前檢查工作請參照手動操作,但檢查后要將發電機切至自動啟動狀態,合上電源輸出開關。
(二)開機:切斷台電電源,觀察是否自動啟動。
(三)關機:打開台電電源,觀察是否自動切換電源及自動關機。
三、緊急狀況關機
(一)若發生緊急狀況,發電機本身的保護裝置拒絕啟動時,應緊急停機,將主開關切至關閉位置。
(二)緊急關機后,立即對發電機進行全面檢查,儘快恢后正常運作。
註:
1.發電機空徠載運轉不得超過十五分鐘。
2.發電機啟動運轉后,要對發電機的水位、機油位、柴油位、電瓶電壓、電瓶液進行檢查,保持正常狀態。
3.每次檢測或自動啟動運轉均要做運作記錄。

保養


常態保養

每星期空載試機一次,運轉時間10-15分鐘,以便及時發現問題,並確保蓄電池有足夠容量供發電機啟動。
1.保養前應切斷髮電機自動空氣開關,主開關置於停止位置,折開蓄電池正負級電源線,確認發電機不能啟動。
2.檢查蓄電池電解液水位,不足時應依其濃度加入硫酸溶液或蒸餾水。
3.計算髮電機距上次養的累積運轉時間,空氣濾凈器每50小時應清潔一次,機油濾凈器、柴油濾凈器、水過濾器每250小時更換一次濾芯。
4.檢查機組是否有漏水、漏油現象,清潔發電機機身。
5.接妥蓄電池電源線及接頭,測試故障顯示燈應全亮。
6.檢查接地線是否良好。
7.檢查機房抽風機運轉狀況,柴油油量是否足夠運轉八小時。
8.檢查冷郄水水位、機油油位是否正常。
9.手動試機運轉正常后,打開發電機自動空氣開關,主開關切至自動啟動位置,進行模擬停電測試,觀察發電機自動啟動狀況。
10.發電機帶負荷運轉一小時,觀察各儀錶指示和機組運轉是否正常。
11.填寫運轉記錄及保養記錄。·

技術保養

柴油發電機組按使用情況可分為兩種:一種是以市電為主,發電機組備用電源設備,另一種是以發電機為主供電設備。兩種情況的發電機使用時間長短相差很大,柴油發電機的保養一般以開機累計小時數來定,上述第一種供電方式每個月僅試機幾個小時,如累計到二、三技術保養小時數再進行技術保養,時間就顯得太久,所以,應根據具體情況靈活掌握,及時進行技術保養,可儘早消除機器的不良現象,保證機組處於良好的狀態,並可延長機器使用年限,因此,要使柴油機工作正常可靠,必須執行柴油機的技術保養制度,技術保養類別分為:
一、一級保養檢查(每日或每星期)
二、二級保養檢查(每250小時或一個月)
三、三級保養檢查(每1500小時或半年)
注意:1、三級保養”,“中修保養”,“大修保養”應用柴油發電機專業維護公司完成。
2、備用發電機應定期開動柴油機組運轉10分鐘左右,以蒸發柴油機體內的水分,達到防潮、防腐等作用。
(一)、一級保養檢查
<一> 檢查機油平面
用柴油機的機油尺來檢查機油平面。為了得到精確的讀數,機油平面應停機15分鐘后,機油流回到油底殼時檢查,機油尺度保持和原裝的油底殼配對,儘可能地保持機油平面接近高位“H”標記處。
警告:當機油標記低於低位標記“L”或高於高位標記“H”時決不要操作柴油機(如果必要,則添加柴油機中質量和牌號相同的機油)。
<二> 檢查冷卻系統
保持冷卻液加滿到工作平面,每天或每次開機前檢查冷卻液平面,分析冷卻液消耗的原因,檢查冷卻液平面,只有在冷卻系統冷卻後進行。
<三> 檢查進氣管各連接處
檢查進氣管各連接處,卡箍是否鬆動,軟管是否有龜裂,穿孔或磨損,是否有軟管斷裂或其它損傷,擰緊卡箍或按需要更換零件,保證進氣系統密封良好,確保全部空氣均通過空氣濾清器。
<四>外觀檢查
檢查是否有外部空氣漏入,冷卻液或機油滲漏。擰緊螺釘連接處、接頭等或者按需要可更換墊片。檢查機油尺各加油管道蓋,看是否緊固嚴密。
<五>檢查損壞情況
檢查燃油系統等,包括燃油泵的錯誤調查或碰傷的情況,檢查全部連接處有無滲漏或損壞。
<六>檢查驅動皮帶
視檢風扇、水泵、充電機皮帶是否損壞或鬆弛,扣損壞應換新。且進行調整鬆緊度,如有必要請專業技師進行調整。
交流發電機
交流發電機
<七>保養時應注意的事項
1、潤滑油壓力低。
2、功率不足。
3、冷卻液或機油溫度過高。
4、冷卻液,機油和燃油超耗。
5、發動機聲音不正常、煙色不正常、排煙管發紅。
<八>使用假負載時應注意的事項
1、載入過程為25%,50%,75%,100%。
2、修訂實際使用功率。
3、滿載運行一小時。
4、載入過程中時刻觀察各項油機輸出參數。