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同步發(fā)電機(jī)的序分量電抗
同步發(fā)電機(jī)的序分量電抗X1、X2、X0
分析同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行的基本方法是對(duì)稱分量法。應(yīng)用對(duì)稱分量法,可以把發(fā)電機(jī)不對(duì)稱的三相電壓、電流及其所激勵(lì)的磁勢(shì)分解為正序分量、負(fù)序分量和零序分量,然后對(duì)各個(gè)分量分別建立的端點(diǎn)方程式和相序方程式,求解各序分量并研究各序分量分別所產(chǎn)生的效果, ,將它們疊加起來(lái),就得出實(shí)際不對(duì)稱運(yùn)行的結(jié)果和影響。實(shí)踐證明,在不計(jì)飽和時(shí),上述方法所求得的結(jié)果,特別是對(duì)于基波分量基本上是正確的。
在不對(duì)稱運(yùn)行時(shí),同步發(fā)電機(jī)的空氣隙磁場(chǎng)為一橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),即除了正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以外,尚有負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。因?yàn)樗鼈兊男D(zhuǎn)方向不同,所以轉(zhuǎn)子回路的反應(yīng)也各不相同;對(duì)不同相序的電流,同步電機(jī)呈顯的電抗也就有不同的數(shù)值。
當(dāng)同步電機(jī)對(duì)稱運(yùn)行時(shí),如前面各章所討論的情形,定子電流為一穩(wěn)定的對(duì)稱三相電流,實(shí)際上即一組正序分量,它們所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(即正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng))和轉(zhuǎn)子之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),這個(gè)磁場(chǎng)并不能在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),這個(gè)電流所遇到的電抗便是同步電抗。故同步電機(jī)的正序電抗即系同步電抗,不對(duì)稱運(yùn)行時(shí),負(fù)序電流所產(chǎn)生的負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步速向著和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反的方向旋轉(zhuǎn),即該磁場(chǎng)將以兩倍同步速載切轉(zhuǎn)子繞組,將在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)一個(gè)兩倍于電源頻率的交變電流。對(duì)于負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而言,轉(zhuǎn)子繞組的作用為一短路繞組,致使負(fù)序電流所遇到的便不再是同步電抗,而是另一個(gè)電抗x2,稱它為負(fù)序電抗,其數(shù)值遠(yuǎn)較同步電抗為小。
負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子激磁繞組和組尼繞組中所感應(yīng)的兩倍頻率的交變電流,將引起附加的銅損耗;負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)還將在轉(zhuǎn)子表面產(chǎn)生渦流,從而引起附加表面損耗。這些損耗都將使轉(zhuǎn)子溫升提高。此外,負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)還將在轉(zhuǎn)子軸和定子機(jī)座引起振動(dòng)。
根據(jù)我國(guó)“發(fā)電機(jī)運(yùn)行規(guī)程”規(guī)定:在額定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí),汽輪發(fā)電機(jī)三相電流之差,不得超過(guò)額定值的10%,水輪發(fā)電機(jī)和同步補(bǔ)償機(jī)的三相電流之差,不得超過(guò)額定值的20%,同時(shí)任一相的電流不得大于額定值。在低于額定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí),各相電流之差可以大于上面所規(guī)定的數(shù)值,但應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)確定。
當(dāng)零序電流流過(guò)定子繞組時(shí),由各相零序電流所產(chǎn)生的三個(gè)脈動(dòng)磁勢(shì),其幅值相等,時(shí)間上同相,而三者在空間各相隔120°電角度,因此三相零序基波全成磁勢(shì)恰相至抵消,不形成氣隙互磁通,只存在一些漏磁場(chǎng),數(shù)值一般很小。零電流所遇到的電抗為帶有漏抗性質(zhì)的零序電抗,用代表,較更小。
由于現(xiàn)代電力系統(tǒng)的規(guī)模很大,在正常運(yùn)行時(shí)負(fù)載電流的嚴(yán)重不對(duì)稱是不常見的。具有實(shí)際意義的不對(duì)稱運(yùn)行情況為故障狀態(tài),如單相接地短路、二相短路和二相接地短路等。
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柴油發(fā)電機(jī)組功率不足的判斷方法
1、看冒煙現(xiàn)象
在柴油機(jī)工作時(shí),打開機(jī)油口蓋,如有一股股濃煙從機(jī)油口蓋冒出,稱下冒煙。下冒煙現(xiàn)象嚴(yán)重,說(shuō)明活塞、氣缸套、活塞環(huán)等件嚴(yán)重磨損。
2、看水溫查冷卻系統(tǒng)
如果柴油機(jī)工作室冷卻系水溫過(guò)高,則可以說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水腔水垢太厚或冷卻系有關(guān)部件(節(jié)溫器、水泵、風(fēng)扇燈)效率低或失效。
3、配氣正時(shí)查配氣相位
柴油機(jī)經(jīng)過(guò)產(chǎn)期工作后,正時(shí)齒輪、凸輪表面、隨動(dòng)柱和挺桿就會(huì)磨損,使進(jìn)氣門、排氣門開閉時(shí)間向后推遲而偏離 配氣機(jī)相位,使充氣效率降低,柴油機(jī)功率下降。因此,要定期檢查柴油機(jī)配氣相位,若不符合要求應(yīng)及時(shí)調(diào)整。
4、看壓縮力查漏氣
檢查壓縮力的方法是:在不減壓的情況下?lián)u轉(zhuǎn)曲軸,當(dāng)搖致壓縮力較大時(shí),再向上用力要一把,松放搖柄但手不要離開搖柄,此時(shí)如有很大的反彈力,說(shuō)明壓縮力很好,反之,說(shuō)明壓縮力較差。
5、看冒煙查煙色
柴油機(jī)在正常工作地,一般不冒煙或冒一些清淡的灰白色煙,有時(shí)肉眼難以看出。若冒黑煙,則說(shuō)明氣缸內(nèi)有多氣少,燃燒不完全;若冒白煙,則說(shuō)明燃油摻水,或柴油未完全燃燒,氣化后從排氣管冒出。
6、看積碳查工況
柴油機(jī)排氣口積碳呈黑灰色,表現(xiàn)向覆蓋著一層白霜,積碳層極薄,說(shuō)明柴油機(jī)工況良好;積碳色澤黑亮,但不濕,說(shuō)明柴油機(jī)輕微燒機(jī)油,應(yīng)及時(shí)排除;某缸排氣口積碳厚度明顯高于其他缸排氣口的,說(shuō)明該缸噴油器工作不良或氣缸密封性變差,應(yīng)進(jìn)行修理或更換;個(gè)別排氣口濕潤(rùn)或有機(jī)油的,說(shuō)明該缸大量排機(jī)油,應(yīng)進(jìn)行修理;各缸排氣口積炭層均較厚,且色澤較深的,多因工作濕度過(guò)低,或噴油過(guò)晚,柴油后然嚴(yán)重所致,應(yīng)正確使用并及時(shí)調(diào)整。
7、看點(diǎn)火查早晚
看點(diǎn)火時(shí)指檢查噴油是否正常時(shí),即供油提前角是否符合規(guī)定,供油過(guò)遲(提前角過(guò)小),則柴油機(jī)啟動(dòng)困難,燃燒不完全,排氣冒煙,機(jī)溫過(guò)高,功率不足;供油太早(提前角過(guò)大)柴油機(jī)工作時(shí)有敲擊聲,容易損壞零件,啟動(dòng)時(shí)容易發(fā)生倒轉(zhuǎn),同時(shí)也會(huì)影響柴油機(jī)功率的輸出。
8、看噴油查卡滯
噴油泵噴油應(yīng)不偏射、不滴油、油霧均勻、射程適當(dāng),工作時(shí)可聽到清脆的“噗嗤、噗嗤“聲,用手撫摸高壓油管有脈動(dòng)感。噴油良好并不能完全說(shuō)明油路零件沒有問(wèn)題,因此,還需要檢查供油拉桿和撥叉有無(wú)卡滯和松動(dòng)等現(xiàn)象。
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柴油發(fā)電機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)組件包含哪些呢
動(dòng)力傳動(dòng)組件是柴油發(fā)電機(jī)的重要組成部件,其主要任務(wù)是將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并將作用在活塞頂部的燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ?,通過(guò)曲軸向外輸出動(dòng)力,使熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。動(dòng)力傳動(dòng)組件包括的部件有連桿、連桿軸瓦、連桿襯套、連桿螺栓、曲軸、飛輪和活塞組件。
1.功用
在動(dòng)力傳動(dòng)組件中,連桿的作用是連接活塞和曲軸,并把作用在活塞上的燃?xì)鈮毫鬟f給曲軸。
2.條件和使用材料
柴油發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,主要承受活塞頂部的燃?xì)鈮毫σ约盎钊M件和連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力,同時(shí)還要承受摩擦力的作用。這些力使連桿時(shí)而被壓縮,時(shí)而受到拉伸,而連桿擺動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力還會(huì)使連桿出現(xiàn)彎曲。因此,要求制造連桿的材料必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度,重量還要盡量輕。
目前,連桿一般選用優(yōu)質(zhì)中碳鋼模鍛或滾壓成型,并且要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。中小功率柴油發(fā)電機(jī)的連桿有的采用球墨鑄鐵制造,其效果較好,且成本也較低。對(duì)于強(qiáng)化程度較高的柴油發(fā)電機(jī),連桿采用高級(jí)合金鋼(40Cr、40MnB、42CrMo等)滾壓制造。合金鋼的特點(diǎn)是抗疲勞強(qiáng)度高,但對(duì)應(yīng)力集中比較敏感,因此采用合金鋼時(shí),對(duì)外部形狀、過(guò)度圓角和表面粗糙度等都有嚴(yán)格的要求。近年來(lái),我國(guó)也采用稀土鎂球墨鑄鐵制造高速柴油發(fā)電機(jī)的連桿。
3.構(gòu)造
連桿主要由大頭、桿身和小頭3部分組成。
連桿大頭裝配在曲軸連桿軸頸上,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),它也隨連桿軸頸相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在連桿大頭內(nèi)部裝有軸瓦,連桿大頭能拆卸下來(lái)的部分稱為連桿大頭蓋。大頭的切面分為直切口和斜切口兩種,根據(jù)柴油機(jī)使用性能的不同可以選用直切口或斜切口。連桿大頭和大頭蓋用兩個(gè)或4個(gè)螺栓固定在一起,連桿大頭的孔徑尺寸要求比較,通常在大頭和大頭蓋的同一側(cè)打上配對(duì)記號(hào)。
(2)桿身
連桿大頭和小頭的中間部分稱為桿身。桿身的斷面形狀多為“工”字形,這是因?yàn)樵诓牧蠑嗝婷娣e相等的條件下,其抗彎斷面模數(shù) ,所以連桿能在軟輕重量的情況下獲得較大的結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度。
(3)連桿小頭
連桿與活塞銷相連接的部分稱為連桿小頭。小頭一般為薄壁圓形結(jié)構(gòu),下端用半徑軟大的圓弧與桿身圓滑銜接,在小頭內(nèi)部裝配有薄壁襯套。為了潤(rùn)滑襯套與活塞間的配合表面,在連桿小頭和襯套上鉆孔(或銑槽)來(lái)收集飛濺下來(lái)的油霧。有的在桿身內(nèi)部鉆一個(gè)油道,潤(rùn)滑油從曲軸連桿的軸頸經(jīng)過(guò)桿身內(nèi)部油道進(jìn)入襯套的摩擦表面。
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柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油壓力怎樣才能達(dá)到規(guī)定的正常標(biāo)準(zhǔn)
柴油發(fā)電機(jī)組,起動(dòng)后機(jī)油壓力為1.2Mpa,對(duì)調(diào)壓閥內(nèi)部的調(diào)節(jié)螺栓多次升壓調(diào)整后,機(jī)油壓力仍在1.5MPa以下,達(dá)不到增壓柴油發(fā)電機(jī)規(guī)定的正常標(biāo)準(zhǔn)(3.0~4.5MPa)。
故障分析:
柴油發(fā)電機(jī)在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,若機(jī)油壓力過(guò)低,則會(huì)加速運(yùn)動(dòng)部件的磨損,損壞密封效果,縮短柴油發(fā)電機(jī)的使用壽命,甚至?xí)l(fā)生事故。
造成這臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)出現(xiàn)該故障的主要原因有:機(jī)油黏度指數(shù)下降得較多或機(jī)油中進(jìn)入過(guò)多的柴油;機(jī)油濾清器內(nèi)部過(guò)臟,濾芯出現(xiàn)部分堵塞;調(diào)壓閥彈簧折斷;閥的作用面與閥座面貼合不嚴(yán)或閥卡滯:機(jī)油泵故障;潤(rùn)滑機(jī)件表面間隙過(guò)大。
故障處理:
①檢查機(jī)油的黏度指數(shù),未發(fā)現(xiàn)異常。
②檢查調(diào)壓閥內(nèi)部的工作情況,未發(fā)現(xiàn)異常。
③拆卸機(jī)油濾清器總成并進(jìn)行清洗。經(jīng)過(guò)清洗并裝配試機(jī),機(jī)油壓力沒有明顯提高。故障被排除。
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