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绍兴柴油发电机组维修保养服务中心

发电机励磁系统典型事故分析 1. 保护装置误报“转子回路一点接地”故障处理 (1)故障现象: 励磁调节器起励,发电机机端电压逐步建立,经过一个过渡过程后趋于稳定值,然而此时保护装置报“转子回路一点接地”故障,发电机运行正常。 利用转子电压表通过测量发电机转子正、负极对地电压,两极对地电压均不为零,说明发电机转子没有发生一点接地故障。按保护装置的复归按钮,“转子回路一点接地”故障信号消失。 (2)故障分析: 分析保护装置中“转子回路一点接地”动作原理知道,保护装置根据转子电压判断转子接地故障。当励磁调节装置刚起励时,发出初励电源投入命令,转子电压升高,发电机电压上升,经过一段时间延迟后,励磁调节装置自动退出初励电源,由于励磁调节器机端电压初始参考值低于初励电源产生的机端电压,所以当初励电源退出后,转子电压会突然下降很多,进而转子电压反馈给保护,则保护装置认为是转子回路发生了短路致使转子电压突然下降了,所以保护报信号。将励磁调节器逆变灭磁后重新做试验,在励磁调节器起励前,手工增加励磁调节器电压参考值,保证大于初励电源产生的发电机端电压,重新起励升压后,发电机运行正常,保护装置没有发“转子回路一点接地”故障报警。 (3)故障处理: 本次事故说明保护装置的“转子回路一点接地”功能不够完善,其动作机理不够科学,容易误动,建议完善“转子回路一点接地”功能,或者更换为更为可靠的“转子回路一点接地”保护装置。 在“转子回路一点接地”保护功能未完善前,调整励磁调节装置起励初始参考值,要求电压初始参考值大于初励电源产生的发电机端电压。 2. 正常调节有功功率引起机组解列的事故处理 (1) 事故现象: 某电厂发电机组正常运行中,根据中调要求进行升负荷操作,在增加有功功率过程中,发电机输出无功功率由50MVar突然降低至-80Mvar,励磁调节装置发出低励限制信号,发变组保护装置报失磁保护动作,发电机解列,灭磁开关跳闸。 (2)事故分析: 事故发生后,检查所有的保护及异常信号,发变组保护装置除了失磁保护动作外没有其它任何事故报警,故障录波显示事故障发生时,发电机机端电压下降,无功功率进相至80Mvar,失磁保护正确动作; 励磁调节装置除了发出低励限制信号没有其它事故报警信号,从励磁调节装置录波分析显示,励磁调节装置中电力系统稳定器输出突降至下限幅值(5%额定机端电压),发电机无功急剧下降,进相运行后,励磁调节装置低励限制启动,但未来得及调节,发电机进相深度已满足失磁保护动作条件。 根据当时只有有功功率增加操作,发电机励磁调节器采用PSS-1A型电力系统稳定器,因此分析认为事故的发生是因为PSS反调引起的。对于PSS-1A型电力系统稳定器来说,PSS本身无法判断发电机有功功率的增加是系统低频振荡引起的还是由原动机调节引起的,当原动机增大有功功率输出,PSS输出会降低发电机励磁电流,进而降低发电机无功功率,这就是PSS-1A型的“反调”现象。PSS-1A根据有功功率的变化调节发电机励磁电流,当发电机有功功率向上变化时,其“反调”幅度与有功功率变化幅度成正比,由于本次增加发电机有功功率幅度较大,速度较快,PSS的“反调”直接导致励磁电流的突然降低造成深度进相,导致发电机失磁保护动作解列。 (3)事故处理: PSS-1A的“反调”现象对电厂和系统都是不利的,对于PSS-1A型电力系统稳定器可以在调节有功功率时增加闭锁PSS输出的功能,但目前电力系统不推荐这种方法;要消除这种“反调”现象最有效的方法就是采用PSS-2A或PSS-2B模型,目前国内外多家励磁调节器已具有该类模型电力系统稳定器,并在工程中得到大量使用。 对励磁调节器的低励限制功能进行完善,事故过程励磁调节器最先发出低励磁限制信号,但由于低励限制功能作用太慢,没有限制发电机无功功率降低才导致发电机失磁保护动作,目前业界中低励限制调节方法有两种:一种采用在低励限制时增加电压参考值的方法限制无功功率下降,这种方法调节过程较平稳,但调节速度较慢;另一种在低励限制动作时直接切换为无功功率闭环调节,根据无功功率下降的幅度及速度进行调节,这种方法调节速度快,有助于发电机无功功率快速恢复至正常运行范围。 3. 无功调差参数设置不一致切换导致发电机误强励事故分析 (1) 事故现象: 某电厂200MW机组处于发电状态,有功200MW,无功+100Mvar。励磁调节器正常工作中,A通道为主通道,B通道为从通道,处于备用状态,励磁调试人员观察励磁电流,进行通道切换试验,通道切换命令(A通道至B通道)发出后,励磁电流突然增大,励磁变压器保护动作,作用于发电机解列跳闸。 (2) 事故分析: 事故发生后,检查B通道和励磁变压器保护装置,结果表明B通道和励磁变压器保护装置均工作正常,重新开机,B通道也能正常带负荷运行。但发现当发电机空载时,进行A通道和B通道切换,发电机定子电压无扰动;当发电机负载时,进行A通道和B通道切换,发电机定子电压有明显的偏移,遂将事故原因分析重点放在A通道和B通道参数差异上,比较发现:A通道无功调差系数为0,B通道无功调差系数误设置为-15%。 无功调差系数的定义为发电机无功功率为额定容量时,叠加在电压测量值的发电机定子电压的百分数。无功功率调差系数为-15%的含义为当发电机无功功率为额定容量时,发电机定子电压测量等效降低-15%,即相当于增加励磁电流直至发电机定子电压增加15%,事故发生时,无功功率(100MVar)近似为额定容量(235MVA)的42.5%,由于A通道无功功率调差系数为0,B通道无功功率调差系数为-15%,当励磁从A通道运行切换至B通道运行时,相当于发电机电压要增加6.37%,励磁电流急剧增加,超过励磁变压器保护启动值,延时后动作跳闸,发电机解列灭磁。 (3) 事故处理: 重新设置无功功率调差系数,A通道和B通道定值相同,发电机并网后重新做A通道和B通道切换试验,试验顺利完成,发电机定子电压、无功功率和励磁电流无明显变化。 检查励磁调节器励磁电流过励限制定值和励磁变压器保护装置定值配合情况,保证出现误强励时,励磁调节器励磁电流过励限制先动作降低励磁电流,不能出现励磁变压器保护先动作于发电机解列。
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详细描述

柴油发电机组与UPS的匹配

1、网络数据中心、数据交换中心、金融结算中心、重要系统调度中心等关键部门的设备都需要不间断的电源供电,都需要配套UPS。

2、通常供电模式采用:一路市电供电+柴油发电机组备用+UPS。

3、重要供电模式采用:两路市电供电+柴油发电机组备用+UPS。

主要是由于整流器产生的电流谐波对供电系统产生的不良影响:

1、对发电机组的电压调节器的影响

2、对UPS的同步电路的影响

1.发电机组的输出电压突然增高到440V以上,造成UPS损坏。

2.发电机组输出频率到50~60Hz,致使UPS保护动作。

3.发电机组出现严重的机械共振现象,绍兴柴油发电机维修保养,越城柴油发电机维修保养,新昌柴油发电机维修保养,诸暨柴油发电机维修保养,上虞柴油发电机维修保养,嵊州柴油发电机维修保养,柴油机出现有节奏的摇摆和声音起伏,严重会损坏发电机的励磁回路和AVR

4.UPS检测到过电压或过频率而自动关断整流器,由后备电池组逆变向负载供电,反复出现油机+蓄电池逆变切换供电。

上述现象的原因都有哪些呢?下面介绍一下负载性质!

1、负载的分类(根据负载的特性):

     1)线性负载

     2)非线性负载。

1、 线性负载:

1)电压和电流之间是线性关系的负载,如果发电机的电压是正弦波,通  过负载的电流也是正弦波,如图所示。

2)常见的线性负载有加热器、白炽照明灯、变压器、直接启动或传统降 压启动方式的电动机等。

3)线性负载根据电压和电流的相位关系又分为电阻性(如电阻、电炉 、 白帜灯等)、电感性(如感应电动机、变压器等)、电容性(如电容器等)负载。

1、 非线性负载:

1)电压和电流之间是非线性关系的负载,存在基波(50或60 Hz)和谐波(3 次、 5次,、7次、11次等奇次谐波)存在不同的幅值和相位畸变波形。如后附图。

2)在负载投入、运行过程中,电压、电流的关系是经常变化的,其波形也不是我们常说的正弦交流波,而是含有不光滑的畸变成分,根据数学的方法可分解为基波和一系列的高次谐波,主要是3次、5次、7次、11次等奇次谐波

脉冲非线性负载产生的谐波类型及电流谐波

图表中可以看到:

1、四脉冲系统产生谐波有:3、5、7、9、11、 13、15、17、19次

2、六脉冲系统产生谐波有:5、7、11、13、17、19次。

3、 十二脉冲系统产生谐波有:11、13次

** 谐波电流比例% (p.u) : 1/3rd,  1/5th,  1/7th,  1/9th

**总谐波畸变=谐波电流方根总数

**对应的总的畸变谐波THD分别为:45%---30%---14%

**十二脉冲的UPS谐波危害最小

1、机组的输出功率选择。柴油发电机组在60%以上额定负载的情况下工作对柴油发电机较为有利。

2、在考虑发电机总负荷中的UPS负载部分,需考虑的主要因素有:UPS功率,电池充电功率,UPS整机效率,UPS的输入整流方式,UPS整流器引起的输入电流失真等,都需适当增加发电机的功率;

3、UPS的整流器对于频率漂移更为敏感,这也需增大发电机功率。一般选择发电机功率和UPS功率都有一定的系数

1、柴油发电机组工作方式的选择。对于非线性负载,两冲程柴油发电机组带载能力优于四冲程柴油发电机组。

1、同步发电机永磁励磁结构的说明

1、UPS输入整流方式的选择。非线性负载会向发电机组反射大量的高次谐波,尤以5次、7次、11次谐波对发电机的危害性严重。

2、不同非线性负载对柴油发电机组输出电压失真度(THD)都有不同的影响程度。

3、以200kVA机组为例

柴油发电机组控制系统

柴油发电机原理

    简而言之,就是柴油机驱动发电机运转。
    在汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。
    将交流或直流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。
    这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。

发电机的励磁系统

一、相复励励磁

二、三次谐波

三、可控硅直接励磁

四、无刷励磁

柴油发电机组控制系统的组成

主回路开关

速度调节器

电压调节器

测量回路

保护回路

同期控制

电力监视

二次操作回路

稳压电源

主回路开关

长延时脱扣:发电机额定电流110~115%

短延时:发电机额定电流200%~300%

瞬时脱扣:1000%~1700%

一台发电机时只设置长延时和短延时

二台发电机时只设置长延时和短延时

三台发电机时只设置长延时和短延时、瞬时

速度调节器

      在不同负载情况下,柴油机电子调速器将保持柴油机的转速稳定于1000RPM(或1500RPM),从而保持发电机输出50Hz的恒定频率。 WOODWARD 2301A电子调速器,它具有功能全、反应快、精度高、稳定性好、功耗低、调整方便等一系列优点。其基本结构包括数/模转换电路;调节放大电路、负荷分配电路、输出电路及稳压电源等环节。

柴油机转速控制指标

频率稳态调整率      0—5%(可调)

频率瞬态调整率      ±5%

频率波动率          0.5%

频率稳定时间        3S

速度调节器
通过调节油门大小控制速度

2301A速度调节和负荷分配模块外形

2301A速度调节和负荷分配模块主要参数及功能

电源:20V~24V

负载信号:90–240 Vac 3ø 45–66 Hz 3ø 电流

速度传感器:100~300欧姆,1~30Vac

速度调整范围:0~10%

同步输入: ±5Vdc

负载分配:0~6Vdc

速度输出信号:7.5 Vdc max for 0 to 214 mA

速度降:0~10%

怠速:55%额定转速

加速时间:0–10 s

负载增益:最大6Vdc ,5 A 电流

2301A速度调节和负荷分配模块端子图

速度控制系统图

怠速(Low Idle Speed)

快速性(Actuator Compensation)

增益电位器(Gain)  

额定转速电位器(Rated Speed)

初始燃油限制电位器(Start Fuel Limit)

升速时间电位器(Ramp Time)

稳定性(Reset)电位器

负荷分配系统图

调差电位器(Droop)

负载增益电位器(Load Gain)

2301A速度调节和负荷分配模块接线图

负荷分配接线示意

电压调节器要求

        提供发电机空载励磁。当负荷发生变化时,发电机励磁调节单元将对发电机的励磁电流进行控制,以保证发电机输出电压的稳定及整个发电机组无功功率的均衡分配。该单元包括PID调节器、功放电路、电压及无功测量电路、无功均衡电路组成。

交流发电机电压控制指标

电压稳态调整率       ±2.5%

电压调整范围         ±20%

电压波动率           0.5%

电压稳定时间         1.5S

响应时间             20mS

DECS-100电压调节器
主要参数及功能

电源:88V-250Vac,单相或三相,50-400Hz

建压电压:>6V

负载信号:100–600Vac,单相或三相

电流检测:5Aac,50/60Hz,单相

励磁输出:63Vdc,7Adc,最大135Vdc,15Adc

并列补偿:无功降落和无工差动(横流)

磁场过压保护

磁场过电流保护

发电机过压保护

软起动功能

报警和跳闸输出

RS232接口

DECS-100电压调节器接线图

发电机并联运行的条件

待并机组与运行机组(或电网)的电压相等

待并机组与运行机组(或电网)的频率数值相等

待并机组电压的初始相位与运行机组(或电网)电压的初始相位一致

待并机组相序与运行机组(或电网)相序相同

同期柜功能

用于实现柴油发电机组的并网条件的检测和并网控制。同期控制柜内包括同期控制单元、切换装置、接地

检查单元、相序保护单元、功率限制单元、及稳压电源。

实现的控制指标如下:
 使用频率表及选择开关来读发电机频率同步波形和同步指示灯发电机选择器和发电机断路器闭合按钮
 不需调节频率和电压,同步模块可自动调节频率和电压,可以防止误操作

同期原理及方案

实现控制指标的原理及方案如下:
 1、同期控制单元
  为了避免误操作造成发电机组对电网或电网对发电机组的冲击,防止发电机组在并网时出现故障,在同期控制中采取了双重保护措施,断路器选用欠压脱扣方式,在同期闭锁继电器控制的基础上增加一个电子同期闭锁装置,以确保并网合闸瞬间完全在满足并网的条件下进行,否则合闸操作无效(例如同步指示灯变化还较快,或相位差偏大时)。
 2、相序保护单元
  相序保护单元用来防止主电网相序出错。当检测电网为反相序情况时,保护单元立即发出故障信号,以避免电源相序接反而引起的各种事故。
 3、功率限制单元
  功率限制单元由kW(有功)限制控制电路和kVA(无功)限制控制电路两部分组成。
  kW(有功)限制控制电路采用或门形式综合来自每台发电机组提供的有功超功率检测信号,当某台发电机出现KW数超限时,相应的比较电路发出指令,由记忆电路加以记忆并通过继电器发出封锁信号。
  kVA(无功)限制控制电路也采用或门形式综合来自每台发电机组提供的无功超功率检测信号,当某台发电机出现kVA数超限时,相应的比较电路发出指令,由记忆电路加以记忆并通过继电器发出封锁信号。
 4、接地检测单元
  接地检测单元采用高阻抗接地检测电路,对三相600V、380V母线及各个整流柜输出的正负直流母线的接地情况进行检测,并通过相应的信号灯显示出接地故障

同步模块外形图

同步模块主要参数及功能

额定频率50Hz~60Hz

输入电压:115 V±10%或115V ±10%

相角偏置:0~±10°

电压匹配:1%或5%

 功率:5W

电压匹配

速度匹配

断路器闭合信号

同步模块系统块图

同步模块端子图

测量回路和电力监视

测量变压器

电流互感器

电力仪表(多功能保护继电器)

交直流接地检测

发电机回路的保护

目的:

    防止发电机过载损伤

    切除发电机和发电机故障

    发电机断路器和馈电用保护装置进行选择切除动作,并迅速切除汇流故障

    发电机并联运行时,防止原动机损伤

内容:

    发电机过载保护

    发电机短路保护

    发电机逆功率保护

    发电机欠电压保护

    自动卸载

发电机保护整定值

过电流:依据发电机的额定电流值进行整定

过电压:约690V

欠电压:约530V

过 频:54HZ

欠 频:46HZ

逆功率:-7%

逆序保护

柴油发电机组其他保护功能

水温高保护

低油压保护

有功功率限制电路,防止柴油机过载

无功功率限制电路,防止发电机过载

稳压电源

整流变压器

充电电路

蓄电池

电源分配电路

IFC5系列发电机励磁电路

柴油发电机组销售 柴油发动机销售 柴油发电机维修 柴油发动机维修 船舶动力设备销售维修服务

宁波日兴动力科技有限公司 重康船舶设备有限公司承接:康明斯 珀金斯 依维柯 大宇 富豪 三菱 奔驰 卡特  强鹿等进口及国产机组特约维修、保养服务。公司可与客户签订长期维保协议,提供专业、优质、省心的一条龙服务。 

主要维修内容(由于各款发电机组性能及使用状况差异,所列标准仅供参考,应视具体情况来操作)

小故障检修:对于机组小故障,针对故障现象,进行专业的检测和维修。
小修:(使用时间:3000-4000小时)
1、检查柴油发电机组气门,柴油发电机组气门座等磨损程度,必要时进行柴油发电机组修理或更换;
2、检查柴油发电机组PT泵,喷油器的工作状况,必要时进行修理、调校;
3、检查、调整柴油发电机组连杆及各紧固螺丝的扭力矩;
4、检查、调整柴油发电机组气门间隙;
5、调整柴油发电机组的喷油器行程;
6、检查调整风扇充电机皮带的张紧度;
7、清洗进气支管的积炭;
8、清洗中冷器芯;
9、清洗整个柴油发电机组机油润滑系统;
10、清洗摇臂室、油底壳的油泥及金属铁屑。

中修:(使用时间:6000-8000小时)
1、含柴油发电机组小修项目;
2、分解发动机(除曲轴外);
3、检查缸套、活塞、活塞环、进排气门、等曲柄连杆机构、配气机构、润滑系统、冷却系统的易损零件,必要时更换;
4、检查柴油发电机组燃料供给系统,调校油泵油咀;
5、发电机电球修理检测,清净油污沉积物,润滑电球轴承。

大修:(使用时间:9000-15000小时)
1、含柴油发电机组中修项目;
2、解体全部柴油发电机组的发动机;
3、更换气缸体、活塞、活塞环、大小轴瓦、曲轴止推垫、进排气门、全套发动机大修包;
4、调校油泵、喷油器、更换泵芯、喷油头;
5、更换柴油发电机组的增压器大修包、水泵修理包;
6、校正连杆、曲轴、机体等部件,必要时修复或更换。
7、电机定子,转子除尘。
8、检测定子,转子线圈各项绝缘特性。
9、检测,恢复发动机控制线路。
10、检测发动机高水温、低油压保护功能,对损坏件予以更换。
11、检测控制面板各仪表,启动开关。

服务承诺:
  经我公司维修的所有型号的发电机组可保用期一年或2000小时。保用期内机组如发生故障,所有的修理费,零配件由我公司承担。公司将以满足用户的需求为宗旨,长期为用户提供纯正的备品备件、技术咨询,机组改造及人员的培训。接到用户反馈的质量问题后,在24小时内作出答复或派出售后服务人员,尽快到达现场,做到用户不满意服务不停止。 

服务体系:
 一、售前服务
   专业工程师为用户提供售前的技术咨询和规划配套指导,解答用户在使用过程中遇到的疑难问题和提供相关的技术指导;对于备用电力的建站方式选择,机组容量的选定,配电设备,投建标准等,我们会选派具备多年从业经验的工程技术人员进行实地考察,给予客户清晰明确的建议与指导,并开列具备契约书性质的可行性方案、费用明细、验收标准等,力图让用户买的放心,用得省心。

二、售中服务
  我公司保证机组交付使用后每两个月巡回用户一次,考查机组使用情况,评估机组品质提出使用保养建议。集成的客户处理系统,通过强大的数据库支持和自动生成报告来精确地进行产品跟踪,提供最佳售后服务网点和的灵活的配送机制。
另外我们所有对外公布的联络方式都可以直接指向产品的后续服务,解除用户的后顾之忧。  

三、售后服务
    提供免费的机房设计、配电设计建议; 2、免费指导安装、调试; 3、免费为用户的操作及维护人员进行技术培训和咨询; 4、指导保养、维护; 5、对最终用户建立客户档案,跟踪服务,定期巡检,终身维修; 6、公司常年提供纯正的备品备件,且维修工程师随时可为您提供技术援助。  

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