故障檢查與技術(shù)維護

交流發(fā)電機繞組高溫的原因和防范措施

 

摘要：一旦出現(xiàn)發(fā)電機繞組高溫報警，意味著其超過了最高允許溫升，所謂允許溫升即是繞組的最高能夠承受的溫度，也就是實際溫度減去環(huán)境溫度的極限值。用戶在使用過程中發(fā)現(xiàn)發(fā)電機過熱，并同時出現(xiàn)跳閘、發(fā)電機端電壓低于100V以下及外殼發(fā)熱等現(xiàn)象，應(yīng)立即停機并查明其原因。

一、發(fā)電機繞組高溫原因

 

1、發(fā)電機本身故障

（1）發(fā)電機繞組匝間、相間繞組之間、繞組和接地電阻之間有短路現(xiàn)象，因而形成繞組中電流增加使其溫度急劇升高出現(xiàn)溫度過高。

（2）發(fā)電機鐵心片與片之間絕緣破壞，使鐵心中的渦流損耗增加，鐵心發(fā)熱劇增造成溫度過高。

（3）發(fā)電機過于頻繁啟動，由于啟動時的電流是正常工作電流2倍以上，同樣會引起繞組發(fā)熱增加造成溫度過高。

（4）發(fā)電機電氣接觸不良，使連接部件處的發(fā)熱增加造成溫度過高。

（5）轉(zhuǎn)動部位的軸承損壞或缺油時，使轉(zhuǎn)動部件摩擦增加或撞擊造成溫度過高。

 

 

2、電壓原因

（1）電壓高，超過發(fā)電機額定電壓的10%以上，引起發(fā)電機鐵損耗增加，使發(fā)電機發(fā)熱。

（2）電壓過低，低于發(fā)電機額定電壓的5%以上，發(fā)電機在額定負(fù)載運行時會發(fā)熱。

（3）三相電壓不平衡，相間電壓不平衡度超過5%，引起三相電流不平衡而使發(fā)電機發(fā)熱。

（4）三相發(fā)電機缺相工作時（如圖1所示），使另外兩相繞組中電流增加，造成繞組溫度過高，單相發(fā)電機啟動繞組斷線時，同樣會使主繞組溫度過高。

 

圖1 缺相運行與電流關(guān)系圖

3、負(fù)載方面

（1）負(fù)載過大，應(yīng)減輕負(fù)載或更換容量合適的發(fā)電機。

（2）啟動過于頻繁。

（3）機械負(fù)載有故障

 

4、 通風(fēng)散熱不良方面

（1）發(fā)電機通風(fēng)道堵塞，應(yīng)及時清掃。

（2）繞組表面有灰塵和油污，影響散熱，應(yīng)及時清理。

 

（3）環(huán)境溫度過高，應(yīng)采取降溫措施。

二、發(fā)電機繞組高溫處理辦法

 

1、無論發(fā)電機是在靜態(tài)還是動態(tài)，缺相運行帶來的直接危害就是發(fā)電機一相或兩相繞組過熱甚至燒壞。與此同時，由于動力電纜的過流運行加速了絕緣老化。特別是在靜態(tài)時，缺相會在發(fā)電機繞組中產(chǎn)生幾倍于額定電流的堵轉(zhuǎn)電流。其繞組燒壞的速度比運行中突然缺相更快更嚴(yán)重。所以在我們對發(fā)電機進行日常維護和檢修的同時，必須對發(fā)電機相應(yīng)的MCC功能單元進行全面的檢修和試驗。尤其是要認(rèn)真檢查負(fù)荷開關(guān)、動力線路、靜動觸點的可靠性。杜絕缺相運行。

2、由于長時間過載或過熱運行，繞組絕緣老化加速，絕緣最薄弱點碳化引起匝間短路、相間短路或?qū)Φ囟搪返痊F(xiàn)象使繞組局部燒毀。

3、盡量避免發(fā)電機過載運行。

4、保證發(fā)電機潔凈并通風(fēng)散熱良好。

5、避免發(fā)電機頻繁啟動，必要時需對發(fā)電機轉(zhuǎn)子做動平衡試驗。發(fā)電機繞組絕緣受振動（如啟動時大電流沖擊，所拖動設(shè)備振動，發(fā)電機轉(zhuǎn)子不平衡等）作用，使繞組出現(xiàn)匝間松馳、絕緣裂紋等不良現(xiàn)象，破壞效應(yīng)不斷積累，熱脹冷縮使繞組受到磨擦，從而加速了絕緣老化，最終導(dǎo)致最先碳化的絕緣破壞直至燒毀繞組。

6、盡可能避免頻繁啟動，特別是高壓發(fā)電機。

 

7、保證發(fā)電機的振動值在規(guī)定范圍內(nèi)（參照表1和圖2所示）。

注：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GBl0068.2-88《旋轉(zhuǎn)電機振動測定方法及振動限值》的規(guī)定，對不同軸中心高和轉(zhuǎn)速的單臺發(fā)電機，在按GBl0068.1規(guī)定的方式測定時，其振動速度有效值應(yīng)不超過表1的規(guī)定。

 

圖3 繞組振動檢測法

三、防止發(fā)電機繞組高溫的方法

 

1、新的或長期停用的發(fā)電機，使用前應(yīng)檢查繞組間和繞組對地絕緣電阻。通常對500V以下的發(fā)電機用500V絕緣電阻表；對500-1000V的發(fā)電機用1000V絕緣電阻表；對1000V以上的發(fā)電機用2500V絕緣電阻表。絕緣電阻每千伏工作電壓不得小于1MΩ，并應(yīng)在發(fā)電機冷卻狀態(tài)下測量。

2、檢查發(fā)電機的外表有無裂紋，各緊固螺釘及零件是否齊全，發(fā)電機的固定情況是否良好。

3、檢查發(fā)電機傳動機構(gòu)的工作是否可靠。

4、根據(jù)銘牌所示數(shù)據(jù)，如電壓、功率、頻率、聯(lián)結(jié)、轉(zhuǎn)速等與電源、負(fù)載比較是否相符。

5、檢查發(fā)電機的通風(fēng)情況及軸承潤滑情況是否正常。

6、扳動發(fā)電機轉(zhuǎn)軸，檢查轉(zhuǎn)子能否自由轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動時有無雜聲。

7、檢查發(fā)電機的電刷裝配情況及舉刷機構(gòu)是否靈活，舉刷手柄的位置是否正確。

 

8、檢查發(fā)電機接地裝置是否可靠，如圖3所示采用逐步檢測法。

圖3 線圈繞組接地檢測

 

總結(jié)：引發(fā)的發(fā)電機線圈過熱原理是電流增大、引起的磁路飽和，不能完全將動力轉(zhuǎn)換成電能而造成發(fā)熱。 上述的內(nèi)容就是康明斯公司為您分享的發(fā)電機高溫故障相關(guān)知識，期待為您帶來幫助。

 

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