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江宁发电机维修

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发电机

发电机(英文名称:Generators)是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。

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中文名发电机功能发电
英文名The generator

种类

直流发电机和交流发电机

工作原理

发电机主要由定子、转子、端盖.电刷.机座及轴承等部件构成。定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。发电机转子由转子铁芯、转子磁极(有磁扼.磁极绕组)、滑环、(又称铜环.集电环)、风扇及转轴等部件组成。通过轴承、机座及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,通过滑环通入一定励磁电流,使转子成为一个旋转磁场,定子线圈做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。由于电刷与转子相连处有断路处,使转子按一定方向转动,产生交变电流所以家庭电路等电路中是交变电流,简称交流电。中国电网输出电流的频率是50赫兹。汽轮发电机 与汽轮机配套的发电机。为了得到较高的效率,汽轮机一般做成高速的,通常为3000转/分(频率为50赫)或3600转/分(频率为60赫)。核电站中汽轮机转速较低,但也在1500转/分以上。高速汽轮发电机为了减少因离心力而产生的机械应力以及降低风摩耗,转子直径一般做得比较小,长度比较大,即采用细长的转子。特别是在3000转/分以上的大容量高速机组,由于材料强度的关系,转子直径受到严格的限制,一般不能超过 1.2米。而转子本体的长度又受到临界速度的限制。当本体长度达到直径的6倍以上时,转子的第二临界速度将接近于电机的运转速度,运行中可能发生较大的振动。所以大型高速汽轮发电机转子的尺寸受到严格的限制。10万千瓦左右的空冷电机其转子尺寸已达到上述的极限尺寸,要再增大电机容量,只有靠增加电机的电磁负荷来实现。为此必须加强电机的冷却。所以 5~10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。70年代以来,汽轮发电机的最大容量已达到130~150万千瓦。从1986年以来,在高临界温度超导电材料研究方面取得了重大突破。超导技术可望在汽轮发电机中得到应用,这将在汽轮发电机发展史上产生一个新的飞跃。

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延长寿命

新买的柴油发电机如何使用可延长发电机组的使用寿命:

新购买的柴油发电机组需要注意一下几点,正确使用和维护发电机组可延长发电机组的使用寿命:

1.起动前的准备工作

(1)机房操作人员应遵守安全操作规程,穿工作服和绝缘鞋,机组人员应分工明确。

(2)检查飞轮及发电机部分防栏杆罩是否完好。

(3)检查各变速箱、离合器、调速器、油位、各紧固件等,确认完好,油水温度不低于20度时,方可起动。

(4)将各系统管路闸门设置在“工作”位置。

(5)检查传动机构的链接螺栓,并紧固好。

(6)将离合器手柄压力是否正常,超速保险装置是否定位。

(7)检查贮气瓶压力是否正常,超速保险装置是否定位。

(8)打开打气泵的排污阀。

(9)检查循环水泵、机油泵、燃油泵是否正常。

(10)将励磁电阻置于最大的电阻位置,并将送电开关断开。

2.起动和运行操作

(1)对于停机超过24h的机组,须先打开试动阀,并起动机油泵。对于停机超过7天的机组,应测量励磁机及操作电路的绝缘电阻,必须符合要求。

(2)起动燃油泵,放出管路中的空气,观察电压是否在规定的范围内。若正常,方可进行正式起动。

(3)察看起动电源的电压是否符合要求。若电压正常,按下起动按钮等柴油发动机正常运行后即松开。

(4)当柴油发动机运转后,观察机油压力表的指示值,当升到规定值以上时,停止机油泵,并关闭扫气泵排污阀,穿好前离合器螺钉。

(5)当发电机起动后,即认为发电机及全部电气设备均已带电,人体不得接触带电部位。

(6)发电机起动后,应逐渐提高柴油发动机的转速,并进行送电前的检查。

(7)逐渐调整柴油发动机的转速,但在调整时应注意观察发电机运转是否正常。正常时,集电环及换向器上的电刷应无跳动、无冒火花现象、无异常响声。

(8)调整发电机输出的电压和频率,其电压值应稳定并达到380v+-10v,频率应达到50Hz+-0.5Hz。

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3.发电机回收

发电机回收再利用,可以极大节省资源的浪费,合理利用,在能源上给与极帮助和推动作用。

由于每一次能源形态的不同,可以制成不同的发电机。

利用水利资源和水轮机配合,可以制成水轮发电机;由于水库容量和水头落差高低不同,可以制成容量和转速各异的水轮发电机。

利用煤、石油等资源,和锅炉,涡轮蒸汽机配合,可以制成汽轮发电机,这种发电机多为高速电机(3000rpm)。

此外还有利用风能、原子能、地热、潮汐等能量的各类发电机。

此外,由于发电机工作原理不同又分作直流发电机,异步发电机和同步发电机。目前在广泛使用的大型发电机都是同步发电机。

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基本信息

由内燃机驱动的发电机。它起动迅速,操作方便。但内燃机发电成本较高,所以柴油发电机组主要用作应急备用电源,或在流动电站和一些大电网还没有到达的地区使用。柴油发电机通常在1000转/分以上,容量在几千瓦到几千千瓦之间,尤以200千瓦以下的机组应用较多。它制造比较简单。柴油机轴上输出的转矩呈周期性脉动,所以发电机是在剧烈振动的条件下工作。因此,柴油发电机的结构部件,特别是转轴要有足够的强度和刚度,以防止这些部件因振动而断裂。此外,为防止因转矩脉动而引起发电机旋转角速度不均匀,造成电压波动,引起灯光闪烁,柴油发电机的转子也要求有较大的转动惯量,而且应使轴系的固有扭振频率与柴油机的转矩脉动中任一交变分量的频率相差20%以上,以免发生共振,造成断轴事故。

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柴油发电机组

主要由柴油机、发电机和控制系统组成,柴油机和发电机有两种连接方式,一为柔性连接,即用连轴器把两部分对接起来,二为刚性连接,用高强度螺栓将发电机钢性连接片和柴油机飞轮盘连接而成,目前使用刚性连接比较多一些,柴油机和发电机连接好后安装在公共底架上,然后配上各种传感器,如水温传感器,通过这些传感器,把柴油机的运行状态显示给操作员,而且有了这些传感器,就可以设定一个上限,当达到或超过这个限定值时控制系统会预先报警,这个时候如果操作员没有采取措施,控制系统会自动将机组停掉,柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用的。传感器起接收和反馈各种信息的作用,真正显示这些数据和执行保护功能的是机组本身的控制系统。

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柴油发电机型号含义

柴油机发电机组是以柴油机作动力,驱动同步交流发电机而发电的电源设备。为了便于生产管理和使用,国家对柴油机发电机组的名称和型号编制方法做了统一规定,机组的型号排列和符号含义如下图

123456

柴油发电机组的型号

其中符号和数字代表的型号含义如下:

1---输出额定功率(KW),用数字表示。

2---输出电压种类G代表交流工频;P代表交流中频;S代表交流双频;Z代表直流。

3---发电机组类型;F代表陆用;FC代表船用;Q代表汽车用;T代表挂车用。

4---控制特征,缺位为手动(普通型)机组;Z代表自动化机组;S代表低噪声机组;SZ代表低噪音自动化机组。

5---设计序号,用数字表示。

6---变型代号,用数字表示。

7---环境特征,缺位普通型;TH代表湿热型。

柴油发电机组含义

柴油发电机主要结构

柴油发电机的主要结构包括柴油发电机、发电机、水箱、控制系统、底架。 ⑸120GFSZ1代表输出额定功率120KW、交流工频、陆用、低噪声、设计序列号为1的自动化柴油发电机组。

⑹200GFC1代表输出额定功率200KW、交流工频、船用、设计序列号为1柴油发电机组。

⑺120GT6代表输出额定功率120KW、交流工频、挂车式(即拖车式)、设计序列号为6的柴油发电机组。

⑻90GQ1代表输出额定功率为90KW、交流工频、汽车式、设计序列号为1的柴油发电机组。

⑼17ZQ1代表输出额定功率17KW、直流、汽车式、设计序列号为1的柴油发电机组。

有的国产柴油发电机组系列型号是由机组生产厂自行确定的,与上述型号含义不同。

柴油发电机原理

柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。

在柴油机汽缸内,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。

将无刷同步交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。

柴油发电机组是一种独立的发电设备,系指以柴油等为燃料,以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制用蓄电瓶、保护装置、应急柜等部件组成。整体可以固定在基础上,定位使用,亦可装在拖车上,供移动使用。柴油发电机组属非连续运行发电设备,若连续运行超过12h,其输出功率将低于额定功率约90%。尽管柴油发电机组的功率较低,但由于其体积小、灵活、轻便、配套齐全,便于操作和维护,所以广泛应用于矿山、铁路、野外工地、道路交通维护、以及工厂、企业、医院等部门,作为备用电源或临时电源。同时这种小型的发电机组也可以作为小型的移动电站使用,成为很多企业的后备电源使用。

柴油发电机品牌

柴油发电机的品牌是以柴油机的品牌来定义的,也就是配的什么柴油发动机,那么也就叫什么柴油发电机。现在市场上主要的品牌有牧德田、上柴、玉柴、潍柴、劳斯莱斯、三菱、卡特、沃尔沃、MTU、道依茨等国内外知名品牌。

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安装规程

一、机组启动前的准备

1、检查润滑油的油位、冷却液液位、燃油量

2、检查柴油机的供油、润滑、冷却等系统各个管路及接头有无漏油漏水现象

3、检查电气线路有无破皮等漏电隐患,接地线电气线路是否松动,机组与基础的连接是否牢固

4、若环境温度低于零度时,须在散热器内添加一定比例的防冻剂。

5、柴油发电机组第一次启动或停机较长时间后再次启动,应先用手压泵排尽燃油系统内的空气。

二、启动

1、合上控制箱内的保险后,按启动按钮,按下按钮3~5s,若启动不成功,应等20s左右再次启动。若多次启动不成功,应停止启动操作,排除电瓶电压或油路等故障因数后,再次启动。

2、启动时应观察几油压力,若油压无显示或很低时,应立即停车检查

三、运行

1、机组启动后,检查控制箱模块各项参数;机油压力、水温、电压、频率等。

2、通常情况下,机组启动后转速直接达到额定转速;有怠速要求的机组,怠速时间一般为3~5min,怠速时间不易过长,否则可能烧坏发电机相关元器件。

3、检查机组油路、水路及电器的渗漏情况

4、检查机组各连接处的紧固情况,看有无松动和剧烈振动。

5、观察机组各种保护和监视装置是否正常

6、当转素达到额定转速,起空载运行的各项参数稳定后,合闸供电。

7、检查确认控制屏各项参数是否在允许的范围内,再次检查机组的振动,有无三漏及其他故障。

8、机组运行时严禁超载。

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四、正常停机

停机前必须先分闸,一般情况卸载后需运行3~5min停机。

五、紧急停机

1、发电机组运转出现异常情况时,必须立即停机。

2、紧急停机时,按下急停按钮或将喷油泵停机控制手柄迅速推倒停车位置。

六、保养事项

1、柴油机滤芯更换时间为300H;空气滤芯更换时间为每400H;机油滤芯第一次更换时间为50H,以后为250H。

2、机油第一次更换时间为50H,以后机油正常更换时间为每250H

发展历史

1832年,法国人毕克西发明了手摇式直流发电机,其原理是通过转动永磁体使磁通发生变化而在线圈中产生感应电动势,并把这种电动势以直流电压形式输出。1866年,德国的西门子发明了自励式直流发电机。1869年,比利时的格拉姆制成了环形电枢,发明了环形电枢发电机。这种发电机是用水力来转动发电机转子的,经过反复改进,于1847年得到了3。2KW的输出功率。1882年,美国的戈登制造出了输出功率447KW,高3米,重22吨的两相式巨型发电机。美国的特斯拉在爱迪生公司的时候就决心开发交流电机,但由于爱迪生坚持只搞直流方式,因此他就把两相交流发电机和电动机的专利权卖给了西屋公司。1896年,特斯拉的两相交流发电机在尼亚拉发电厂开始劳动营运,3750KW,5000V的交流电一直送到40公里外的布法罗市。1889年,西屋公司在俄勒冈州建设了发电厂,1892年成功地将15000伏电压送到了皮茨菲尔德。在公元1831年,法拉第将一个封闭电路中的导线通过电磁场,导线转动有电流流过电线,法拉第因此了解到电和磁场之间有某种紧密的关连,他建造了第一座发电机原型,其中包括了在磁场中迥转的铜盘,此发电机产生了电力。在此之前,所有的电皆由静电机器和电池所产生,而这二者均无法产生巨大力量。但是,法拉第的发电机终于改变了一切。发电机包括一个能在二个或二个以上的磁场间迅速旋转的电磁铁,当二个磁场相互交错,就产生了电,由电线从发电机中导出。电子工程师依发电机线绕的方式和磁铁的安排,而获得交流电(AC)或直流电(DC),大部分发电机都是产生交流电,它比直流电更易由传输线作长距离的传送。学过物理课的人都会记得,英国科学家法拉第于1831 年发现了电磁感应原理。这一在人类社会发展过程中起到重要作用的原理是说:“当磁场的磁力线发生变化时,在其周围的导线中就会感应产生电流。”法拉第曾煞费苦心,通过研究和反复实验,终于发现了这一影响巨大的科学原理,而且他确信,利用此原理肯定能制造出可以实际发电的发电机。就在法拉第发现电磁感应原理的第二年,受法拉第发现的启示,法国人皮克希应用电磁感应原理制成了最初的发电机。皮克希的发电机是在靠近可以旋转的U 形磁铁(通过手轮和齿轮使其旋转)的地方,用两根铁芯绕上导线线圈,使其分别对准磁铁的N 极和S 极,并将线圈导线引出。这样,摇动手轮使磁铁旋转时,由于磁力线发生了变化,结果在线圈导线中就产生了电流。由这种发电机的装置可以知道,每当磁铁旋转半圈时,线圈所对应的磁铁的磁极就改变一次,从而使电流的方向也跟着改变一次。为了改变这种情况,使电流方向保持不变,皮克希想出了一个巧妙的办法:在磁铁的旋转轴上加装两片相互隔开成圆筒状的金属片,由线圈引出的两条线头,经弹簧片分别与两个金属片相接触。另外,再用两根导线与两个金属片接触,以引出电流。这个装置,就叫做整流子,在后来的发电机上仍得到应用。整流子为什么能保持电流方向不变呢?这是因为电流从线圈流入整流子,而整流子是和磁铁一起旋转的。当磁铁转过半圈,线圈中电流方向倒逆过来,整流子也正好转过半周来而掉转了方向,因而输出的电流方向始终是不变的。皮克希发明的这种发电机在世界上是首创,当然也有其不足之处。需要对它进行改进的地方,一是转动磁铁不如转动线圈更为方便灵活;二是通过整流子可以得到定向的电流,但是电流强弱还是不断变化的。为改变这种情况,人们采用增加一些磁铁和线圈数量,并稍微错开地将变化的电流一起引出的办法,使输出电流的强度变化控制在一定的范围内。从皮克希发明发电机后的30 多年间,虽然有所改进,并出现了一些新发明,但成果不大,始终未能研制出能输出像电池那样大的电流,而且可供实用的发电机。1867 年,德国发明家韦纳·冯·西门子对发电机提出了重大改进。他认为,在发电机上不用磁铁(即永久磁铁),而用电磁铁,这样可使磁力增强,产生强大的电流。西门子用电磁铁代替永久磁铁发电的原理是,电磁铁的铁芯在不通电流时,也还残存有微弱的磁性。当转动线圈时,利用这一微弱的剩磁发出电流,再反回给电磁铁,促使其磁力增强,于是电磁铁也能产生出强磁性。接着,西门子着手研究电磁铁式发电机。很快就制成了这种新型的发电机,它能产生皮克发电机所远不能相比的强大电流。同时,这种发电机比连接一大堆电池来通电要方便得多,因而它作为实用发电机被广泛应用起来。西门子的新型发电机问世后不久,意大利物理学家帕其努悌于1865 年发明了环状发电机电枢。这种电枢是以在铁环上绕线圈代替在铁芯棒上绕制的线圈,从而提高了发电机的效率。实际上,帕斯努悌早在1860 年就提出了发电机电枢的设想,但未能引起的人们的注意。1865 年,他又在一本杂志上发表了这一独创性的见解,仍未得到社会的公认。到了1869 年,比利时学者古拉姆在法国巴黎研究电学时,看到了帕其努悌发表的文章,认为这一发明有其优越性。于是,他就根据帕其努悌的设计方案,

兼采纳了西门子的电磁铁式发电机原理进行研制,于1870 年制成了性能优良的发电机。在帕其努悌的发明中,对发电机的整流子部分进行了重要改进,使发电机发出的电流强度变化极小。而采用帕其努悌设计方案制成的古拉姆式发电机,其发出的电流强度变化也很小。这是古拉姆发电机的优良性能的表现之一。古拉姆发电机的性能好,所以销路很广,他不仅发了财,而且被人们誉为“发电机之父”。有些人看到古拉姆发明发电机获得成功,也想对发电机进行改进从而制造出更先进的发电机。在这些人中,就有德国的西门子公司研究发电机的工程师阿特涅。他发明了古拉姆发电机不同的线圈绕线方式,制成了性能良好的发电机。古拉姆发电机的电枢是将铁丝绕成环状,在环与环之间夹上纸进行绝缘,然后将环捆在一起作为铁芯,在其上面绕上导线线圈,再由线圈的不同部位引出一些导线,接向带整流子。而阿特涅发电机的电枢,是用许多薄圆铁板以纸绝缘后重叠起来,制成铁芯,然后在上面绕上导线线圈。人们把这种方法叫做“鼓卷”,意思是像鼓一样的形状。经过这种改进后,发电机无论是外观或是性能,都比原来有了很大起色。西门子公司由于阿特涅的这项发明而益发驰名。于是,德国以西门子公司为核心,大力研制各种发电机,从而使电力工业得到了迅速的发展。随着发电机的逐渐大型化,转动发电机的动力也发生了变化。其中以水力作动力更使人们感兴趣。这是因为用水力转动大型发电机较方便,而且不消耗燃料,成本低。因此,西门子公司又投入水力发电的研究工作。利用水力发电与水力发电不同,前者必须将发电机安装在水流湍急的地方,也就是水流落差大的地方。这样,就必须在山中河川的上游发电,然后再输送到远方的城市。为了远距离输送电,就要架设很长的输电线。但是,在输电线中通过很强的电流时,电线就要发热,这样,好不容易发出的电能在送向远方的途中,却因为电线发热而损耗掉了。为了减少电能在长距离输送中的发热损耗,可以采用的办法有两个:一是增加电压的截面积,即将电线加粗,减小电阻;二是提高电压而减小电流。前一个措施因需要大量的金属导线,而且架设很粗的导线有很多困难,因而很难得到采用。比较起来,还是后一个措施有实用价值。然而,对于当时使用的直流电来说,使其电压提高或降低都是难以实现的。于是,人们只得开始考虑利用电压很容易改变的交流电。看来,将直流发电机改为交流电发电机比较容易,主要是取掉整流子就行了。所以,西门子公司的阿特涅便于1873 年发明了交流发电机。此后,对交流发电机的研究工作便盛行起来,从而使这种发电机得到了迅速的发展。

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发展现状

近年来,国民经济的快速发展,为我国电力工业平稳较快的发展提供了持续的动力。目前,全国用电需求快速增长,电力供应能力稳步增强,发电机及发电机组作为电力工业的重要设备,其市场借势陡增。《中国发电机及发电机组行业市场前瞻与投资战略规划分析报告前瞻》显示,2011年底发电机及发电机组制造行业实现销售收入2900.69亿元,行业近五年销售收入年均增幅为47.63%。

发电机失磁

发电机失磁是指发电机完全失去励磁。失磁的主要原因包括:整流柜故障、自动调节励磁装置的故障、运行人员误操作、励磁回路断线、灭磁开关误动以及转子绕组故障等。发电机失磁故障发生后,对电力系统的危害表现在:① 低励或失磁后,发电机将过渡到异步运行状态,从系统吸收无功功率,引起电力系统电压下降,若系统无功功率储备不足,可能使系统因电压崩溃而瓦解;② 失磁发电机有功功率发生变化,而且系统电压下降,系统可能发生振荡,发生大量甩负荷。发电机失磁故障发生后,对发电机本身产生的危害主要表现在:① 重负荷情况下若发生失磁,会使定子电流增大,造成定子绕组过热;② 转子回路中出现差频电流,其产生转子额外损耗,若超过允许值,会使转子过热。


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