基础知识培训发电机
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30个发电机的基础知识点1、什么是“同步”发电机?同步转速是如何确定的?答:发电机是发电厂的心脏设备,发电机按其驱动的动力大致可分为水轮发电机(水力)和汽轮发电机(蒸汽)。
本书所涉及的内容均是指同步发电机(限于立式水轮发电机)。
发电机在正常运行时,在发电机定转子气隙间有一个旋转的合成磁场,这个磁场由两个磁场合成:转子磁场和定子磁场。
所谓“同步”发电机,就是指发电机转子磁场的转速(原动机产生)与定子磁场的转速(电力系统频率决定)相等。
转子磁场由旋转的通有直流电的转子绕组(磁极)产生,转子磁场的转速也就是转子的转速,也即整个机组的转速。
转子由原动机驱动,转速由机组调速器进行调节,这个转速在发电机的铭牌上都有明确标示。
定子旋转磁场由通过三相对称电流的定子三相绕组(按120°对称布置)产生,其转速由式确定(式中:p为转子磁极对数;f为电力系统频率;n为机组转速)。
从式中可见,对某一具体的发电机,其磁极对数是固定不变的,而我国电力系统的频率也是固定的,即50Hz(也称工频),可见每一具体的发电机的定子旋转磁场的转速在发电机制造完成后就是“定值”。
当然,电力系统的频率并不能真正稳定在50Hz的理论值,而是允许在这个值的上下有微小的波动,也即定子磁场在运行中实际是在额定转速值的周围动态变化的。
转子磁场为了与定子磁场同步也要适应这个变化,也即机组的转速作动态的调整。
如果转速不能与定子磁场保持一致,则我们说该发电机“失步”了。
2、什么是发电机的飞轮力矩?它在电气上有什么意义?答:发电机飞轮力矩,是发电机转动部分的重量与其惯性直径平方的乘积。
看起来它是一个与电气参数无关的量,其实不然,它对电力系统的暂态过程和动态稳定影响很大。
它直接影响到在各种工况下突然甩负荷时机组的速率上升及输水系统的压力上升,它首先应满足输水系统调节保证计算的要求。
当电力系统发生故障,机组负荷突变时,因调速机构的时滞,使机组转速升高,为限制转速,机组需一定量的飞轮力矩越大,机组转速变化率越小,电力系统的稳定性就越好。
柴油发电机组的培训材料第一部分:基础知识一、柴油发电机组的定义和工作原理二、柴油发电机组的分类根据用途和功能不同,柴油发电机组可以分为紧急电源发电机组、备用电源发电机组和主电源发电机组。
三、柴油发电机组的结构与组成1.柴油机:主要由发动机本体、曲轴机构、气缸机构、供油系统、冷却系统、起动系统等组成。
2.发电机:主要由定子、转子、定转子之间的绝缘层、接线端子、外壳和水扇等部分组成。
3.调速系统:主要由调速阀、速度控制器、调速电机等组成,用于维持柴油机在额定转速范围内运行稳定。
4.冷却系统:用于保持柴油机工作温度适宜,通常由散热器、泵、风扇等组件组成。
5.排烟系统:用于排出柴油机工作产生的废气,主要由排气管、消声器等构成。
6.控制系统:主要由仪表、控制器、传感器、保护装置等组成,用于对柴油发电机组进行监控和保护。
第二部分:操作指南一、柴油发电机组的日常操作1.确保发电机组处于合适的通风条件下,避免发热设备太近。
2.检查柴油油箱是否有足够的燃油,并定期清洗油箱过滤器。
3.检查发电机组各部分的油液、冷却液和润滑液是否充足,必要时进行添加和更换。
4.定期检查柴油机的进气、排气和供油系统,确保其正常运行。
5.启动发电机组前,检查电气部分是否正常,包括电缆、接线端子等。
6.启动发电机组时,先将其调至空载状态,再逐渐提高负荷,避免过载。
7.关闭发电机组时,应逐渐减小负荷并等待冷却后再停机。
二、柴油发电机组的故障处理1.发电机运行不正常时,先检查燃油供应是否正常,燃油滤清器是否堵塞,燃油管路是否泄漏。
2.柴油机无法启动时,检查起动系统是否正常,电池电量是否充足,喷油器是否工作。
3.发动机噪音过大时,检查排气系统是否堵塞,气缸垫片是否老化。
4.柴油发电机组无法正常输出电压时,检查发电机的定子和转子是否有电气故障。
第三部分:安全注意事项一、柴油发电机组的安全操作1.在操作柴油发电机组时,要穿戴好劳动防护用品,如头盔、耳塞、护目镜、防护手套等。
发电机重要基础知识点发电机是将机械能转化为电能的设备,广泛应用于发电、工业生产和家庭用电等领域。
在学习发电机的基础知识时,以下几个点是非常重要的:1. 电磁感应原理:发电机的核心原理是电磁感应。
当导体在磁场中运动时,它会产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,磁通量的变化率与感应电动势成正比。
发电机通过转子上的磁场和定子上的导线相互作用,使得导线中产生电流。
2. 构造与工作原理:发电机通常由转子、定子和磁场等部分组成。
转子是一个绕在轴上的导体线圈,通常称为电枢。
定子是一组定位固定的导体线圈,也被称为感应线圈。
当转子旋转时,由于转子和定子之间产生电磁感应作用,导线中会产生电流。
这时,通常通过电刷和集电环将电流导出。
3. 类型和应用:根据不同的工作原理和结构,发电机可以分为直流发电机和交流发电机。
直流发电机通过永磁体和电刷与转子接触,产生直流输出电流。
交流发电机则通过转子上的励磁线圈产生交变磁场,从而产生交流输出电流。
发电机应用广泛,包括火力发电、水力发电、风力发电、家用发电等。
4. 效率和功率的计算:发电机的效率是指输出电功率与输入机械功率之比。
通常用百分比表示,理想情况下效率达到100%。
功率则是指单位时间内所做的功,以瓦特(W)为单位。
发电机的额定功率是指其能够持续输出的最大功率。
5. 维护与故障排除:发电机在使用过程中需要定期进行维护,包括清洁、润滑和紧固等。
常见的故障包括磁场故障、接线故障、绝缘故障等,需要通过检修和更换部件进行排除。
以上是发电机重要的基础知识点,掌握这些知识可以帮助我们更好地理解发电机的工作原理和应用,有助于我们在实际应用中进行维护和故障排除。
风电基础知识培训风机发电机维护要点风电是目前被广泛应用的一种清洁能源形式,其利用风能产生电力。
在风电发电系统中,风机和发电机是两个至关重要的组成部分。
为了确保风机和发电机的正常运行,维护工作至关重要。
本文将介绍风电基础知识以及风机和发电机的维护要点。
1. 风电基础知识风电是通过将风能转化为机械能进而转化为电能的过程。
风机是风能转化为机械能的装置,而发电机则是机械能转化为电能的装置。
风机通过风叶的旋转产生动力,驱动发电机运转,进而产生电能。
风电系统还包括了输电系统和电网连接。
2. 风机维护要点(1)定期检查风机的叶片:风机的叶片容易受到风力和风向的影响,因此定期检查叶片是否受损或者存在其他问题非常重要。
若叶片存在损坏,应及时修复或更换。
(2)检查风机塔筒和底座:风机塔筒和底座是风机支撑的主要部分,必须确保其结构牢固,并且定期检查是否存在腐蚀和破损情况。
如有需要,应及时进行修复和维护。
(3)检查风机的齿轮箱:齿轮箱是风机传动装置的关键部分,需要定期检查齿轮箱的润滑油是否充足和正常,以及齿轮是否磨损。
如有需要,应及时添加润滑油或者进行齿轮更换。
(4)检查风机的控制系统:风机的控制系统用于监测和控制风机的运行情况,必须保证其正常工作。
定期检查控制系统的传感器、电缆和连接器是否正常,如有问题应进行修复和更换。
3. 发电机维护要点(1)定期检查发电机的绝缘状态:发电机的绝缘状态直接关系到其安全运行和寿命。
定期检查发电机的绝缘层是否损坏,如有问题应及时修复。
(2)检查发电机的轴承:发电机的轴承承受着较大的负荷,需要定期检查轴承的润滑情况和磨损程度。
如有需要,应及时添加润滑油或者更换轴承。
(3)检查发电机的风扇和冷却系统:发电机工作时会产生热量,风扇和冷却系统的正常运行是保证发电机不过热的重要条件。
定期检查风扇和冷却系统是否正常工作,如有问题应进行修复和维护。
(4)定期检查发电机的电缆和连接器:发电机的电缆和连接器连接其与电网之间的传输线路,需要保证其正常工作。
无刷三相同步发电机培训教材«Skip Record If...»第一章简介我们所指的发电机是无刷三相同步发电机(以下简称发电机)。
它们的用途是:与往复式内燃机相配套组成发电机组,可作为国防、邮电通讯、机场、医院、大厦以及石油勘探、工矿企业等部门的固定电源或备用电源。
第二章工作原理电压输出(发电)励磁机定子(剩磁) 主机定子旋转整流器主机转子往复式内燃机往复式内燃机带动主机转子旋转,励磁机定子的剩磁(磁钢)切割励磁机转子的线圈发电,通过旋转整流器将交流转化成直流给主机转子励磁,主机转子线圈产生的磁场切割主机定子线圈发电。
然后,A VR 对主机定子的输出电压作出反馈(一般是两相检测,一个作为信号电压,一个作为电源电压),通过控制励磁机的磁场电流,来达到控制主机磁场电流的要求。
第三章TWG系列无刷三相同步发电机介绍H 225 250 315型号TWG2 TWG3 TWG4C D E F G C D E F G C D EkW 30 40 50 64 75 75 90 100 120 150 200 250 300H 225 250型号C D E F G H C D E F G kW 20 24 30 40 50 64 75 90 100 120 150 H 315 400型号TWG5C D E F G C D E F GkW 200 250 300 355 400 450 500 630 720 8001、产品型号定义(新系列):TWG E 1TWG表示系列特征号机座号---2: 200, 3: 250, 4: 315, 5: 400.1表示为新一代发电机(与旧系列的区别)铁心长度结构方式---1:单轴承2:双轴承2、无刷的定义:没有电刷,与有刷发电机的区别。
用励磁机取代电刷的功能,励磁机也是一个小发电机,所以有时也称之为两级发电机。
3、三相的说明:我们的发电机可以接成单相的(8个端子,12引出线),但功率仅相当于三相时的约60%。
所以我们的发电机还可以接成不同的电压,最典型的有两种,一种是串联星形,一种是并联星形。
注意: 发电机的电压、频率、相数---不同的电网要求、不同的负载4.同步:发电机转子的转速与旋转磁场的转速是一样的,与异步机不同。
n=60f/p---n: 转速(r/min), f: 频率(Hz), p: 极对数(4极,1500r/min, 50Hz, 380-400-415V)(4极,1800r/min, 60Hz, 440-460-480V)第四章发电机的基本概念1.发电机的功率是如何定义的?(我们这里指陆用)(kW=)1)持续功率S1/40℃:在额定负载下运行,绕组绝缘允许每12小时过载1小时,每年运行时间无限制;2)备用功率40℃:在恒定负载下运行,每年最多运行500小时(连续运行时最多300小时),绕组温升允许超过H级温升.3)备用功率27℃:在恒定负载下运行,每年最多运行500小时(连续运行时最多300小时),绕组温升允许超过H级温升.备用功率27℃>备用功率40℃>持续功率S1/40℃2. 发电机的选型1)根据负载的大小2)考虑发电机的效率(确定油机): 发动机的功率x发电机的效率=发电机的功率注意: 发电机的效率在不同的电压和负载下它的值是不同的.3)根据负载的性质1.线性负载: 简单的负载大小相加2.瞬态负载(如电动机): 考虑瞬态特性3.非线性负载(如UPS,SCR): 考虑电抗和温升(非线性负载产生的5次和7次对其他负载产生干扰)注: 2/3绕组节距---消除能产生零线环流和波形畸变的三次谐波, 有利于并联运行.3. 温升定义和绝缘等级电机的绕组电阻产生铜耗, 铁心中的铁耗和其它机械磨损等原因,电机在工作时会产生热量,引起电机绕组的温度升高,从而引起发电机绕组的绝缘老化或损坏.我们定义电机绕组温度的升高值(相对值)为发电机的温升.基于环境温度40℃, 各种绝缘等级的允许温升如下:A(60K)-E(75K)-B(80K)-F(105K)-H(125K)4. 环境温度和海拔高度对发电机功率的影响环境温度25℃40℃45℃50℃55℃60℃系数 1注意:与柴油机一起工作,柴油机发热会使整个空间内温度超过40℃,所以机房的排气通风必须满足使发电机的进风温度不超过40℃的要求。
海拔高度0~1000m 1500m 2000m 2500m 3000m 3500m 系数 1海拔高度25℃40℃45℃50℃55℃60℃0~1000m 11000~1500m1500~2000m2000~2500m2500~3000m3000~3500m4)绕组寿命:按IEC216标准定义---一定的温度储备能够保证机器长寿命对于H级绝缘:1.按H级温升考核(125)=绕组寿命20000H()2.按F级温升考核(105)=绕组寿命x23.按B级温升考核(80)=绕组寿命x64.按H级温升+15℃考核(140)=绕组寿命/35. 环境相对湿度与发电机的关系1)发电机要求的相对湿度不超过90%。
2)超过90%,绝缘电阻迅速下降;3)达到100%时,绝缘电阻等于零(也等于对地击穿)。
给我们提出的问题:发电机的存放4)存放:应放在密封包装好的清洁场所,内附干燥袋,以免潮湿和出现凝聚物。
注意: 潮湿对轴承的影响(润滑脂发生乳化而对轴承产生腐蚀, 以及生锈---故要求每两周空转15分钟1次). 6.恶劣环境对发电机运行的影响和措施除环境温度,海拔高度和相对湿度会对发电机的运行产生影响外,还有很多因素会影响发电机的正常工作。
主要注意以下几个方面:1)空气中含有腐蚀气体:要求特殊的绝缘处理(提高成本)2)在海边:要求特殊的绝缘处理+提高防护等级+空间加热器(提高成本+降功率)3)灰尘或风沙:增加空气过滤器(提高成本+降功率)4)雨水:提高防护等级+空间加热器(提高成本+降功率)5)振动大的场所: 应避免振动大的场所, 否则应把发电机放在减震支架上(也是运输、机组装配的要求) 注意:空间加热器的使用---当发电机不运行时接通空间加热器,使发电机机身温度高出环境温度5K,发电机运行时切断空间加热器。
第五章发电机的结构1. 单轴承和双轴承(也叫单支点和双支点)的概念1)单轴承:(1).发电机本身只有一个轴承(支点).(2).与发动机的对接方式:SAE# 止口外径(mm/inch) 止口深度(mm)安装孔(mm)安装孔距(mm/inch) 角度#00 (31) 6 16-Φ14 °#0 6 16-Φ14 °#1/2 (23) 6 12-Φ14 15°#1 6 12-Φ12 15°#2 5 12-Φ12 15°#3 5 12-Φ12 15°#4 5 12-Φ12 381(15) 15°b. 发电机的联轴片(盘片)与发动机的飞轮对接:符合国际标准SAE#,我们目前常用的联轴片SAE#见SAE# 盘片外径(mm/inch)安装孔(mm)安装孔距(mm/inch)盘片端面至端盖止口面距离(mm)#24 12-Φ21 692 0#21 12-Φ17 0#18 6-Φ17#14 8-Φ14# 8-Φ11#10 8-Φ11#8 6-Φ11 62SAE# #8 #10 # #14 #18 #21 #24#4 ●●#3 ●●#2 ●●#1 ●●#1/2 ●●#0 ●●#00 ●●2)双轴承(1).发电机本身有两个轴承(支点).(2).与发动机的对接方式:a. 发电机的端盖通过过渡节与发动机的飞轮壳对接;b. 发电机的轴伸通过弹性联轴器与发动机的飞轮对接。
c. 过渡节和弹性联轴器的设计(或选择):根据发动机的尺寸以及发电机的端盖凸缘尺寸和轴伸尺寸进行设计和选择。
(注:发电机的有关尺寸参考产品样本)。
2. 防护等级标准型: IP21可选: IP23注意: IP21 IP23, 发电机要降功率使用.3. 主要零部件1)定子2)转子3)励磁定子4)励磁转子(电枢)5)前后端盖6)A VR7)旋转整流器8)控制箱这里对励磁定子和励磁转子,旋转整流器和A VR做个介绍:1) 励磁定子和励磁转子前面提到,取代电刷和集电环的作用,主转子励磁电源。
2) 旋转整流器主转子的励磁电流必须是直流的,而励磁机发的电是交流的,这样交流必须转化成直流,旋转整流器就是起到这种作用。
3) AVR: 电压调节、增益调节、无功功率调节等我们知道发电机要受到控制,如电压稳定在400V,则主转子的励磁电流是一定的,励磁机的励磁电流也是一定的,而励磁机的励磁电流就是A VR的输出,A VR能够通过从定子输出反馈来的信号而控制它的输出。
第六章与发动机的安装1.起吊:发电机上的吊环仅用于起吊发电机本身,务必不能用来起吊整个机组。
2.双轴承发电机的安装:1). 应装上弹性联轴器;2). 如果没有过渡节, 则机组配套厂家应提供合适的防护罩.3). 保证对中, 发动机和发电机的同轴度和平行度应不超过.3. 单轴承发电机的安装:1). 检查飞轮壳配合面至飞轮配合面的距离, 其公差范围应控制在±内, 以保证发动机或发电机的轴承不被卡死.2). 检查发动机的飞轮壳和飞轮尺寸是否与发电机的端盖和联轴片尺寸一致.3). 对准联轴片和飞轮上的孔时,应通过转动发动机上的初级滑轮, 而不能通过发电机上的风扇来转动转子.4. 机组的安装及其位置1). 确保发电机的环境温度不超过40℃2). 远离潮湿和灰尘.第七章维护和保养发电机在首次使用前包括停机一段时间后重新使用, 必须进行必要的机械检查和电气检查.1. 机械检查1)所有的紧固应拧紧;2)所有的电气接头(包括A VR)应牢固无松动.3)对轴承的过热和振动进行检查.2. 电气检查1)检查接线是否正确;2)绕组绝缘状况进行检查, 方法如下:○1. 首先切断A VR;○2. 用500V兆欧表测量对地绝缘电阻;○3. 如果绝缘电阻值小于1MΩ, 发电机绝对不能运行;○4. 绕组必须烘干, 烘干方法有三个:A). 将发电机放在100/110℃的烘箱中烘干24小时;(不带A VR)B). 将热空气吹进发电机并运转发电机;(断开励磁机)C). 定子短路法: 将三相输出短接, 在励磁机定子引线接上一个串有约10Ω(50W)变阻器电池(注意极性), 使发电机在额定转速下运行, 用变阻器调节励磁机定子的磁场电流, 是短路电流控制在额定电流(用钳形电流表来监视).D). 烘干过程, 通过检查绝缘电阻来监视烘干效果, 直到绝缘电阻稳定.第八章运行做好机械检查和电气检查发现没问题后, 就可投入运行. 出厂时包括A VR等工厂都已设置好, 如果用户需要重新设置, 应详细阅读说明书.1)电压大小通过电压水平调节电位器来调节;2)电压振荡通过电压增益调节电位器来调节;3)并车运行调节: A VR应具有正交调差功能○1. 并车条件: 频率相同、电压相同、电压相位角相同;○2. 步骤:A. 确保发动机的调速率是一致的;B. 将AVR上的正交调差电位器设置在中间位置;C. 加上额定负载.=, 电压应下降2~3%(如果上升, 则变换电流互感器.)极性.D. 确保发电机的空载电压是相同的;E. 投入并车运行;F. 通过调节A VR上的电压水平调节电位器或其中一台发电机的变阻器来消除发电机之间的环流;G. 至此, 电压设置不要变动;H. 投入负载II.通过调节转速来平衡功率(有功);J. 通过正交调差电位器来分配电流(无功)。