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负载的特性和大小是选择发电机最关键的因数。当发电机组负载有非线性负载如品闸管整流器、UPS、高频开关电源时，我们要深入分析负载的人小对机组的影响程度。综所周知，晶闸管在触发导通瞬间使电压波形产生阶跃式的畸变，其中包含了大量的高次谐波产生，谐波电流流入电力系统，经发电机定子绕组线圈，将使电压波形产生一定畸变，它将损及到其它已接在发电机上的其它负荷。通常交流用电由市电供给时，电网容量大大超过整流器的负载容量，因此非线性负载相对电网容量来说，影响是很小的，引起的电压畸变不明显。采用柴油发电机组供电时，当非线性负载所占电源容量达到30%以上时，就会产生如晶闸管生成的高次谐波电流，流过同步发电机定子绕组、电压波形产生严重畸变，从而使谐波电流造成电机过热，加速电机的绝缘老化。
普通柴油发电机组的柴油发动机，发电机，底盘和控制系统主要由四部分组成，在柴油发动机和发电机两种方式连接组成，一个是柔性连接，即耦合的两部分对接，刚性连接，用于发送电工钢连接件和柴油发动机飞轮盘连接，目前市场上的用于柴油发电机组的使用刚性连接多一些，柴油发动机和发电机的连接后的高强度的螺栓安装在一个共同的帧，然后用各种保护传感器，如温度传感器，该传感器的，直接的发动机运转显示给操作员，并且与这些传感器中，可以设置一个限制，其符合或超过限制值时时，控制系统会提前预警，这个时候如果操作员没有采取这样的措施，控制系统会自动掀起，柴油发电机组，采取这种方式向上的自我保护。在四部分组成，柴油发动机和发电机的专业厂家，厂商真的是生产控制系统中，在柴油发动机和发电机使用与制造商的相同的类型的配置，柴油发电机组，一组的性能指标，但也控制系统的好坏和质量控制体系的组成部分，和性能的措施往往被忽视的用户。传感器和反馈各种信息，数据和执行保护真正显示的是柴油发电机组的控制系统，控制面板通常安装在发电机上，称为背包式控制面板，也被放置在一个画面的一部分手术室，称为分割控制面板，控制面板，通过电缆和发电机和传感器，分别连接有，显示的电参量和柴油发动机的运行参数。
发电机失磁保护的阻抗动作特性分析对于发电机的失磁保护而言，其主要依据的是阻抗的位置是否进入了阻抗圆的判断与测量来实现对发电机失磁故障的监测，当然还包括了一些辅助依据，比如无功反向与转子电压等。(在本文中，不考虑其他方面的影响，主要在于阻抗变化的影响造成的冲突)如前文所述，失磁保护的阻抗圆采用的是异步圆，一旦发电机发生了失磁故障，发电机的端电压便无法继续维持，其输出无功也会下降，同时电流与电压夹角也会产生变化(电流相位可能减小到0度)。当不同的发电机组出现了失磁故障，由于它们的工况不同，因此它们产生的阻抗变化轨迹也不一样(假设其轨迹在某平面坐标系中)，只是有着相同的变化趋势，也就是说阻抗的坐标平面从第一象限便直接进入了第四象限，并没有穿过第二象限与第三象限。偶尔会出现一些阻抗的变化会经过第三象限的情况，但其进入的深度很小，并且进入之后又会很快返回到第四象限。发电机失步保护的阻抗动作特性分析本文中的发电机失步保护主要针对的是在励磁情况下发生的系统振荡，从而导致的发电机断阻抗变化，进而采取的保护。当励磁情况下，一旦产生了失步振荡，阻抗的变化趋势为(在某平面坐标系中)：阻抗曲线在进入了异步圆之前，先经过了第三象限，而且其很大部分并没有经过异步圆的左半边，因为在其左半圆大多数情况下发生的失磁故障及保护动作。对于失步保护的阻抗判据而言，可以采用三元件失步继电器动作的特性来进行分析：第一个部分为透镜，可以将阻抗的平面分为透镜内外两部分;第二部分为遮挡器，可以将阻抗的平面分为左右两个部分;第三部分为电抗线，可以把动作区域一分为二，即将电抗线上下分段。其中，前两个部分相互结合，形成了四个区域，如果阻抗的轨迹依次经过这四个区域，并且停留的时间大于了某个限定值，则可以判定为发电机的失步振荡;如果阻抗轨迹在电抗线以下穿过，则被认为是振荡的中心在发变组站内，反之，则认为在发变组站之外。
发电机失磁保护和失步保护的冲突可能在于失磁保护的抢先动作，具体而言，失磁保护与失步保护都有自身特有的区域，虽然同时与异步圆有关，但对于失步保护而言，若失步故障发生时阻抗的变化顺序通过自身的区域时便先一步进入了失磁保护的异步圆，加之失磁保护没有足够长的延时，便能促使失磁保护抢先动作，从而产生失磁故障;此外，当失步故障的阻抗变化顺序进入到了区内的某个区域，但是没有按照规定的要求(时间)进入，也会造成失磁保护的抢先动作，此时产生的是失步故障。这两种情况下，都会导致失磁保护的抢先动作，虽然最终的影响不完全相同，但都会造成一定的不良后果。从目前来看，两种情况都可以利用失磁保护动作来改善失步故障，但这会造成跳闸逻辑的不当，因此应该从其他方面考虑解决方法。
根据前文所述的两种冲突方式，本文将从提出两种协调方案加以解决：1)协调方案1发电机失磁保护和失步保护的冲突协调方案1为：将失磁保护的动作区域的异步圆简化为其原先异步圆的右半圆，这样的话只有当阻抗的变化进入了此区域，才能导致失磁保护动作的产生。这种方案的提出，主要在于不管何种失磁故障，发电机的端阻抗的曲线最后都会进入异步圆的右半圆，因此不管何种情况下最终都能实现失磁保护，并且能有效提高失磁保护动作的速动性与可靠性及准确性。在此种方案下，无需担心其动作区域不够，造成失磁保护动作不完全，因为目前大部分的失磁保护都是在异步圆的右半圆发生的，加上经过了一定的改进，使得失磁保护和失步保护的阻抗区域更加明确与清晰，能真正做到“各司其职”。此外，采用这种方案还能有效避免励磁情况下的失步故障抢动，以及提高了失步保护对失步故障的监视。2)协调方案2发电机失磁保护和失步保护的冲突协调方案2为：将阻抗角的变化量方向概念引入其中，假设测量阻抗的轨迹按照顺时针方向进行变化，阻抗角的变化量方向为正，而逆时针方向变化则为负。其中，阻抗角的变化量采集方式为：根据一定的额率采取阻抗变化中的点，从而得到它们变化时在阻抗坐标上的角度，假如某电的阻抗角为An，其下一点的阻抗角为An+1，则两点间的阻抗角变化差为An+1-An，得出了这些值之后，我们便可以根据变化值的具体情况来判断阻抗角的变化方向。为了更好地避免失步故障下阻抗曲线落在异步圆的左半圆时失磁保护的抢动，可以用以下方法加以解决：(若采集的阻抗落在第三象限)根据采样点所得的阻抗角变化小于0时，阻抗的变化方向则为正，此时开启失磁保护;当采样点所得阻抗角变化大于0时，阻抗角的变化方向则为负，则是应关闭失磁保护。采用上述方法，能很好的避免失磁保护在第三象限中的抢动，从而解决两种保护产生的冲突。
电刷打火的原因分析(1) 发电机组安装或检修过程中，由于转静子间隙、轴瓦及转子动平衡不合格等原因，造成机组运行时振动超标，从而使发电机转子垂直振动、水平振动超标或因为转子滑环椭圆度不合格，致使电刷在滑环运动轨迹不是一个规则的圆，形成电刷跳震，是由于机械原因而导致电刷出现电刷跳火。(2)转子滑环因外界因素造成的光洁度在▽1--▽7时，如果光洁度太差会增大电刷接触电阻，导致电刷打火并且火花拖长。(3)因弹簧疲劳或是过热而引起的电刷压簧压力太小而产生间断性的微弱火花，在长时间未及时处理而造成的电腐蚀，从而造成滑环表面氧化膜损坏，致使电刷严重打火。(4)在安装或检修过程中出现刷握与滑环之间距离超标或电刷与刷握之间的间隙过大，电刷则会在架内产生摆动，不仅出现噪音，更重要的是出现火花。(5)电刷压簧由于压力不垂直或附焊而造成的电刷卡阻，致使电刷分流不均，从而造成的电刷打火。(6)电刷在正常运行中的压力调整不当，致使电刷分流不均，从而造成的电刷打火。电刷打火处理方法及预防措施(1)因机械振动引起的跳火在机组运行时，应及时采用提高压簧压力并测量电刷分流及温度情况是否在正常范围之内，先做到温度、火花在可控范围，待有机会停机处理振动大问题，同时也要检查电刷架支撑是否牢固并测量正负极之间绝缘和对地绝缘。(2) 针对于滑环表面氧化膜在运行中由于各种原因而被损坏，光洁度差而产生的打火现象，一般可选用一只摩擦系数较大的电刷，将弹簧压力调整至最大进行磨合，摩擦系数较大的电刷位置应选择在顺时针尾部，也就是滑出边采用摩擦系数较大的电刷，这样可以使滑环的运行得到改。同时也要密切关注摩擦系数较大这只电刷的温度、电流是否在允许值范围。(3) 若电刷压紧弹黄的压力过大或过小，电刷分流不均时，就必须作出对压簧压力进行适当的调整，电刷压簧材质的要求是使电刷受到均匀稳定压力主要因素，各电刷之间的压力差不应超过其平均值+10%，电刷在运行过程中随着不间断的磨损，电刷弹簧也要随之进行调整，尽量使电刷压力维持基本不变。经常检查电刷的工作状态和活动情况是保证电刷正常工作的有效措施。
1. 要购买质量可靠、功率合适的自备发电机。一般发电机功率应比应供电设备总功率大30%～35%。购买发电机后，要保存好使用说明书，并严格按照说明书要求操作使用和维护保养。2. 熟练掌握操作使用安全知识。购买发电机后，初次使用时，最好请厂家的技术人员详细地讲解和示范发电机操作和维护的具体方法，并要牢记在心。3. 供电部门要加强对购买自备发电机用户的管理和操作人员的培训，做好自备发电机的安装、审核和检查工作。同时，自备发电机用户要自觉服从供电部门的管理，切勿未经电力部门审批就擅自安装使用。4. 放置的环境应符合安全要求。一是周围不得有可燃物品;二是不能放在封闭的室内，例如地下室，以免造成一氧化碳中毒;三是发电机不能在潮湿和有腐蚀性气体的环境中;四是不论带动发电机的动力机是柴油机还是汽油机，储油的油罐不能与发电机设备同处一室，应将油罐另行设置在有防火墙、防火门隔离的建筑物内，并严禁烟火，加强防火管理。5. 自备发电机用户用电相当于双电源供电，为防止自备发电机用户倒送电，应在发电机接上自家电网前，一定要断开与公共电网的联系，否则，一旦公共电网突然来电，就会烧毁发电机，甚至会引起火灾。1. 要防止自备发电机过载运行。因为自备发电机超负荷运转，会使发电机的使用寿命缩短，噪声、废气污染增加，容易造成电器损坏。为避免自备发电机超负荷工作，启动用电设备时，应按功率由大到小的顺序启动，同时还要合理选择自备发电机的容量，因为自备发电机容量选择太大，造成一次性投资浪费;选择太小，又满足不了使用要求，导致过载运行。2. 定期除尘保持机组清洁。对自备发电机除尘时，要断开所有电源，除须清除外部的灰尘、污物、油渍外，通风网也要保持清洁干净，否则，不但影响散热，而且这些脏东西会进入线圈，致使线圈过热甚至破坏绝缘。灰尘和污物最好用吸尘器吸掉，不要用吹气或高压喷水来清洁。对因发电机回潮而引起绝缘电阻降低的，必须将发电机烘干。3. 重视“三滤”(空气滤清器、机油滤清器和燃油滤清器)的养护。“三滤”在柴油机或汽油机的使用中是非常重要的，要延长柴油或汽油发电机的使用寿命，使柴油机容易启动，就应加强对滤清器的保养和定期更换，使其充分发挥作用。4. 要注意检查机油，保持机油在正常范围内。当更换机油时必须严格按照说明书的要求选择牌号，注意不同牌号的机油不得混用;给发电机加油时，一定要先停机后再加油，加油时操作者切勿抽烟，同时不要使燃油溢出，一有外溢，要马上用抹布擦干，以防引发着火。5. 发电机输出导线的截面，应满足发电机输出电流值的要求，不能使导线出现过载的情况，否则，会加剧线路发热，导线绝缘老化，严重时会造成短路，引起火灾。发电机要有保护接地装置，其接地体的接地电阻值不得大于4欧姆，以防发电机外壳带电伤人。
一、停机检查今年5月公司利用#5机组大修机会，会同制造厂家对#5发电机封闭母线进行了详细检查和维护。在彻底拆开封闭母线盖板后发现封筒内壁有受潮迹象，支持瓷瓶有轻微结露现象。二、原因分析经过认真分析，认为引起发电机封闭母线内部结露受潮导致绝缘电阻降低的主要原因包括：封闭母线密封性下降封闭母线绝缘是由绝缘子及密封隔断装置构成。封闭母线随着长期运行，支持瓷瓶、观察孔、盖板等处密封条老化，导致封闭母线密封性下降，给其绝缘电阻带来三方面不利影响。1)出现结露现象。结露是指空气中的水分遇冷凝成小水滴。封闭母线运行过程中，由于发电机负载电流变化，其内部导体发热程度也随之变化不同，温度自然也不同。根据空气动力学原理，不同温度，空气的饱和水蒸气密度不同。温度升高，封母内部空气的饱和水蒸气密度变大，由于密封性不佳，会继续吸收封母外部周围空气中的水分，成为饱和空气。但是随着发电机负荷降低，电流减小，封母内部温度降低，空气的饱和水蒸气密度变小，内部过量水分被析出，形成结露水，严重影响封闭母线绝缘。去年下半年，#5机组三次谐波电压式定子接地保护装置(3ω)出现2次报警，当时检查发电机中性点、TV及其他地方均未发现异常，实际上应该就是封母内部结露严重引起发电机定子绝缘降低至限值而报警。2)潮气易侵入。封闭母线运行过程中内部温度较高， 潮气会从封闭母线的各个密封不好的地方进入封闭母线内部， 机组在运行期间潮气会逐步蒸发掉， 当机组停运后潮气蒸发速度慢，造成封母绝缘能力降低。3)内部形成污秽层。由于密封性差，空气中的杂质包括一些粉尘进入封闭母线后会稳定的吸附在母线导体、支撑绝缘子、密封隔断装置或外壳的内表面，或是吸附在封闭母线密封不严处，形成污秽层。由于封母内部空气狭小，平时无法处理，一旦受潮气影响，污秽层中的可溶性盐类被水份溶解，形成导电水膜，加剧绝缘子表面的绝缘电阻下降，泄漏电流增大，可能产生局部爬行放电。当绝缘子的电阻下降到不能承受导体运行电压时，在污秽层的表面就要发生闪烙，封闭母线闪烙的可能性大为增加。封母维护工作缺失及空气循环干燥装置的长期停用我公司#5、#6发电机采用的是镇江华东电力设备制造厂的QLFM-20/8000型封闭母线，自2005年初投产以来，历次机组检修均未重视其密封情况，未进行有效维护，仅通过高压试验数据来判断其状况。同时，封闭母线配套采用的GZ45型封母空气循环干燥装置，虽然与一般微正压装置相比，对封闭母线的密封要求不是很高，但是，同样由于维护工作的忽视和缺失，造成其处于长期停用检修状态，没有发挥出应有的干燥除湿作用。这是造成封闭母线结露的主要原因之一。
提高发电机封闭母线的密封性为防止发电机封母再次受潮，大修中，我们联系制造厂家，到厂指导，同时制定详细的检修作业指导书，认真检查封母密封情况，将封闭母线上所有的密封垫予以统一更换，包括密封盘套(盘式绝缘子)、母线支撑绝缘子底座的密封胶垫、窥视窗密封胶垫。并将整个封闭母线进行擦拭清扫，工作完成后进行检漏试验，确保密封性符合要求。修复并正确使用空气循环干燥装置我公司采用GZ45型封母空气循环干燥装置。该装置应用强迫风冷封闭母线密闭空气循环的工作原理和再生除湿工作原理，采用大流量空气闭式循环干燥方式，使用大流量风机把离相封闭母线壳内空气整体闭式循环到离相封闭母线壳外干燥装置中进行干燥再生处理后再送回离相封闭母线外壳内部，密闭循环，往复使用。装置用分子筛作吸附剂，吸湿能力强，使用寿命长。装置动力部分采用质量可靠的罗茨风机，它能比较迅速地循环干燥封闭母线中的空气。电气部分采用智能化强劲的PLC控制，实时监测、显示母线内部的相对湿度，并根据精密湿度监控器采集的母线内空气参数，与设定的相对湿度值进行比较。当测量值大于设定值上限时，由 PLC 控制装置自动投入运行，运行满一个周期后再次检测母线内空气相对湿度是否低于设定值下限，如果低于下限，则退出运行;否则继续运行一个周期，直至母线内空气参数值低于设定值下限则停机。期间，装置启动再生筒内的加热器并通过设定温度上下限值，实时控制热电阻的投入和停止。这样，离相封闭母线壳内空气相对湿度始终保持在设定值以下，使离相封闭母线绝缘水平得到有效保护。由于对封母维护工作的忽视，其封母空气循环干燥装置维护也未得到重视，装置长期处于失效停用状态。这次，公司在维护封母的同时，对配套的空气循环干燥装置也进行了大修，更换了装置内部罗茨风机、空气滤清器和分子筛，制定了定期维护制度，确保其能正常投用。过去，有人认为，封闭母线一旦运行起来后，依靠本身产生的热量，会将封闭母线内的一些固体绝缘件加热，从而可以提高封闭母线的整体绝缘，而不需要依靠干燥装置。所以过去我公司机组停运期间，才启运空气循环干燥装置。其实这种观点偏面的，这是因为封闭母线一旦运行起来以后，封闭母线的导体和外壳都会产生大量的热量，母线内部的空气也会被随之加热，封闭母线内部空气被加热后，由于密封性不严，就会吸收封闭母线外部的水分，使自己尽量达到饱和，所以，封闭母线内部热空气的相对湿度要远比封闭母线外部空气的湿度大得多，当导体的负载电流减小时，增大的温差就会使空气中的饱和水成为过量水析出，所以，空气循环干燥装置无论机组在开机或停机的情况下，都应24小时不间断投放使用，以真正实现干燥除湿功能，防止封闭母线受潮结露。
1、故障现象比如，在起动发电机组过程中，发电机过电压保护动作。调低电压设定值后可起动，但电压振幅过大，以及电压振动达3次，系统才越于稳定。2、故障分析和检修通过对模型的分析，获取反映设备状态的信息是诊断系统进行设备性能评估、故障诊断的基础。考虑到当前技术条件，励磁系统状态可监测信号来源主要有以下几种：励磁系统实时信号数据、发电机组综合管理系统实时信号数据、人工离线检测与测试数据。励磁系统选定的故障监测信号为发电机机端三相交流电压、电流检测：直流励磁电压、电流检测;励磁变压器三相交流同步信号检测;功率模块温度检测。分析上述监测信号.具有以下主要特征：以工频正弦渡为主.同时并存多种非周期信号，波形图象基本反映系统各种状态;系统参量随时间变化;系统运行于多种工况.不同工况其同一参量的故障特征值完全不同。针对监测信号特征.在相应励磁系统工况环境下可以借鉴领域专家常用的示波器检测手段.采用分时段录渡.对信号进行频谱分析。形成故障特征信息.将故障波形数据及其发生时刻录入特征信息数据库。在后期的诊断中，可依据励磁系统知识、工况知识和故障特征知识.采用层次诊断策略.以故障树形式。通过知识推理实现励磁故障诊断。在励磁系统的技术指标中.根据数学模型分析，调节器动态性能要求零起升压超调M，不大于10%，调节时间不大于5秒.振荡次数N不大于3次，当M，大于10%。或大于5秒，或N大于3次，该励磁系统都被认为发生了起励失败故障.分析起励失败的原因，可建立起机组起励失败故障树。该故障树以系统层故障机组起励失败为顶事件.按照励磁系统自身的层次分级.逐步确定故障底事件。当状态呈获取不足或不充分，故障原因不清晰时.可以采用模糊理论对该故障树的节点进行模糊化，对该故障机理进行模糊推理，从而对发动机励磁系统故障了解更进一步。而通过调低电压设定值可以起动发电机组，说明励磁部分的功率驱动部分基本正常，起动过程中振荡次数过多，振幅过大，可以判断为励磁系统控制部分的控制作用较弱。根据对数学模型的分析，与控制回路中的电压速率反馈环节取消后引起的现象相类似，故初步判断控制部分回路的电压速率反馈环节不正常造成的故障。那么，我们就对控制部分回路的电压速率进行深入检查，找出其中的问题，然后进行处理。重新起动发电机组，电压控制恢复正常，故障检修完成。
常见的一种错误操作是频繁的启动柴油机。在柴油发电机启动试验中，通常是首次启动不成功，就立即进行下一次启动。柴油发电机机上的发动机实际上是在大电流、低电压的状态下工作的，长时间使用可能损坏蓄电池。此外，发动机连续启动的时间间隔不得低于5秒，一次启动不成功，应隔15秒后再次启动。不进行预热也是一种常见的错误操作。柴油发电机启动后都不应该立即进入高转速或者立即带负荷运行。特别是寒冷的季节中更需要注意，柴油机启动后需在800-1000转/分钟的怠速或者低速的无负荷运转3-5分钟，然后才可以带负荷运行。若柴油发电机启动即带负荷工作，则此时柴油发电机温度较低，各部分套间隙相对小，同时经过较长时间停车，各摩擦面的润滑剂已大量流失，油膜受到严重破坏。此时柴油机突然进行高速运转，润滑剂不能及时送到各摩擦面，一定程度上加剧了机件磨损，很可能导致柴油机的非正常损坏。为此相关规定指出每周应将柴油发电机启动空载试运行一次，运行时间不低于5分钟。锅炉点火之前，应启动柴油机并带负荷运行一次，带负荷为250千瓦，运行时间不低于90分钟。当环境温度低于5℃时，需启动柴油发电机加热器。停机前不进行降温是一种严重的错误操作。操作人员在完成测试后或柴油发电机带负荷任务完成后，时常立即停运柴油机。柴油发电机不能刚一启动就立即带负荷工作，也不能带负荷工作后立即停车。这一点在高温环境下特别需要注意。柴油发电机带负荷工作后停机时，应该在卸掉负荷后保持在800～1000转/分钟的怠速或低速状态下工作3～5分钟，待柴油发电机温度降低后才可以停机。否则，由于气缸内燃烧温度的回热作用，容易出现“拉缸”等故障。不同牌号机油混用同样是不可取的。柴油机使用的机油常见的有米浮牌和壳牌两种。当领取了不同牌号的机油后，柴油发电机需要补充机油时，操作人员常常直接补入了不同品牌的机油。机油的生产厂家和牌号不同，则机油的生产方式也有所不同，两种不同品牌的机油混合使用，常导致机油产生沉淀、变质，对柴油机将产生不利影响，最终造成设备故障。
在实际工作过程中，很多经过降噪处理的机房都存在着一些问题。比较普遍的问题是机房的降噪效果成功达到，机房的通风量却被牺牲掉了，造成机房散热不良。尤其环境温度较高的夏季，很多经过降噪处理的机房，在开机时都需要打开门窗，才能保证机房的通风散热。机房的散热与降噪是一对非常尖锐的矛盾，并且随季节合环境温度的变化矛盾双方互有侧重。如果期望降噪达到理想的效果，就要尽可能防止噪声外泄，少开或者不开门窗。但绝大多数降噪处理使用的材料都有保温隔热的作用，非常不利于散热。机房若要散热充分，就需要有足够的通风量，否则会直接影响到发动机的输出功率和机房温度。近期对发电机房设备进行的倍频带测试分析结果显示，设备噪声主要体现为低频噪声，总噪声功率为106.7分贝。实验者在测试机房周围的四个敏感目标附近选择了四个监控点，进行了环境噪声的监测。根据GB30962008《声环境质量标准》I类标准，四个监控点的噪声功率全部超标。对机房周围1米处进行厂界噪声监测，噪声功率为85.0分贝，按照GBl2348 90《工业企业厂界噪声标准》I类标准，厂界噪声同样严重超标。为进一步提高隔声效果，笔者认为有必要对机房室内作吸声处理。可以在墙安装吸声材料，吸声材料可采用厚为50毫米、密度为32千克/立方米的超细玻璃棉板。用40毫米×40毫米的木方做龙骨，用8毫米厚、孔径中3、开孔率为20%的穿孔板做内壁;用孔径中3、开孔率20%、厚2毫米的镀锌板作表面装饰。用同样的方式做吊顶处理，在吊顶时把表面装饰材料变更为成石膏板。
运行经验表明,电机在发生定子绕组短路故障时,正确的进行故障诊断，及时采取措施,减小对设备损害，对保证电力系统稳定可靠的运行十分重要。本文提出的匝间短路在线诊断方法为电流分析法。1.电流分析法概述这种方法从着手于时域分析，寻找出新的判定定子绕组故障的特征参量——三相电流之间的相位差。诊断时,以电流分析法为主,辅以多种特征参量进行诊断。2.新的特征参量的提出定子绕组一般均采用在时间及空间上相差120°的三相对称分布绕组,这样设计的绕组能使三相对称电流产生的气隙磁场达到基本正弦分布的要求。这是因为, 当定子单个线圈或单个支路通电时,气隙磁场的分数次和低次谐波很强。而相绕组通电时,组成相绕组的各个线圈磁通势波形中的分数次和低次谐波相互抵消,使相绕组总磁通势的波形主要为基波。当电机处于正常状态时,对称的三相绕组的连接消除了3 倍数次谐波。电机定子电流特征频率表达式为fs=(6k±1)fk=0，1，1，3…(1)即在对称的三相绕组中,n=3k次谐波的合成磁势等于零, n=6k+1次谐波是正相旋转磁势,n=6k-1次谐波是反相旋转磁势[2]。但是由于工艺和制造的原因,实际的电动机绕组不可能完全对称,或是由于电网的因素,导致电流谱图中会出现2 次和3次谐波。当电机定子绕组发生匝间短路,这种对称性遭到破坏, 呈现在气隙磁场中的是较强的空间谐波,定子电流中的是较强的时间谐波，即高次谐波明显增强。表现为定子电流的有效值的增大和三相电流的不对称性。定子电流中的偶次谐波和奇次谐波会因三相绕组失去对称性而有所增强。定子绕组的故障势必会引起气隙磁场发生畸变。电机发生定子绕组匝间短路故障时,绕组的自感、互感将发生变化。电感的大小一般随短路匝比的增加而降低。故障时，不能只考虑基波的影响，因为绕组分布和气隙磁场的不对称会使高次谐波的作用显著增强。在故障状态下,电感参数的计算必须考虑高次谐波的影响。综上所述,电机定子绕组发生匝间短路时,定子电流中的高次谐波明显增强,绕组的自感、互感发生变化,从而最终导致三相电流之间的相位差亦发生变化。因此提出新的判别定子绕组匝间短路故障的特征参量——三相电流之间的相位差。3.故障分析本文采用互相关分析法测量定子电流之间的相位差。因为互相关函数能刻划两个样本信号之间的相关或相似程度。它不但提供频率信息,而且给出两信号之间的相位信息。用互相关函数测量电流之间的相位差,测量精度高,时间短。但它要求有两路A/D 同步进行信号采集。正常状态下,三相电流相位差在120°左右，但在故障时，这个角度会有所偏离。因此可通过测量电机运行时的三相电流之间的相位差偏离120°的度数作为特征参量之一来判别定子绕组故障[3]。绕组匝间短路故障时：3.1三相电流的对称性被打破, 故障相电流为最大值，大小与故障位置无关, 但非故障相电流的大小与故障位置有关[4];定子三相电流, 随着故障匝比的增大而增大, 所产生谐波的幅值也随故障程度的加深而增大。3.2三相功率因数得对称性遭到破坏, 它随着故障位置不同而变化,故障程度的加深，使两个非故障相的功率因数一个减小，另一个增大。3.3三相电流之间的相位差随故障部位变化而变化，不再对称。如果一相发生故障,随着这个故障的程度的加深，另外两个非故障相之间的相位差所偏离120°最大，而且非常明显。3.4中性点电压与故障位置有关, 其大小随着故障匝比的增大而增大。3.5在发生跨相故障时,所引起的不对称性将会更加严重。4.故障分析结论4.1选取三相电流之间的相位差作为特征参量判定定子绕组故障是可行的, 且它具有与故障状态相关性大、反映灵敏的特点。4.2如果电机运行正常, 不对称电源电压也会造成三相电流之间的相位差偏离120°，但并不十分严重。4.3可以通过监测三相电流和三相功率因数的不对称性、三相电流相位差的偏离120°的大小、中性点电压等来判断电机定子绕组是否故障;根据不对称的程度可以判定故障的大小。
在当前使用的拖拉机中,有的配装永磁交流发电机,为使这种发电机能延长使用年限,在使用维修中应做到以下5个要点:一要定期清除发电机内部尘污 永磁交流发电机虽然密封性能好,但长期使用后,定子及转子表面仍然会黏积污物、磨屑,从而使磁阻增大,降低发电机电压,因此,在定期换油保养时,一定要清除发电机内部尘污。二要三条火线独立向外供电 永磁交流发电机的定子绕组一般是不会烧损的,但有时为什么也发生烧毁故障呢?这是因为三条火线或任意两条火线并结在一起所造成的,所以,三条火线只能分别向外独立供电,才能避免烧坏发电机定子绕组的故障。三要在电压降低时及时充磁 永磁交流发电机的转子长期使用或使用维修不当,容易发生退磁现象,从而引起电压降低甚至不发电,这时应及时进行充磁修复。四要定期给轴承加入纳基润滑脂 为了防止轴承早期磨损,一般在运转1000小时后,应对轴承进行1次清洗,并更换1次润滑脂,每次加入量不宜太多,以占轴承室的2/3为宜。五要及时更换磨损后的轴承 永磁交流发电机长期使用后,发电机轴承会逐渐磨损,从而导致轴向间隙和径向间隙增大,而增大后的轴承间隙又容易产生冲击力,在运转中还产生噪音,润滑脂还容易流失,进而加速轴承磨损;此外,还会引起发电机轴窜动,不仅加剧轴承磨损,而且影响发电:所以在轴承严重磨损后,应及时换上新轴承。
控制原理该发电机的负荷是靠转速进行控制的,并网后也是采用转速优先于功率的方案进行控制的,其一次调频控制的原理图如下:图1 一次调频控制原理图在这里,一次调频是一个串级控制系统,经过不等率计算后的透平转速与转速设定值比较后,进入转速PID控制,转速调节器的输出为阀位请求信号,它作为阀位设定值与实际阀位反馈(LVDT)进行比较,然后进入阀位控制器,阀位控制器的输出信号驱动电液伺服阀动作,来调节控制油的压力,使之驱动油动机动作,油动机据此产生位移,带动蒸汽调节阀,从而控制透平的转速。单从这个发电机的调频控制原理图中就可以看出,导致功率变化慢的原因有很多,比如转速控制速度、阀位控制速度、油动机动作速度等。问题分析及检查、测试要找到问题的症结所在,必须从多角度、多方位进行检查、分析和判断。1、转速调节阀动作速度过慢由于工艺在发电机运行一年后提出该问题,首先想到是否转速调节阀或油动机的机械性能有所下降,或阀位控制器的控制速度过慢。于是在静态调试时仔细观察电液伺服阀的动作情况(DDV阀芯位置)和转速调节阀的动作情况,当直接改变输出值时,DDV阀芯位置及转速调节阀上LVDT返回的阀位信号紧跟输出值的变化,并未出现动作非常滞后或缓慢的情况,这说明阀门调节回路工作正常且控制及时到位。2、升速率过慢在正常运行过程中,操作人员给出一个转速目标值,而转速设定值则是以一定的升速率来逼近目标值,最终达到目标值。如果升速率过慢,则升速(或降速)指令发出后,设定值不会马上改变至目标值,而是十分缓慢地变化,这样调节过程也会变得缓慢。检查程序中升速率的设置,在并网运行时为60转/分钟,虽然程序提供有升高的空间,但是此设定值已经很高了,应该能够满足要求。3、励磁电压、电流增加不及时图3 增加功率的流程在并网运行后,若要提高发电机的负荷,需将转速目标值提高,这时汽轮机转速上升,发电机的电流、电压随之上升,这一上升又会促使励磁电压、电流的提高,从而增加发电机的有功功率,功率增加之后,加在转子上的反作用力变大,转速就会下降并稳定在3000转/分钟。如果励磁电压、电流增加不及时,则有功功率就不会及时提高,同时转速也很难被快速控制住。但是经过电气专业人员的观察与检测,并不存在励磁电压、电流增加不及时的现象。4、功率变送器反应迟缓在工艺操作画面上所显示的发电机功率是由电气专业的功率变送器送来的,会不会是由于变送器反应迟缓,实际功率已经增加,而操作画面上的功率显示会滞后一些。经过与电气功率表的对照,不存在这种情况。即便存在这种情况,如果实际功率增加了,蒸汽管网的压力会随之发生变化,而实际情况是功率变化慢,管网压力也变化慢,这就说明实际功率并未增加。5、是否调整参数不合适从控制原理来讲,转速控制的PID参数如果设置不合适,会导致调节速度过慢。在发电机控制室改变转速目标值后,转速设定值发生变化,但转速调节器的输出变化相对缓慢,转速波动大。曾在P=20,I=15时记录从提高转速目标值到功率最终稳下来需要1分20秒,而且多次调整P、I参数,收效都甚微,也就是说调整参数并不起多大作用。6、转速调节速度慢此发电机在运行时,汽轮机转速经常在2996～3004转/分钟之间频繁波动,偶尔波动幅度可至6转/分钟,发电机功率却基本稳定,这样就会造成功率控制与转速控制之间的矛盾。比如当蒸汽管网压力高,需要提高发电机功率时,会将转速目标值升高,而这时实际转速波动的幅度恰好高于这一升高的目标值,转速调节器就会减小其输出,使调节汽门关小来维持转速,这样反倒不能提高发电机的功率。再有,在下位控制程序中有一个转速调节模块(VPID03),用于汽轮机的转速调节,转速的调节范围 (kSCALE) 设为3330转/分钟,这在汽轮机升速过程中是非常适用的,因为汽轮机从启机时的0转速升至额定转速3000转/分钟,这之间的转速变化是非常大的。但是在发电机并网运行后,其可调范围只有150转/分钟。也就是说当转速设定值由3000转/分钟提高到3150转/分钟时,就能使发电机功率由最小值到达最大值,这时如果还按调节范围为3330转/分钟来控制,那么当需要调整10转/分钟时,对于整个量程来说只是调节了10/3330=0.3%,这一微小的变化量对于调节器来说,只能使它的输出变化非常小,这一非常小的输出变化不能达到其快速调整功率的目的,而是要经过很长时间才能调整到目标值。解决方案及实施针对上述问题,可以从两处着手解决问题:第一处,此发电机并非孤网运行,其发电频率主要由电网拖动,那么一次调频的精确度显得不是那么重要,鉴于此,我们认为应该为并网运行后的实际转速加一个死区,死区范围内的波动可以忽略,统一认为是3000转/分钟,这样就会忽略小的转速波动,而以功率调节为主。所以首先为并网后的实际转速测量值加一个死区,死区设为6转/分钟,这样转速在2994～3006转/分钟之间波动时,统一认为是3000转/分钟,这样就避免了转速波动对控制速度的影响。第二处,将转速调节模块中的调节范围做以下修改:并网前仍设为3330转/分钟,并网后将此值设为200转/分钟,这样在并网后转速要调整10转/分钟时,就等于要调整10/200=5%,这一明显的变化量会让调节器的输出也有一个大的变化,从而达到快速调整的目的。因为并网前后的工况不同,对其控制就应该有所不同,所以应增加一段程序,即并网前用一套PID参数,并网后用另一套PID参数。2008年4月份根据上述内容修改了组态程序,并进行了仿真实验,仿真效果明显。在2008年6月份将修改的程序下装至控制器后投入使用,在使用期间能够明显看到调节器输出变化速率比以前有了很大的提高。
根据多年来发电机损坏事故和重大事故分析,以及运行维护的经验,下面谈谈发电机反事故的技术措施,以提高发电机出力。(1)严格控制发电机定子线圈的温度,采用线圈中埋设测温仪,在配电屏安装温度计,其观察定子线圈的温度不超过改造后的线圈耐温值。(2)发电机定子线圈最热点和局部铜温的最高允许值提高,是受所用材料的耐温性能的限制,所以选择漆包线,绝缘材料,绝缘漆及绝缘套管等犹为重要,建议选材如下:1)线选用QYB-1/220聚酰亚胺漆包线。2)绝缘纸选用方香族聚酰胺纤维纸或方香族聚砜胺纤维纸,可与聚酯薄膜,聚脂酰亚胺薄膜合用槽内绝缘。3)套管选用聚氨酯聚酯纤维漆管,绝缘漆选用聚酰胺酰亚胺漆。4)线圈绕好后,将定子放在烤炉内烘烤,温度调至150—170度之间干后取出。经选用上述材料及方法,发电机的耐温系数提高后,它的过载能力也同时提高。使原设计过荷能力10℅In提高30℅In;有效地提高了发电机的效率和工作时间,相应地经济效益也提高了。尽管有人认为原材料价格过高,它做出了经济效率,和内在质量和延长了使用寿命,减少了维修次数。如果从经济效益和投资成本考虑这还是值得的。特别适合小型水利发电站,野外施工作业现场,和建筑工地,公路建设工程等环境条件较差,负荷较重的发电机当中。
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