1FC6無刷同步發(fā)電機的調試及常見故障檢修

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上1FC6無刷同步發(fā)電機的調試及常見故障檢修1、前言德國西門子公司設計的1FC6系列發(fā)電機，由廣西柳州電機廠生產，該系列電機屬于無刷自勵恒壓同步發(fā)電機，下面將從1FC6系列625kVA發(fā)電機進行技術說明。2、1FC6發(fā)電機的基本工作原理和基本結構1FC6發(fā)電機主要由3大部分組成，即：主機、勵磁機和勵磁系統(tǒng)。主機部分為一典型的旋轉磁極式的隱極同步發(fā)電機。當轉子通以直流電流時產生磁場，原動機拖動轉子旋轉時定子上即產生三相電勢。勵磁機為一典型的旋轉電樞式的極同步發(fā)電機，定子上有主磁極，并安裝有主極線圈，當該線圈中通過直流電流時即產生固定的磁場，轉子上嵌有交流電樞繞組，當轉子旋

2、轉時，電樞繞組因切割磁力線而感應出交流電勢，將該交流電通過與其同軸的旋轉整流器變?yōu)橹绷魍ㄈ胫鳈C轉子繞組中為主機勵磁。勵磁系統(tǒng)是將主機輸出的三相交流電的一部分經過整流變?yōu)橹绷麟?，通入勵磁機定子線圈中，為勵磁機勵磁。3、1FC6發(fā)電機勵磁系統(tǒng)1FC6發(fā)電機選用THYRIPAPT勵磁系統(tǒng)，該勵磁系統(tǒng)由部分組成：勵磁裝置和可控硅電壓調節(jié)器。1FC6系列625kVA發(fā)電機勵磁裝置是由個三相整流變壓器帶個單相電流互感器。工作原理：空載分量由L1C同T6初級繞組共同產生，并在T6次級繞組感應出空載勵磁電流分量，負載勵磁電流分量用T1、T2、T3產生并在T6次級同空載勵磁電流分量進行矢量迭加。供勵磁機定子勵磁

3、電流。勵磁裝置的調節(jié):調節(jié)應在電機運轉穩(wěn)定發(fā)熱后進行，并將AVR插頭X1拔掉，在額定轉速下，由于剩磁作用會產生一定的電樞電壓，如果此時電樞沒有電壓，可能是由于剩磁太弱或無剩磁，這時可用外接電源的方法使電機產生自勵過程，外加直流電一般為48，接法為正極接F1，負極接F2，并且只需在短時間內接觸一下即可。3.1、空載電壓調節(jié)在n=10310%nN下，調節(jié)電抗器氣隙使空載電壓為1.081.14UN，并注意氣隙最大調節(jié)量為5mm。如果氣隙調節(jié)達不到要求，可調節(jié)同電抗器連接的繞組匝數；匝數增加，電壓上升，匝數減少，電壓下跌。3.2、負載電壓調節(jié)在額定轉速額定電流和額定功率因數下，通過調節(jié)整流變壓器抽頭使

4、負載電壓在范圍內。T1、T2、T3匝數減少電壓上升，匝數增加，電壓下降。T6：同AVR相連的（雙頭）變化：2UVW12UVW3，電壓上升，同T13相連的（單頭）變化：2UVW12UVW3，電壓下降。4、1FC6發(fā)電機可控硅電壓調節(jié)器自動電壓調節(jié)器AVR即AUTOMATICVOLTAGEREGULATOR，其工作原理是通過控制可控硅的導通角來改變通過分流電阻的分流電流，從而達到控制勵磁電流的目的。通過AVR的調整，1FC6發(fā)電機就成為真正的恒壓發(fā)電機，其電壓精度高，從空載到額定負載，其穩(wěn)態(tài)電壓調整率為±0.5%，發(fā)電機在并聯運行時，通過調整電位器使穩(wěn)態(tài)電壓調整率達到±0.5%

5、±2.5%范圍內可調。4.1、工作原理AVR的輸入信號由電壓回路T1（X1/1,X21/3）和電流回路T4（X2/5，X2/9）向量和組成，其中電流分量只有在需要并聯運行才加入，信號經變壓器T1降壓后，經開關S1/1，電位器S（若不并聯運行，S，若并聯運行，則T4次級電流在S上產生的壓降則迭加在信號上），經V1-V4整流，再經過S/2一路經穩(wěn)壓回路產生標準電壓并供整塊板直流電源，另一路經S1/3在電位器U上產生取樣電壓，若將開關S1/3打開，需外接整定電位器，取樣電壓可以通過內設或外設電壓整定電位器進行人為調整，從而改變取樣值，進而調整發(fā)電機輸出電壓，在U值設定后，若發(fā)電機隨著負載的

6、增加或者轉速的變化，其輸出電壓會發(fā)生一些變化，這個變化會引起與標準電壓差值的變化，對這微小信號進行放大，使之能夠控制觸發(fā)可控硅導通角，進而控制勵磁電流的大小，達到調節(jié)發(fā)電機電壓的目的，在電機有正常穩(wěn)定電壓輸出的情況下，可控硅始終有分流存在，每次的調節(jié)僅僅是改變導通角，從而控制分流電流的大小。信號電壓在經過濾波回路濾波，同反饋量迭加后一起送入放大器，其中K、T用來調節(jié)放大器參數，并經由脈沖單元轉換成觸發(fā)脈沖，觸發(fā)可控硅V22的導通角，V22導通后觸發(fā)V101，并通過R101分掉靜止整流模塊V102的部分電流。4.2、組成及功能電壓調節(jié)器由電源、實測值、濾波回路、調節(jié)放大器、脈沖單元、過壓保護器、

7、外附整定電位器、功率組件等組成。電壓調節(jié)器包括電位器、47等可調元件，發(fā)電機的額定電壓已在制造廠用電位器調整完畢，其動態(tài)性能也已由電位器、R47調整好了。電位器用來調節(jié)放大器的放大倍數，電位器用來調節(jié)積分反應時間，電位器R47則用以向調節(jié)放大器的輸入端引入偏差號以改善其動態(tài)性能，將旋鈕朝著刻度數子減少的方向旋轉，以及旋鈕T朝著刻度數字增大的方向旋轉，通常使控制系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，減弱其調節(jié)作用的強度，在需要時，斷開跨接線BR1可將電位器所調節(jié)的調節(jié)器放大系數近似地減小為其四分之一，電壓調節(jié)器穩(wěn)定性可利用增加分流回路內的電阻而得到改善，但此時調節(jié)器在下限的電壓整定范圍將減少。4.3、AVR調整若使用外

8、附整定電位器，必須把調節(jié)器上的開關S1/3打開，一般情況下應將內部整定值先調整為50%中間，然后調整外附整定值使外附整定值調整范圍大于額定電壓，若不夠范圍需將內部整定電位器仔細調整以達到目的。、調差裝置同步發(fā)電機要并聯進行，有功功率的分配要靠拖動機的轉速降來分配，但無功功率的分配需要靠電機來保證，這就需要發(fā)電機有一個隨無功電流大小而變化的量，1FC6發(fā)電機采用相電流同相電壓相迭加的方式，即當無功電流增加時（假定相無功電流增加）cos=，=90°，此時，相電流增加造成的電壓下降，類似于在相上的電壓下降，電壓調節(jié)器就只對無功電流起作用，即當無功電流增加時，電壓下降，若兩臺相同的發(fā)電機并聯

9、運行，其無功功率分配差度將依靠這個調差裝置來保證。=cos#I/IN1FC6發(fā)電機在出廠時是這樣來調整的：在cos=0.8，3.6%（I=IN）；cos=1.0時，=0；cos=0.0時，=6%,發(fā)電機在UN時，加上cos=0.8，I-IN的負載，調節(jié)S，使發(fā)電機在額定電壓的基礎上下降約3.6%，S增加，電壓下降。調整好S后，將負載變cos=1.0，I=0.8IN，此時發(fā)電機電壓為UN。按上述步驟調整后，記錄U、S值，并將恢復S為0，在用戶需要并聯運行進行利用原S值，或者由用戶自行調節(jié)S，但應注意調節(jié)時，U、S應配合調整。、1FC6發(fā)電機常見故障檢修1FC6無刷自勵恒壓同步電機，在野外石油鉆井

10、運行效果還很好的，但由于石油鉆井頻繁的搬運以及運行一段時間后，仍然有可能產生這樣或那樣的問題，以下將從現場各個方面對發(fā)電機可能遇到的故障現象做出分析并提出解決的辦法。6.1、電機控制屏電壓調整不起作用或范圍不夠這種故障可能有2種情況，如果發(fā)電機電壓能夠穩(wěn)定在某個值（例如小于440V），說明AVR工作基本正常，造成這種故障的原因可能是外附整定電位器不良，這時可將AVR板上的三極開關S1/3（有的國產AVR板為四極開關）即從左邊起第三個開關撥到同其它兩個一致的位置（即均為on），調整內部整定電位器U，若電壓經調整檢查外附整定電位器及其引線，如果電壓不變化，說明AVR存在故障或者分流回路可控硅、分流

11、電阻存在故障。如果調整外附整定電位器范圍不夠，應配合電位器來調整，二者配合調整達到最佳位置。6.2、發(fā)電機加負載，電壓下跌嚴重發(fā)電機在出廠前已調整好，在整個負載的變化范圍內，從空載到滿載，某電壓變化范圍為4V，若并聯運行最大為20V，若電壓下跌超過此值，說明：（1）勵磁系統(tǒng)存在故障，若空載電壓正常，說明整流變壓器輸出減小，一般情況下是整流變壓器輸出端引線插套松脫，造成勵磁電流嚴重不足，電壓下跌嚴重；（2）壓敏電阻損壞，短接了勵磁電流。此時，將發(fā)電機停下，打開勵磁機通風口，用手摸壓敏電阻，發(fā)熱即可判斷敏電阻擊穿。在檢查這些問題時，首先采用直觀檢查的方法，看在運行中勵磁系統(tǒng)內有無打火現象，停機后檢

12、查各插頭插套有無打火痕跡或者松脫現象，一般無需測量就能檢查出來，如果仍然看不出來，可以懷疑整流變壓器等器件。6.3、發(fā)電機運轉到正常運行轉速后無電壓這種情況多發(fā)生在新機或長時間未用的電機，一般情況下是發(fā)電機缺乏剩磁造成的，可用412電池，在發(fā)電機出線盒內F1（）、F2（）端子間，在停機狀態(tài)下，短時充磁即可。如果此時發(fā)電機仍然沒有電壓，可能是靜止整流模塊損壞或者勵磁線斷開、接反等線路方面存在問題。6.4、發(fā)電機有電壓，但電壓在350V以下這種故障的最大可能性是靜止整流模塊或旋轉整流模塊，有一路出現故障造成的，當然也可能是由于勵磁繞組在匝間短路，使勵磁電流增加，而勵磁系統(tǒng)又提供不了如此多的勵電流，

13、造成電壓下降，還有新換的電抗器磁隙沒調整好，也使電壓降低。6.5、發(fā)電機電壓高（450V以上）這種現象的故障可能有種。（1）勵磁分流回路有問題，可控硅損壞，可控硅沒有觸發(fā)脈沖或者線路問題；（2）電抗器一線圈匝間短路，這些現象都能使發(fā)電機電壓升高。6.6、發(fā)電機電壓不平衡一般來講，用精度等級0.5級的萬用表測量三線電壓，其誤差不超過1%（空載），如果超出此值，說明主機定子繞組可能存在匝間短路故障，具體測量可用雙臂電橋測量，之間的電阻，其中，之間最大允許有2%的誤差。若超差，說明確實存在上述故障，若不超差，應著手另外尋找原因。6.7、發(fā)電機電壓大于1.1UN，整定電位器調節(jié)無效發(fā)電機電壓調節(jié)器調節(jié)

14、范圍為±5%UN，將整定電位器調節(jié)至最小電壓應低于95%UN，若調節(jié)無效，可能是AVR板或可控硅回路存在故障?？上雀鼡QAVR板，若仍然不行可更換可控硅元件。6.8、發(fā)電機運行帶載電壓不穩(wěn)，燈泡閃爍這種情況一般是由于調整不當造成的，由于在電機出廠試驗中原K、T、R47調整適應于電機試驗站的最佳值，在用戶現場就有可能隨著負載的不同造面原來動態(tài)參數不一定合適，有時可以按照技術文件的說明調整，即將旋鈕K朝著刻度數字減小的方向旋轉以及將鈕T朝著刻度數字增大的方向旋轉，通常是使控制系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，減弱其調節(jié)作用的強度。在需要時，斷開AVR板上的跨接線BR1，可將K所調節(jié)的調節(jié)器放大倍數，近擬地減小為其四分之一，電壓調節(jié)器的穩(wěn)定性亦可以通過增加分流回路電阻的電阻而得到改善，但調節(jié)器在下限的電壓整定范圍將變小。如果調整上述電位器后仍然不能解決，應通知廠家來人解決。6.9、發(fā)電機中線電流大這種現象分種情況，一種是由于負載不平衡引起的，根據VDE0503標準的規(guī)定，1FC6發(fā)電機能隨不平衡20%的不平衡負載，如果負載嚴重不平衡，包括電流不平衡或相位不平衡，則會升高中線電流，如果中線電流