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同步发电机使用说明书(中文)


●按照现代重工业许可证制造

三相无刷同步发电机
通用项目//使用手册

同步发电机使用说明

镇江中船现代发电设备有限公司

本说明书是对英文说明书的翻译,如有异议,请以英文部分为准。

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目录
1.交流无

刷发电机的结构(安全注释)………………………………………………2
1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 元器件 概述 构成 运行模式(SPRESY15) 运行(SPRESY15) 维护(SPRESY15) 运行模式(6 GA 2491) 运行(6 GA 2491) 维护(6 GA 2491) 安装及检测表 法兰型滑动轴承(用于油环自润滑系统) 法兰型滑动轴承(用于强制润滑系统) 滚动轴承(02 和 03 系列) A 型联轴器(装有法兰轴和一体风扇叶轮的单支承发电机) B 型联轴器(装有法兰轴的单支承发电机) 联轴器(双支承发电机) 空气滤器 接线端子箱 交流发电机的拆卸(图 39 和 40) 冷却器 水冷故障紧急运行 SPRESY15 励磁系统 6 GA 2491 励磁系统 主机和励磁机(HF.5 和 6) 轴承部分 故障判定操作程序和检测清单

2.励磁系统(运行)……………………………………………………………………15

3.维护…………………………………………………………………………………….25

4.故障判定……………………………………………………………………………….46

01 交流无刷发电机的结构
安全注释 警 告 语 《 DANGER 、 WARNING 、 CAUTION、NOTICE、NOTE》是用于提醒 用户对各不同位置点的注意:
!DANGER 危险 此警告语用于当一个操作、程序或者 使用可能会导致对人体的伤害或者死亡。 !WARING 警告 此警告语用于当一个操作、程序或者使用 可能会导致稍后对人体的伤害或者死亡。 !CAUTION 注意 此警告语用于当一个操作、程序或者使用 可能会导致损坏或摧毁设备以及对人体轻 微或者严重的伤害。 !NOTICE 注意 此警告语用于当一个操作、程序或者使用 可能会导致损坏或摧毁设备。 !NOTE 注意 此警告语用于当需要阐明一个操作、程序或者精密 的安装要求时。

1.1 组成部分 无刷交流发电机, 如图 8、 9、 10 和 11, ) (防滴水型,全闭路冷却型) ① 一台同步发电机 ② 一台交流励磁机 ③ 一套旋转整流器 ④ 静态励磁装置 如图 8、 9、 10 和 11 所示的无刷发电机, 励磁机和旋转整流器安装在发电机的转子 轴上。 交流励磁机的三相输出由旋转整流器 整流为直流电, 提供励磁电流, 不通过滑环, 而是直接进入发电机励磁线圈。

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图 1 无刷发电机单线原理图 励磁装置

1000m 时。 3) 防护等级 DIN 40050 或 IEC34-5 标准中的发电机基础 设计的防护等级是 IP23。 这类发电机只适合在室 内运行并且可以带滤器盒或通风管连接。 闭路冷却的发电机防护等级按照防护等级 IP54 要求。 发电机的防护等级在尺寸图中表示。 4) 结构型式 通常,可提供双轴承(DIN42950 标准的 B3 或 B20 结构)或单轴承(DIN42950 标准的 B2 或 B16 结构)的发电机。发电机的结构型式在尺 寸图中表示。 5) 冷却和通风 发电机的基础设计是通过安装在发电机内部 驱动端轴上的风扇自通风。 冷却空气进入顶部(在非驱动端)冷却励磁 装置随后冷却励磁机和主机的绕组及铁芯。 发电机的冷却空气进口安装空气滤器,滤器 的状况必须监测。 闭路冷却的发电机, 空气-水冷却器横向安装 在顶部箱体中励磁控制装置的前部。 通过内部风扇循环的冷却空气在冷却器中重 新冷却,流经励磁控制装置、励磁机和主机。 冷却水系统故障时,发电机可以在开路冷却 状态下紧急运行。见第 44-45 页。 6) 接线 核实铭牌上的电压等级数据。选择与额定电 流相匹配的电缆规格。

定子 转子

励磁机 定子 励磁机 转子

1.2 概述 1) 型号定义 发电机的供货范围有效性的完全取决于样本 和报价单。 发电机的基础设计是开路冷却、 无刷、 低压、顶部安装励磁控制装置的同步发电机。 发电机非驱动端端盖内侧轴上装有励磁机。 励磁机产生的交流电被整流并供给主机的转子 绕组。 轴带励磁机的励磁电流是由主机通过顶部安 装的励磁控制装置和可控硅电压调节器供给的。 更多资料,请参考第 15-24 页 THYRIPART (可控硅分流) 励磁系统补充说明。 按照适用性,发电机可按照不同定义设计成 下表中型式。
表 1-1 型号定义 型号 HFJ5,6 结构型式 发电机为闭路冷却并且 在冷却水系统故障时 空气-水冷却器可提供紧急运行。 HFC5,6 HSR 发电机为开路空气-空气冷却 开路或闭路冷却的高压发电机

2) 规范和规则 发电机符合 DIN 标准的 VDE0530 的要求。 符合不同船级社的要求及国外的标准和规则。 除非有另外声明,否则发电机的持续输出功 率是指在 50Hz,冷却空气温度为 40℃海拔高度

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按照工作图中的原理图接线。 在盖上接线盒之前,请检查: 内部清洁及任何电缆上脱落的碎屑 连接电缆的螺栓及螺丝是否紧固 最小维修空间(500V 时>10mm,1 千伏时 >14mm,6 千伏时>60mm;检查所有电缆 的端部) 不使用的进线口用螺旋塞封死 为满足规定的防护等级,检查出线盒的各密 封面是否都完好。如果在密封处只是金属相 互接触,接触表面应该擦拭干净,并涂上一 薄层润滑脂。

是由于受潮或有灰尘的缘故。 如果绝缘电阻降到低于最小值时,则要找出原因 并将绕组烘干。

● ● ●

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用暖气炉烘干时: ● 打开轴承盖 ● 抽出转子 ● 拆下二极管变阻器和励磁装置部分 按照下表中的温度烘烤。 热量应该慢慢地供给,达到所需温度的时间 不能低于 6 小时。 加热之前必须测量绝缘电阻,此后每隔 6 至 8 小时测量一次。
表 1-3。 绝缘烘干温度

发电机起动之前以及运行期间,确认所有相 关的安全调整都已经照做了。 7) 绝缘测试
!DANGER 危险 危险电压 将导致死亡、严重伤害、电死或设备损坏 设备检查之前断开所有电源

我们发电机

“B”级 200°F 94℃

“F” 级 245°F 118℃

“H”级 275°F 135℃

*“F”级和“H”级绝缘设备必须在温度升至绝 缘烘干温度之前,用 70%的规定温度烘烤大约 6 小时(消除绕组中的蒸汽) 干净的绕组的绝缘电阻主要取决于温度:温 度每升高 10K,绝缘电阻降低一半。例如,当温 度升高 50K 时(从 25℃至 75℃) ,绝缘电阻值降 至原有值的三十分之一。 在运行期间绕组的绝缘电阻可能因为环境 及运行条件而降低。 在绕组温度为 25℃时, 绝缘电阻的临界值可 通过额定电压(KV)与表格内的临界电阻值的 比值(MΩ/ kV)相乘来得出。 发电机标准的值 例如:额定电压为 660V 时的临界电阻为: 0.66KV×0.5 MΩ/ kV=0.33 MΩ 在运行期间如果测得的绝缘电阻值高于计 重要要记住 算出的临界数值,则电机可以继续运行。 但是若测得的值达到或低于临界电阻值时, 就要将绕组烘干,或取出转子,彻底擦净绕组并 且烘干。

使用之前和长期存放后或备机时必须用直 流电测量绕组对机座的绝缘。在尚未显示出最终 的绝缘电阻之前,不要停止通电测量工作(对于 高压电机来说,这种过程可能要持续一分钟) 最小绝缘电阻和临界绝缘电阻的极限值(在绕组 温度为 25℃时测量) 和测量电压的极限值可根据 电机的额定电压而从下表中得出。
表 1-2。 绝缘测试 额定电压的极限值 额定电压> 额定电压<2kV 2kV 直流 500V 直流 500V (最大直流 (最小直流 100V) 1000V) 10MΩ 0.5MΩ/ kV 100MΩ 5MΩ/ kV

测量电压

新的、干净的或 修理好的绕组的 最低绝缘电阻 长期运行后临 界 的

新的、干燥的绕组的绝缘电阻值在 100MΩ 至 2000MΩ之间或更高。 如果绝缘电阻处于最小值范围内,那么可能
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尽量理解记住

如果测得的值接近临界电阻值时,那就需要 在较短的时间间隔里多次检查绝缘电阻值。 对于低压电机来说,如果绝缘电阻先前已经 用最大测量电压 500V 测量过且未见降低到低于 容许值, 这才可允许用 1000V 的测量电压来测量 绝缘电阻。 8) 噪声 噪声水平不能超过 VDE0530(1981)标准中 第 9 部分的规定。 9) 振动 用作原动机的往复式发动机,由于输出脉冲 力矩传给发电机。 轴承端允许的振动强度如下:
<10HZ 10-100HZ >100HZ 振幅 振速 加速度 S≤0.40mm-峰值 Veff≤18mm/s-rms b≤1.6g

11)贮藏
!WARING 警告 不适当的操作会导致人身伤害或财产损失。 起吊发电机时: 1、仅在指定的地点起吊。 2、使用机器起吊。 3、起吊绳索缓缓地拉紧。 4、不要猛拉或突然移动发电机。 5、不要使用盖子手柄起吊。

如需要更高的振动要求,请咨询。

10)运输
!WARING 警告 不适当的操作会导致人身伤害或财产损失。 起吊发电机时: 1、 仅在指定的地点起吊。 2、 使用机器起吊。 3、 起吊绳索缓缓地拉紧。 4、 不要猛拉或突然移动发电机。 5、 不要使用盖子手柄起吊。

贮藏地点必须干燥且干净。防止热气侵入电 机绕组。 机器加工面(联接部位、底脚部位等)涂上 防锈油。 如果表面涂层脱落立即除锈或除潮并重新 涂上防锈油。 如果发电机要存放一段时间,所有开口处都 必须使用防水的纸质、木质或金属盖。 在运输的贮藏过程中,必须防止发电机被风 吹和雨淋,并且选择相对湿度较小的地点贮藏。 贮藏时间较长或是在雨季时,最好插入加热 器除潮或防止产生冷凝水。 为保持线圈干燥,在发电机下部适当地布置 加热器加热线圈,使线圈的温度高于室温几度。 对于长期贮藏,防冷凝加热器安装在发电机 内部。加热器的规格在发电机的完工资料中和发 电机上安装的铭牌上描述。 12)安装 !NOTE 注意
经验表明,任何基础装配和被驱动装置在工厂临时 调整。 船运过程中可能会扭曲。 因此,安装之后必须检查调整。

滚柱轴承、角面接触滚珠轴承和双滑动轴承 的发电机用轴承座定位,以在运输过程中保护轴 承。 在传输元件装好之前不要移开轴承座。 如果传输元件装好不得不再运输电机时,必须配 置其它适当尺寸的轴承座。 如果电机到达后不立即使用,应贮藏在干燥 没有振动的室内。

发电机安装之前或安装期间,常规轴承的润 滑措施详见说明书第 27-36 页中“滚动轴承和滑 动轴承” 。

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发电机安装场所必须是冷却空气进口 和出口都畅通无阻。 排出的热废气不能再重新吸入。 百叶窗开口应朝下以确保防护等级。 移开轴承座(适宜的时候) 。 遵照附在轴伸端或接线盒上的说明。 在轴伸嵌入的半个导向键以使转子达到动 态平衡。 将电机仔细地进行对中, 对轴上的部件 精确地进行平衡校验, 以确保能平稳无振动 地运行。 如有需要,可在底脚下面放些薄垫片, 以防发电机扭曲变形。 只有使用适合的专用工具, 才能拆装电 机的传动部件。 导向键在船运的时候需扎牢防止脱落。 如果传输部件没有安装, 发电机不允许 起动。 13)操作
! WARING 警告 操作时不要超越发电机的设计限制。 否则会导致人身伤害或损坏设备。 操作必须符合使用手册及铭牌上的说明。

14)维护 在进行电机的任何维修工作之前, 务必 使电机与电源脱开, 并有防止电机被意外起 动的防范措施。 定期净化冷却空气通道, 根据脏污的程 度,用无油腻的压缩空气将灰尘吹掉。 常规的检修期间只需对全封闭风扇冷 却式电机的内部进行净化就可以了。 如果灰尘或潮气渗入端子盒内, 应仔细 地擦净并烘干端子盒, 尤其是绝缘部件的表 面,检查密封部件并排除密封不良的原因。 在要脱开一个部件之前, 用更长一点的 螺钉或螺栓来代替其上部的固定螺钉, 以便 当该部件压出螺钉孔时支撑该部件。 15)检查 发电机运行大约 500 小时之后需要进行 第一次检查。 根据污染程度决定在适当的时 期清理冷却风道。 下列检查同时进行: 机器运行要平稳 转子校准应该在公差之内 地基无凹陷和破裂 所有机械和电气连接螺栓都已紧固 绕组绝缘良好 (与前面所述的数据比较) 轴承绝缘无任何损坏

!NOTICE 注意 对于 IP44 发电机(空气-水冷却) ,起动前 必须检查冷却水的流量。 内部的温升会导致发电机的重大故障。

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!NOTICE 注意 起动前,检查轴承润滑油是否充满, 或者油位是否足够。

在检查中发现的任何异常情况都应立即 排除。对失效的螺栓和旧紧固件必须更换。 两次检查之间的间隔大约是运行 4000 小时,起动 1000 次或 1 年的间断运行和大 约 16000 小时或 2 年时间的连续运行。 视哪 种情况首先发生。 第一次检查之后, 所有由于冷却空气流 动而变脏的部件的检修周期视当地的运行 环境而定。

为防止触及旋转部件和带电部件以及 为进行适当导风(以使冷却效果更好)而装 设的各种盖子, 在电机运行过程中是不允许 打开的。 如果电机的应用在特殊场合(高温,过 度振动等) ,参考现代的专用说明书。
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应使用干燥的压缩空气清洁部件。更换油 脂,重新注油等要求见发电机上的润滑铭牌或轴 承的补充说明。 运行 500 小时之后的第一次检查的项目也必 须再重做。 拆卸发电机的时候必须做下列检查: ● 定子和转子铁芯的楔形块紧固 ● 绕组、连接导线和绝缘部分符合要求无污渍 按照说明书中的安装要求重新组装。 16)备件 通常船级社要求的备件如下表:
表 1-4 备件 1 套带油 环的滑动 轴承套 1 套整流 器 1 套自动 电压调节 器 备件 船级社
KR ABS ● ● BV GL LRS NV RINA NK ● ● ● ● ●

2) 转子和绕组 B3 和 B20 结构型式的发电机轴通常是设计 成圆柱形轴伸的双轴承形式。对于 B2 及 B16 结 构型式的电机轴是用法兰连接。 主机的转子铁芯是安装在轴上,轴向压紧, 轴上还安装了励磁绕组和阻尼绕组,阻尼绕组条 位于转子铁芯槽里并焊接成环状。 整流器的固定轮毂安装在轴上两个铁芯层组 之间。 转子为动态平衡。 3) 交流励磁机 交流励磁机为旋转电枢式,三相,同步发电 机。旋转电枢式发电机不同于普通发电机,定子 和转子为相反关系。 电枢安装在轴的非联接端输出交流电,静态 励磁装置的输出连接到如图 2 所示的安装在固定 端的励磁绕组。
图2 交流励磁机单线原理图













除船级社的要求外,我们推荐订购如下发电 机备件: 1 套轴承或滑动轴承的轴承套 1 套旋转整流器 1 套恒压装置的整流器 1 套自动电压调节器(AVR)

至旋转 整流器 静态 磁场

旋转 电枢

1.3 构成 1) 定子座和绕组 定子座为焊接设计。定子铁芯位于定子座的 中心并且不能转动及移动。 定子绕组为双层线圈,绝缘等级为 F 级。绝 缘是采用专门的制做工艺,由云母与瓷釉合成的 绝缘材料用浇注树脂浸渍。这可使电机具有很高 的介电强度、防潮、阻挡气体和水蒸汽、强度高 以及寿命长等特性。

4) 旋转整流器 旋转整流器是一个可控硅整流器,如图 8-1 所示的三相满波整流回路安装在转子轴上。 ● 安装螺钉尺寸在 4.5Nm 和 5.5Nm 之间 ● 接触螺钉尺寸在 2.5Nm 和 3.5Nm 之间
!CAUTION 注意 旋转二级管的固定螺钉必须拧紧到要求的扭矩

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机,废气从驱动端排出。
图 3 旋转整流器单线原理图

整流器

转子 压敏模块 励磁机 电枢

9) 驱动端/非驱动端端部保护 发电机两端的护罩做成平板式使轴承和轴伸 满足特殊的结构型式。 励磁机的磁极规则地分布,用螺栓固定在磁 极轭环上,磁极轭环焊接到非驱动端端盖上。 10)转子锁定装置 下列说明适用于与柴油机或涡轮机连接的 结构形式为 B2 和 B16 单轴承发电机说明书的补 充和修改。见使用手册第 37-38 页。
图 4 转子锁定装置

5) 励磁系统 励磁装置和晶闸管电压调节器合成为 THYRIPART (可控硅分流)励磁系统。励磁系 统提供一个随负载变化的略高于产生额定电压 的励磁电流。必要的时候调节器降低励磁电流以 获得恒定的发电机电压。这种随负载变化的励磁 系统(复励)使发电机在加载的短路时有极好的 动态响应。 原理框图见图 14、15、19 和 20。 6) 轴 关于发电机轴,应使用经船级社认可的铸铁 并且设计保证与原动机联接时有足够的强度。 7) 轴承 按照订货规格中的设计的运行条件的要求, 发电机可配置滚动轴承或者强制或不强制润滑 的滑动轴承。更充分和详细的说明,参考补充说 明。 8) 冷却风扇 为保证所需的冷却空气通风量,必须提供一 个铸铁或焊接钢板结构的风扇。关于安装位置, 无论如何,需安装在原动机侧。这是一个单向的 通风系统,抽取的冷却空气从非驱动端进入发电

① ② ③

驱动端端盖 半止动环 轴支撑环

④ ⑤ ⑥

轴法兰 部件①的固定螺丝 部件③的固定螺丝

10)

防止产生轴电流的绝缘方法

!NOTE 注意 轴承绝缘 任何与轴承的连接都必须绝缘 以防止轴承电流的产生。

为防止磁路不平衡磁阻产生轴电流,在非驱 动端安装了如图 5 所示的绝缘体。轴电压是一个 高频电压,通常是 1 伏或者更小和很少产生的几 伏电压。

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当有轴电流的时候,轴和轴颈会被损坏。在 最坏的情况下,在几分钟之内会产生黑斑。局部 油薄的破坏会增加被烧坏的可能性。 拆卸和安装的时候,一定要测量绝缘电阻。 绝缘电阻值为 1-3 MΩ满足要求。通常所说的轴 承的轴电压被限制在下列范围: <300mV 无害 500-1000 mV 有害轴电流可能产生 >1000 mV 轴承可能在一星期到一年之内损 坏(除非采取了绝缘措施)
图 5 防止产生轴电流的绝缘

!DANGER 危险 危险电压 将导致死亡,严重伤害,电死或财产损失。 检查该装置之前断开所有电源。

为了防止发电机在不运行时的潮气和冷凝 水,在发电机的定子中安装了防冷凝加热器。防 冷凝加热器可以从发电机的壳体外面方便地取 出。加热器为镍铬铁合金的不锈外壳、壳体内部 充满绝缘体且呈如图 6 所示的 U 形。
图 6 防冷凝加热器

绝缘片 中间环 垫片 六角螺栓 密封盖

非驱动端端盖 绝缘片 垫片 六角螺栓 薄垫片 垫片 六角螺栓 轴承座

14)空气/水冷却器 如需要,按特殊要求 HFC6 和 HFC5 发电机 可以提供顶部安装的空气-水冷却器。 冷却器可以 使用淡水或海水而且可以为双管式。 此时发电机的型号由 HFC 变成 HFJ。由于 是闭路冷却系统,发电机的防护等级也由 IP23 升至 IP44 和 IP54。发电机的电气原理保持不变。

12)温度计 为检测轴承温度,安装了水银温度计。 13)防冷凝加热器

如果冷却水系统故障或冷却元件故障,HFJ 发电机可以很方便在转变为开路空气冷却状态 紧急运行。

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这种情况下防护等级 IP23 时的额定输出功 率见 44-45 页。 订货时请明确如下信息: 额定输出功率 船级社 冷却介质温度(空气) 冷却水进机温度 淡水冷却或是海水冷却

15)接线端子箱
!DANGER 危险 危险电压 将导致死亡,严重伤害,电死或财产损失。 检查该装置之前断开所有电源。

● ● ● ● ●

主电缆的端子(U、V、W)的励磁端子+F1、 -F2 的连接可按要求在发电机的左边或右边。电 缆进线板可按要求不钻孔或钻孔带填料函。

图 7 接线端子盒内部布置

(HF. 6 型)

(HF.5 型)

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图 8 HF. 5 发电机剖面图(单滑动轴承)

HFJ 5(空气-水冷却)

HFC 5(空气-空气冷却) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 定子和定子线圈 转子和转子线圈 交流励磁机 整流器(图 8-1) 励磁装置 轴 轴承 冷却风扇 驱动/非驱动端端盖 转子锁定装置 防止产生轴电流的绝缘(图 5) 温度计 防冷凝加热器 冷却器 接线端子盒 图 8-1 整流器

① ②

压敏模块 轮毂

③集电环 ④整流模块

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图9

HF. 5 发电机剖面图(双滑动轴承)

HFJ 5(空气-水冷却)

HFC 5(空气-空气冷却) 定子和定子线圈 转子和转子线圈 交流励磁机 整流器(图 9-1) 励磁装置 轴 轴承 冷却风扇 驱动/非驱动端端盖 接线端子盒 防止产生轴电流的绝缘(图 5) 温度计 防冷凝加热器 冷却器 图 9-1 整流器

21 22 23 24 25 26 27 28 29

③ ④

压敏模块 毂

③集电环 ④整流模块

12

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图 10

HF. 6 发电机剖面图(单滑动轴承)

HFJ 6(空气-水冷却)

HFC 6(空气-空气冷却) 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 定子和定子线圈 转子和转子线圈 交流励磁机 整流器(图 10-1) 励磁装置 轴 轴承 冷却风扇 驱动/非驱动端端盖 转子锁定装置 防止产生轴电流的绝缘(图 5) 温度计 防冷凝加热器 冷却器 接线端子盒 图 10-1 整流器

⑤ ⑥

压敏模块 轮毂

③ 集电环 ④ 整流模块

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图 11

HF. 6 发电机剖面图(双滑动轴承)

HFJ 6(空气-水冷却)

HFC 6(空气-空气冷却) 图 11-1 整流器 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 定子和定子线圈 转子和转子线圈 交流励磁机 整流器(图 11-1) 励磁装置 轴 轴承 冷却风扇 驱动/非驱动端端盖 接线端子盒 防止产生轴电流的绝缘(图 5) 温度计 防冷凝加热器 冷却器

① ②

压敏模块 轮毂

③ ④

集电环 整流模块

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02 励磁系统(运行)

2.1 运行模式(SPRESY 15) 1)概述 无刷同步发电机由主机和励磁机组成。主机 励磁绕组是由励磁机转子绕组经过三相桥式整 流装置获得励磁电流。 励磁机是 THYRIPART (可 控硅分流)方式励磁的。 励磁装置和可控硅电压调节器合成为 THYRIPART 励磁系统。所需的励磁电流是由主 发电机通过励磁装置提供的,调整励磁系统,使 在电压调节器不起作用时,在整个负载范围内, 发电机电压高于其整定值。 电压调节器的实际功能是将励磁装置所供 给的励磁电流中的一小部分提供一个旁路,从而 控制发电机电压。可控硅调节器模块由两部分组 件组成:调节器组件和可控硅补偿回路的触发 件。 发电机的三相电压,经测量电路互感器降至 24V,输入到 17、18 和 19 号端子。 当发电机为额定电压时,由整流桥产生输出 一个大约 30V 的电压(端子 20 至 13 或 14) 。这 个整流后的电压向调节器中的运算放大器提供 实际值的脉冲信号及电源。调节组件向输出端子 15 提供一个大约 1-10V 的控制电压, 它正比例于 被调节电压的偏差值。根据端子 16 和端子 12 的 参考电压的大小,调节放大器比较点,可发得到 一个附加的直流脉冲信号,这个信号用于电机并 联运行时调节无功功率。 触发组件的控制回路中,端子 15 的控制电 压和一个锯齿电压相比较,产生导通时间可调节 的可控硅的触发脉冲。当端子 1 和 5 之间的电压 高于 600V 时,过压保护装置起作用,从而触发 可控硅使之导通。 在一般情况下,励磁电流用一个单脉冲来触 发一个可控硅组件的补偿回路。如果需要更大的 励磁电流,就要用二个触发脉冲触发两个可控硅 组件的“补偿”回路。 为使其大小与信号电平相匹配,必须在现有 焊接柱上焊上一个变阻器。端子 11 向触发级的 门控组件提供电源。
图 12 电压调节器; SPRESY

图 13 电压调节器器图; SPRESY

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① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧

6-脉冲整流桥 参考/实际值比较器 电源 运算放大器 触发脉冲控制 补偿回路可控硅 过电压保护器 可控硅辅助电源

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图 14 发电机接线原理图(用于 AVR 安装在发电机顶部)

无外附电压 整定电位器 接外附电压 整定电位器

A1:电压调节器 C1:电容器 G1:主机 G2:励磁机 L1:电抗器 R1:串联电阻 R2:同轴电位器 T1 T2 单相电流互感器 T3 T4 中间互感器 T5 T6:整流变压器 T7 测量变压器 T8 V1:静止整流器 V2:旋转整流器 U:压敏模块

} }}


图 15 发电机接线原理图(用于 AVR 安装在控制屏上)

发电机侧

配电屏侧 无外附电压 整定电位器 接外附电压 整定电位器
A1:电压调节器 C1:电容器 G1:主机 G2:励磁机 L1:电抗器 R1:串联电阻 R2:同轴电位器 T1 T2 单相电流互感器 T3 T4 中间互感器 T5 T6:整流变压器 T7 T8 测量变压器 V1:静止整流器 V2:旋转整流器 U:压敏模块

} }}


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2)安装 励磁装置、可控硅电压调节器、主机以及励 磁机之间的连接线是由工厂连接好的。电源连线 和电压整定器按随机提供的接线图接到出线盒 的接线端子上。

在性能指标相同的情况下,THYRIPART 励 磁系统或单个结构部件可以互换,但是必须使用 发电机接线图上互感器原来的抽头位置。 3)发电机旋转方向 发电机可以正转,也可以反转。只能以一个 方向旋转的发电机由方向箭头标识,并附加 “only” 字样。 如果因为电气方面的原因只允许单向运转, 在工厂中励磁系统就按订单上规定的转向接线。 如果改变转向,就必须按接线图改变接法,并检 查机械方面是否也只允许单向运转(例如由于使 用弯曲的风扇叶片) 。 4)调节器增益积分作用的设定点 发电机的调节组件中有三个电位器 Usoll, Vr 和 Tn。在工厂里发电机的额定电压由 Usoll 电位器调节,动态响应由 Vr 和 Tn 电位器调节。 调节器的放大倍数由 Vr 电位器调节,而积分作 用及最佳的动态响应特性由 Tn 电位器调节。 如果 Vr 电位器旋钮朝减小方向旋转并将 Tn 电位器朝增加方向旋转,能使调节回路趋向稳定 并减弱调节作用的强度。 发电机电压的设定值可通过 Usoll 电位器以 及一个接至端子 20 及 21(图 13)的外部电压整 定器(R=1.5KΩ.P>1W)而改变,电位器设定 中间位置(如果要扩大订单中规定的设定范围要 通过协商才行) 。 电位器新的调节位置,要用定位螺钉加以固 定。

2.2 运行(SPRESY 15) 1)可控硅电压调节器 在单机运行时,可控硅电压调节器将发电机 电压调整到预置的参考值。由于原动机速降特性 而引起的频率变化不会影响到电压精度。 如果铭牌上无其它特殊规定,这样来设计与 调节主机、励磁机、励磁系统、可控硅电压调节 器和参考值选择器,使发电机在稳定状态时,负 载从空载到满载变化时, 功率因数在 0.8 至 1 内, 用电压整定电位器 Usoll 使发电机输出电压在 95%至 105%间连续可调。如果发电机运行在低 于 95%或高于 105%的额定电压时,则要降低其 输出功率。在发电机允许空载(发电机断路器断 开)及低速时无限制运行。 运行期间,励磁回路不允许断开,否则会引 起过电压。如果发电机必须灭磁,可将励磁机的 励磁绕组(端子+F1 和-F2)短接起来(图 13) 。 在这种情况下,由于发电机有剩磁,会在发电机 出线端产生危险的高电压。 2)互感器调整 互感器上的抽头在试验报告中标记。强烈建 议用户不要改变原来的抽头位置。

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5)并联运行,调差装置 无刷同步发电机如带有调差装置,就能与其 它发电机或电网并联运行。输出有功功率通过原 动机的调速器来调节。原动机的速度特性应该是 线性的,在额定负载至空载之间的转速上升值最 小为 3%,最大为 5%。 调差装置保证了无功功率的均匀分配,并且 随着无功电流的增加发电机的输出电压正比地 减小。 调节调差装置使发电机电流的函数,在空载 与满载之间,当功率因数为 0 时,发电机压降为 6%,当功率因数为 1 时,压降为 0。使用这种设 定,在功率因数为 0.8 时,可得到 3.6%左右的压 降。 当发电机单机运行或与其它具有相同的电 压特性发电机并联运行的时候,利用电压整定器 将额定电压调整在 50%的发电机负载时, 可获得 ±1.8%的电压精度。 单机运行的发电机,不需要调差装置,只需 将中间互感器的次级绕组短接而使之无效。 如果几台发电机的中性点连接在一起或是 与变压器或负载的中性点连接发在一起,那就会 产生三次谐波电流。 用仪器接到发电机的中性线上测量在各种 负载情况下的中线电流。 为避免发电机过热,这些路线电流不应超过 发电机额定电流的 50%, 过大的路线电流必须限 制,例如用中线电抗器或类似设备。 关于这些项目,需要做详细的询问。

2.3 维护
!DANGER 危险 危险电压 将导致死亡,严重伤害,电死或财产损失。 检查该装置之前断开所有电源。

THYRIPAR 可控硅励磁系统不需要定期维 修检查,但若灰尘过多时,须用干燥的压缩空气 吹除。在发生故障时,需分别检查电压调节器, 励磁装置及主机和励磁机。 为排除可控硅电压调节器的故障,必须脱开 励磁装置与可控硅调节器的所有连接线。如果带 有调差装置的中间互感器,其次级绕组要短接。 在此种情况下,发电机电压自然会比“概述”中 所给的最高参考电压要高。此时说明可控硅电压 调节器是有故障的,必须按照 46 页中的表 4-2 查找故障。 2.4 运行模式(6 GA 2491) 1) 概述 无刷同步发电机由主机和励磁机组成。主机 励磁绕组是由励磁机转子绕组经过三相桥式整 流装置获得励磁电流。 励磁机是 THYRIPART (可 控硅分流)方式励磁的。 励磁装置和可控硅电压调节器合成为 THYRIPART 励磁系统。所需的励磁电流是由主 发电机通过励磁装置提供的。 用这种方式来调节,使在电压调节器不起作 用时,在整个负载范围内,发电机电压高于其整 定值(断开接插件 X1) 。

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电压调节器的将励磁装置所供给的励磁电流 中的一小部分提供一个旁路,从而控制发电机电 压。电压调节器组件 6 GA 2492 由调节器 6 GA 2491 和功率组件 (整流器、 补偿回路的可控硅电 阻)组成。
图 16 电压调节器 “6 GA 2491 (安装在发电机上) 图 17 电压调节器 “6 GA 2491” (安装在配电板上)

图 18 电压调节器 6 GA 2491 原理方框图

电压调节器 6GA 2491

功率组件

带功率组件的电压调节器 6GA 2492

V29 励磁整流器 U T 电压整定电位器 电位器,恢复时间

S 压降电位器 K 电位器,控制器增益 R47 电位器, 调反馈偏差值 R48 “补偿”回路电阻 ① 电源 ② 调节放大器 ③ 脉冲单元 ④ 过电压保护器 ⑤ 外附电压整定电位器

V28 “补偿”回路可控硅

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图 19 发电机接线原理图(用于 AVR 安装于发电机顶部)35Fr ~ 40Fr

① ②

抽头位置在试验现场 当装有外附整定电位器时,开关 S1/3 打开 外附整定电位器(VR)


图 19-1 发电机接线原理图(用于 AVR 安装在发电机顶部) :45Fr ~ 56Fr
① ②

A1: 电压调节器 C1…C3: 电容器 G1: 主机 G2: 励磁机 L1: 电抗器 T1…T3: 电流互感器 T4: 调差电流互感器 V2: 旋转整流器 X1…X4: 接插件 X6…X7: 接线端子排 V28:可控硅 V29:整流模块 R48:分流电阻 ④ 并联运行用调差电流互感器 U:压敏模块 V28:可控硅 A:阳极 ⑤ K:阴极 G:门极

G: 较小的针端

抽头位置在试验现场 当装有外附整定电位器时,开关 S1/3 打开 外附整定电位器(VR)


20

A1: 电压调节器 C1…C3: 电容器 G1: 主机 G2: 励磁机 L1: 电抗器 T1…T3: 电流互感器 T4: 调差电流互感器 T6: 整流变压器 V2: 旋转整流器 X1…X4: 接插件 X6…X7: 接线端子排 V28:可控硅 V29:整流模块 R48:分流电阻 ④ 并联运行用调差电流互感器 U:压敏模块 V28:可控硅 A:阳极 ⑤ K:阴极 G:门极

G: 较小的针端

20

图 20 发电机接线原理图(用于 AVR 安装于配电板上)35Fr ~ 40Fr

③ ④

抽头位置在试验现场 当装有外附整定电位器时,开关 S1/3 打开

外附整定电位器(VR) A1: 电压调节器 C1…C3: 电容器 G1: 主机 G2: 励磁机 L1: 电抗器 T1…T3: 电流互感器 T4: 调差电流互感器 V2: 旋转整流器 X1…X4: 接插件 X6…X7: 接线端子排 V28:可控硅 V29:整流模块 R48:分流电阻 ④ 并联运行用调差电流互感器 U:压敏模块 V28:可控硅 G: 较小的针端 A:阳极 ⑤ K:阴极 G:门极


图 20-1 发电机接线原理图(用于 AVR 安装于配电板上) :45Fr ~ 56Fr
③ ④

抽头位置在试验现场 当装有外附整定电位器时,开关 S1/3 打开


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A1: 电压调节器 C1…C3: 电容器 G1: 主机 G2: 励磁机 L1: 电抗器 T1…T3: 电流互感器 T4: 调差电流互感器 T6: 整流变压器 V2: 旋转整流器 X1…X4: 接插件 X6…X7: 接线端子排 V28:可控硅 V29:整流模块 R48:分流电阻 ④ 并联运行用调差电流互感器 U:压敏模块 G: 较小的针端 V28:可控硅 A:阳极 ⑤ K:阴极 G:门极

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2) 电压调节器运行模式 发电机电压通过接插件 X1 以单相双线形式 送至调节器。发电机电压经变压器 T1 降压后, 由负载侧的桥式整流器 V1-V4 进行整流。 这个整 流电压为电压调节器提供所需的实测值脉冲信 号值“Uist” 、整定电压 Usoll 及电源电压①。 如果励磁系统使用一只无功电流补偿器,则 励磁装置的电流互感器 T15 或中间互感器 T4 经 接插件 X2/5 和 X2/9 连接到负载电阻 R1 上。这 样, 实测电压就由 T1 的次级电压和电阻 R1 的电 压叠加组成。发电机电压特性的斜率可用电位器 S 来设定。如果采用外部的电压整定电位器,则 用接插件 X2/1(A1)和 X2/3(A3)连接,此时 调节器上的微动开关 S1/3 必须断开。 通过接插件 X2/6 和 X2/2, 可传回一个 0-10V 的直流电压,这个电压作用于调节放大器的比较 点。这个设定点可通过高电平信号设备预设。 调节放大器②(比例放大系数由电位器 K 和 恢复时间电位器 T 调节)输出一个直流电压,这 个直流电压用来控制脉冲单元③,转换成一个时 间可调的触发脉冲供给可控硅 V18 或 V28。 发电机励磁回路由整流桥 V29 供电。电阻 R48 和可控硅 V28 形成与励磁绕组相并联的旁路 回路,由励磁装置所提供的被控制的电流就流过 这个旁路。用这种方法使发电机的电压得到控 制。为了获得最佳的校正作用,经过电阻 R47 而 向调节器反馈一个偏差量。 当励磁回路出现 600V 以上的过电压时,过 压保护器④就起作用并连续触发可控硅。这样, 发电机的励磁回路就得到了保护。 3) 安装 励磁装置、可控硅电压调节器、主机以及励

磁机之间的连接线是由工厂连接好的。如果需 要,电源连线和电压整定器按随机供应的接线图 接到出线盒的接线端子上。 2.5) 运行(6 GA 2491) 可控硅电压调节器将发电机电压调整到与 设定值相一致。由于原动机的下垂特性而引起的 频率变化不会影响电压精度。 如果铭牌上无其它规定,则发电机和励磁装 置的设计和调节可使在稳定运行条件下,当负载 从空载到额定负载以及当功率因数在 0.8 至 1 之 间变化时,借助于整定电位器,发电机电压可在 其额定值的±5%范围内调整。如需多机并联运 行,则必须每台发电机先各自整定到同一电压 值。如果铭牌上出现几个额定电压和频率,则上 述数值对于所标明的每个额定电压都适用。若发 电机要在超出±5%的电压下运行, 则发电机的输 出功率必须减少。如果降低转速,则电机可不受 限制地空载运行。 在发电机运行过程中,励磁回路是不能断开 的,否则会引起过电压。如果发电机必须灭磁, 可将励磁机的励磁绕组 (端子+F1 和-F2) 短接起 来。
!NOTE 注意 这种情况下,发电机端子上会产生一个 约 5%至 10%额定电压的剩磁电压。

2)变压器调节 使用的变压器抽头位置在试验报告上标出。 强烈建议用户不要改变原来的抽头位置。

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在性能指标相同的情况下,THYRIPART 励 磁系统或单个结构部件可以互换,但是必须使用 发电机接线图上原来的互感器抽头位置。 3)调节器增益积分作用的设定点 电压调节器包括电位器 U、 K、 T、 R47 和 S。 发电机的额定电压在工厂已用电位器 U 整定好 了,其动态性能也已由电位器 K、T 和 R47 调整 好。各电位器的整定值在试验合格证书上都有记 录。 电位器 K 用来调节放大器的放大倍数。 电位 器 T 用来调节积分反应时间, 电位器 R47 则用以 向调节放大器的输入比较端引入偏差信号以改 善动态性能。 将旋钮 K 朝着刻度数字减小的方向 旋转且旋钮 T 朝着刻度数字增大的方向旋转, 通 常是使控制系统趋于稳定。减弱其调节作用的强 度。电压调节器的稳定性亦可利用增加分流回路 内的电阻而得到改善,但此时调节器在下限的电 压带定范围将减小。 发电机电压可由整定电位器 U 整定,也可借 助连接到接插件 A1 和 A3 的外附整定电位器 (R=4.7KΩ,P>1W)来设定。整定电位器 U 应设置在其刻度数字的中部位置。当使用外附整 定电位器时,印刷线路板上的开关 S1/3 应断开。 4) 并联运行,调差装置 无刷同步发电机如带有调差装置,就能与其 它发电机或电网并联运行。输出有功功率通过原 动机的调速器来调节。原动机的速度特性应该是 线性的,在额定负载至空载之间的转速上升值最

小为 3%,最大为 5%。 励磁机并联连接或调差装置保证了无功功率 的均匀分配,并且随着无功电流的增加发电机的 输出电压正比地减小。 对于带有调差装置的发电机,应该这样来整 定调节器内的电阻 S:使在功率因数为 1 时,发 电机的电压不降低。而在功率因数为 0 时,发电 机电压降低 6%。 当功率因数为 0.8 时, 电压相应 地降低 3.6%。 单机运行时,在任何负载条件下,发电机电 压所提供的补偿压降可用如下公式计算: ΔUst = 6% √ 1-COS2Φ ·IB/IN(%)

例如在功率因数 0.8 时, IB/IN = 1, ΔUst = 6% √ 1-0.8 2 ·1= 3.6(%)

如果发电机单机运行时,不需要调差装置。 可将调差互感器的次级短路,功将调节器印刷电 路板上的调差电位器 S 设置在最左边位置。 如果 几台发电机的中性点连接在一起或是与变压器 或负载的中性点连接发在一起,那就会产生三次 谐波电流。 用仪器接到发电机的中性线上测量在各种负 载情况下的中线电流。 为避免发电机过热,这些路线电流不应超过 发电机额定电流的 50%, 过大的路线电流必须限 制,例如用中线电抗器或类似设备。

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图21 压降特性曲线

U/UN
1.0

}Ust=3.6%

}Ust=6% ΔUst=6 1-COSφ×IB/IN(%) ΔUst:压降百分比 COSφ:功率因数 IB:负载无功电流 IN:发电机额定电流

0 0 1.0 0.6 0.8 1.0IB/IN 0...COSφ

2.6 维护(6 GA 2491)
!DANGER 危险 危险电压 将导致死亡,严重伤害,电死或财产损失。 检查该装置之前断开所有电源。

但若灰尘过多时, 须用干燥的压缩空气 吹除。 有关发电机的维护或发电机其它部件 的说明,请参阅第 47 页的表 4-3。 订购备件时, 请按发电机铭牌注明的电 机型号及产品系列号。

THYRIPAR 可控硅励磁系统不需要定 期维修检查。

图22 电压调节器上各电阻器的位置 X40 1 23 S1 打开 R47 R59 S X1 X2 U K T R60 X3

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3.1 安装和检测清单
!DANGER 危险 危险电压 将导致死亡,严重伤害,电死或财产损失。 检查该装置之前断开所有电源。

这个检查表的用途是确保所有的安装 和检测工作都充分执行了。 因此需要认真地填表。 相关问题的数量 根据工作场所而定。 在“回答”栏中, “是”或“否”或“不 适用”在各种状况下必须核对。某些行中, 附加数据和信息必须加入或者某些相关项 目删除。 更详细的说明在报告或发电机最终 的规格书中。

!NOTICE 注意 初次起动之间需要检查确认的项目见表 3-1。 否则可能导致发电机重大损害。

表 3-1 安装和检测清单 发电机安装前条件 所有发电机元件的 包装是否损坏? 油漆是否损坏 定子 绕组防护装置是否 固定和锁定? 外壳所有部件是否 正确安装? 定子底脚螺栓是否 紧固? 回答 是 否 不适用 安装 三相交流发电 机标准检测 在 ℃绕组温度 下绝缘电阻 3 相/地:MΩ 相/相:MΩ 测量电压:V (通常为直流 500V ) 转子 在 ℃绕组温度 下绝缘电阻 转子绕组/地: M Ω 测量电压:V (通常为直流 500V ) 电气连接 电缆/母线是否 正确连接? 回答 是 否 不适用 安装

定子销是否销紧?

接地或保护导线是 否连接好? 高压电机必须用相 同截面的导体连接 到接地母线上 低压电机的保护包 括连接黄绿色保护 电缆或用同轴电缆 连接到保护导体的 接线端

电缆是否正确 连接?

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表 3-2 安装和检测清单 轴承 经向轴承(使用润 滑油) 轴承和轴在 ℃条 件下油脂粘度等级 任何轴承套和/或 轴承座是否移开? 防锈层是否除去? 轴颈是否满足要 求? 轴承是否安装油 环? 油环形状是否满足 要求? 轴承套油环槽是否 去毛刺并且光滑? 接头处是否锁定? 油循环系统 油管路是否清洁并 用盐卤处理? 是否安装了减压 阀? 1) 检查时间表 每天 检查轴承 滑油状况 油环 噪音 振动 温度 检查电路 接地指示灯故障 检查负载状况 电压、输出功率 KW、电流 回答 是 否 不适用 安装 油流量参考 驱动端 经向轴承 l/min 非驱动端 经向轴承 l/min 要求的油流量 在轴承铭牌上 标注, 管子内充 满大约管子截 面一半油量 回答 是 否 不适用 安装

滚动轴承 润滑油 润滑方式 概述 检查冷却水流 量(IP44) 检查维修安全 装置

每月 检查绝缘电阻 警告:检查绝缘电阻前,将接至 AVR 的螺 栓螺母上的导线断开并接地。 紧固所有的螺钉和螺母。 检查通风口。 检查空气进口和空气滤器, 必要时清洁或更 换滤器

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每 6 个月 更换滑油并清洗轴承。 同时,检查轴承的装配和座套。 清除发电机灰尘。
!CAUTION 注意 飞扬的灰尘、脏物或其它小颗粒可能会伤害到眼 睛。使用压缩空气的时候戴上安全眼镜和防尘面 罩。

2) 运行说明
!NOTICE 注意 起动之前,检查轴承是否充满油或到达足够的油位

检查发电机绕组和空气滤器的污垢、 灰 尘、油污和盐雾。 用干燥、无油的压缩空气吹掉脏物。用 软布或适当的溶剂除去雾气堆积物。 检查电气连接。
!DANGER 危险 危险电压 将导致死亡,严重伤害,电死或财产损失。 检查该装置之前断开所有电源。

不运行期间,轴搁在较低的轴承上,此 时为金属与金属接触。 在起动阶段,轴与轴承产生摩擦,需要 有润滑油。 到达过渡的转速时,轴上形成一层油 膜。此时,轴承和轴之间不会再有过多的接 触。
!CAUTION 注意 低转速时(几转)长期运行会严重损害轴承的使用 寿命。

!CAUTION 如果轴承温度超过正常运行时的温度值 15K 时, 立 即停止发电机。检查轴承并查找原因。使用安全装 置设定温度值: —报警:90℃ —跳闸:95℃

● 检查变松的电气连接。 ● 检查被弯曲的、被磨损的或油浸渍部位 的绝缘。必要时紧固或更换。 3.2 法兰型滑动轴承(油环自润滑系统) 1)安装 电机法兰型滑动轴承是剖分式的。 它们 都采用油环自润滑结构(图 24) ,以下是对 发电机操作过程的补充和修改: 新电机的滑动轴承都有其运行条件所 需的游隙,不得改变。不得擅自刮研轴瓦, 否则将影响润滑质量。 建议传动元件的外形保持在阴影线的 范围之内(见图 24) ,因此,维修时只需将 上轴承座打开不需拆除传动元件。 由于出厂前没有给轴承注油,所以在电 机校准和试运行之前,必须加注润滑油(润 滑油类型在轴承铭牌上标注) 。
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3) 更换润滑油 定期地检查轴承温度。 影响轴承使用的主要因素不是本身温度 的升高,而是经过一段时间后温度的变化。 如果由于不直观的原因引起的温度突变, 立 即停止发电机,并更换润滑油。 数据铭牌上标明的润滑油适用于在比环 境温度高 5℃以上的时候起动电机。 在低于环境温度(至大约-20℃)时,需 要预热润滑。 在环境温度低于-20 ℃时,需要根据特 殊的环境条件使用其它型号的润滑油。 不要将不同等级的润滑油混合使用。

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建议在间歇和连续工作时的换油周期 分别为 3000 小时和 6000 工作小时。 清洗时, 先用煤油冲刷,再用润滑油。
!NOTICE 注意 如果润滑油包含杂质或有明显变化,需检查

4) 拆卸,安装
!CAUTION 注意 当使用了轴电流绝缘时,安装附件时应确保与轴承 座接触部位的电气绝缘。

从顶部观察窗口注入煤油和润滑油, 保 持排油口打开,直到煤油全部排出,洁净的 润滑油流出来为止。然后,堵住排油口,将 润滑油注入轴承, 一直到侧面观察玻璃窗的 中心位置。 起动后,可从观察玻璃窗上面观察油 环,看电机是否在平稳地运行,并且检查轴 承的温度。 如果换油后轴承温度没有恢复到正常 值,则要检查一下轴瓦的工作表面。 如果轴承装有用来检测轴承温度的温度 计, 上轴瓦的温度计安装孔内必须注满润滑 油,以改善热量传递,并且每次换油时都要 将此孔注满油。

拆卸电机时, 下轴承座不需要从端盖上 拧下。打开轴承座时,确定哪一端(上半部 分和下半部分)的调整垫片已经安装。 重装电机的时候, 这些垫片都必须安装 在原来的位置。如果更换了定子铁芯,则允 许有例外。 排干润滑油,拆掉上轴承座和轴瓦,稍 微抬高轴,取出下轴瓦和圆周方向的密封 环。 油环可以在相对轴将其倾斜的位置取 出来。

图 23 油室和油沟

B 视图 详图

A 视图

① 与转动面相接

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如果轴承表面只有轻微损伤, 则刮研即 可修复,只要轴承内表面保持圆柱形,就可 形成一层良好的油膜。 如果发现轴承有更严 重的损坏时,就必须更换新的轴承衬套。刚 浇铸出的轴承衬套或刮过的轴瓦, 其油室和 油沟的加工都应特别注意。 (图 23) 。

更换的轴瓦在工厂加工完成。 由于不小 心的操作导致油环变形不能转动时, 修整或 更换此油环。 更换任何已经损坏的密封圈。

图 24 油环自润滑的法兰型滑动轴承(实际供货在细节上可能会有出入)

传动元件 限制范围

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32.

旋塞(温度计安装口和注油口) 观察窗 2 号部件密封环 1 号部件密封环 驱动端上轴承座 圆柱销 驱动端上密封环 防扭曲定位销 驱动端上轴瓦 驱动湍油环 驱动端下轴瓦 驱动端下半轴承环 驱动端下半密封环 锥销 用于固定螺栓连接件的定位销 部件 17 的密封环 排油口塞 非驱动端上轴承座 非驱动端上密封环 非驱动端上轴瓦 非驱动端油环 非驱动端下轴瓦 非驱动端下轴承座 非驱动端下密封环 驱动端调整垫片上半部分 驱动端密封盖 驱动端调整垫片下半部分 非驱动端调整垫片上半部分 非驱动端密封盖 非驱动端调整垫片下半部分 保护盖 压力补偿口

29

29

3.3 法兰型滑动轴承(强制润滑) 1)安装 电机法兰型滑动轴承是剖分式的。 由外 部供的强制润滑油通过油环润滑(图 26) 。 以下是对发电机操作过程的补充和修改: 新电机的滑动轴承都有其运行条件所 需的游隙,不得改变。不得擅自刮研轴瓦, 否则将影响润滑质量。 建议传动元件的外形保持在阴影线的 范围之内(见图 24) ,因此,维修时只需将 上轴承座打开不需拆除传动元件。 由于出厂前没有给轴承注油, 所以在电 机校准和试运行之前,必须加注润滑油(润 滑油类型在轴承铭牌上标注) 。 发电机使用之前连接到润滑油泵、 油槽 和冷却器。管路上不必安装减压阀。 在管路上安装一个调节口以防止轴承 溢流。如果润滑油泵有故障,油环可保持润 滑油 15-30 分钟不排尽。 为防止这种情况的产生, 泄油管安装在 油环朝下移动侧的润滑油中。另外,在进油 管中安装止回阀。 按照数据铭牌上的标识填充润滑油, 此 润滑油适用于在比环境温度高 5℃以上的时 候起动电机。更低的温度时需要预热润滑。 建议在起动之前, 使用控制系统调整使 油槽里的润滑油温度在 15-20℃,并且让此 预热后的润滑油流经轴承 5-10 分钟。 不要将不同等级的润滑油混合使用。

进入轴承的润滑油的必要压力和流量 在沼气铭牌上标注。 首次起动时调整这些数 值并且在轴承达到正常运行温度的时候修 正。 轴承座内的润滑油不能超过侧面玻璃观 察窗的中心。 如果轴承装有用来检测轴承温度的温 度计, 上轴瓦的温度计安装孔内必须注满润 滑油,以改善热量传递,并且每次换油时都 要将此孔注满油。 轴承有绝缘的情况下,确认绝缘体没有 被管子短路。隔绝轴承附近的管子的导电 性, 例如安装塑料抗油装置或者橡胶或塑料 管。 2) 运行说明
!NOTICE 注意 起动之前,检查轴承是否充满油或到达足够的油位

不运行期间,轴搁在较低的轴承上,此 时为金属与金属接触。 在起动阶段,轴与轴承产生摩擦,需要 有润滑油。 到达过渡的转速时,轴上形成一层油 膜。 此时,轴承和轴之间不会再有过多的接触。
!CAUTION 注意 低转速时(几转)长期运行会严重损害轴承的使用 寿命。

30

30

!CAUTION 如果轴承温度超过正常运行时的温度值 15K 时, 立 即停止发电机。检查轴承并查找原因。使用安全装 置设定温度值: —报警:90℃ —跳闸:95℃ !CATTION 注意 当轴电流有绝缘时,安装附件时应确保与轴承座接 触部位的电气绝缘。

起动发电机前接通润滑油泵。仅在特殊 情况下使用主机轴驱动润滑油泵, 例如加速 或沿海航行时短时间使用。 3) 更换润滑油 定期地检查轴承温度。 影响轴承使用的主要因素不是本身温度 的升高,而是经过一段时间后温度的变化。 如果由于不直观的原因引起的温度突变, 立 即停止发电机,并更换润滑油。 建议运行间隔 20000 小时更换润滑油。 在发电机停机后,并且使用过的润滑油 已经从轴承里排出, 油槽中使用煤油使油泵 短时间运行,再将干净的润滑油注入轴承。 对于润滑油泵、油槽、冷却器和管路: 先将煤油然后用润滑油注入油槽的注油口, 保持排油口打开,直到煤油全部排出,洁净 的润滑油流出来为止。然后,堵住排油口, 将润滑油注入轴承。 如果换油后轴承温度没 有恢复到正常值, 则要检查一下轴瓦的工作 表面。 4) 拆卸,安装

拆卸电机时, 下轴承座不需要从端盖上 拧下。打开轴承座时,确定哪一端(上半部 分和下半部分)的调整垫片已经安装。 重装电机的时候, 这些垫片都必须安装 在原来的位置。如果更换了定子铁芯,则允 许有例外。 排干润滑油,拆掉上轴承座和轴瓦,稍 微抬高轴,取出下轴瓦和圆周方向的密封 环。 油环可以在相对轴将其倾斜的位置取出 来。 如果轴承表面只有轻微损伤, 则刮研即 可修复,只要轴承内表面保持圆柱形,就可 形成一层良好的油膜。 如果发现轴承有更严 重的损坏时,就必须更换新的轴承衬套。刚 浇铸出的轴承衬套或刮过的轴瓦, 其油室和 油沟的加工都应特别注意。 (图 25) 。 更换的轴瓦在工厂加工完成。 由于不小 心的操作导致油环变形不能转动时, 修整或 更换此油环。 更换任何已经损坏的密封圈。

图 25 油室和油沟 B 视图 详图

A 视图 ① 与转动面相接

31

31

图 26 强制润滑的法兰型滑动轴承(实际供货在细节上可能会有出入)

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34.

旋塞(温度计安装口和注油口) 观察窗 2 号部件密封环 1 号部件密封环 驱动端上轴承座 圆柱销 驱动端上密封环 防扭曲定位销 驱动端上轴瓦 驱动湍油环 驱动端下轴瓦 驱动端下半轴承座 驱动端下半密封环 锥销 用于固定螺栓连接件的定位销 部件 17 的密封环 排油口塞 非驱动端上轴承座 非驱动端上密封环 非驱动端上轴瓦 非驱动端油环 非驱动端下轴瓦 非驱动端下轴承座 非驱动端下密封环 驱动端调整垫片上半部分 驱动端密封盖 驱动端调整垫片下半部分 非驱动端调整垫片上半部分 非驱动端密封盖 非驱动端调整垫片下半部分 保护盖 压力补偿口 带节流口的供油管 带观察窗的泄油管

传动元件 限制范围

32

32

3.4 滚动轴承(02 和 03 系列) 1) 安装 装有上述尺寸系列的滚动轴承的电机使 用说明书在此作如下补充和修改: 卧式电机的定位轴承是滚珠轴承。这些 轴承亦可与滚柱轴承相配对。 在轴承配对的 情况下,滚珠轴承的外圈不是径向固定的, 而是用压缩弹簧来防止它转动的。 立式电机的定位轴承是向心止推球轴 承,型号范围 72 或 73(带轴向增强固定的 向心止推球轴承见补充操作说明) 。 浮动轴承是滚珠轴承或滚柱轴承。滋珠 轴承作浮动轴承时, 轴承外圈的轴向游隙可 由压缩弹簧进行补偿。 2) 再润滑
!NOTE 注意 一个普遍存在的错误是过度润滑。当加油脂时没有 打开排油口塞子,过量的油脂会流到别处,通常被 压入通过内部轴承盖然后被甩入绕组中。要求正确 的润滑方式,润滑不够比过度润滑的危害更小。

初次润滑轴承时,在工厂一般采用 Alvania #2 润滑油,满足 DIN 51806 标准运 行试验在 120℃时试验温度要求。 如果要求使用不同型号的油脂, 按照数 据铭牌来选定油脂。 在订购时说明特殊的工 作条件。
!CAUTION 注意 不要将不同的基油混合使用。 更换油脂型号时,使用溶剂和刷子清洗轴承。

! NOTE 注意 最常使用的溶剂是汽油:允许使用石油溶剂油

!DANGER 危险 禁止使用的溶剂有: 酸性的氯化溶剂(三氯乙烯,氯仿) 燃油(蒸发太慢) 含铅的汽油 轻质汽油(有毒)

对于再润滑,清洗压注油杯,并用油枪 将数据铭牌上规定数量的油脂注入。 小心地 保持新注入油脂的清洁。

图 27 轴承配对组合举例

滚珠轴承 滚柱轴承 径向止推球轴承

33

33

再润滑时应转动轴, 因此发电机不需停 机。再润滑后,轴承温度会升高几度,但在 油脂达到正常工作粘度后, 过量的油脂被溢 出至轴承外,从而温度就会降到正常值。 建议严格遵守润滑说明的要求。 特殊情况的润滑按照特殊说明, 例如冷 却介质温度高或有腐蚀性气体。 在几次再润滑后, 原来的废油脂会聚焦在轴 承外盖的内腔中。在检修电机时,应将这些 废油脂清除。 轴承的型号是负荷方向及大小 (结构型 式,作用在轴上的力)的要求来选择的,因 此不能加以改变。 轴向和径向的作用力的允许值从产品 目录中查得,必要时需要询问。 仅能以功率铭牌上规定的结构型式使用 发电机,如果按照别的结构型式使用,除了 要选用不同型式的轴承外, 可能还需要采取 其它措施。 在这种情况下,必须咨询。 3) 润滑 如果发电机不使用/存储时间超过两年, 则要重新进行润滑。

4) 拆卸,安装 对于立式电机的定位轴承进行各种工作 时,要支承住或拆下转子。 建议安装新的滚动轴承时按照下列步 骤: 在油中可空气中将滚珠轴承或滚柱轴承 的内圈加热至大约 80℃,并将其套到轴承 上。重击会损坏轴承,应该避免。 安装向心推力球轴承时,一定要将处于 工作位置的内圈的宽肩(及外圈的窄肩)朝 上,即与轴向推力的方向相反。 安装时,要避免损坏密封圈。橡胶密封 圈时(V 形圈)必须按照图解说明小心地安 装在轴上。 新的密封毡圈的尺寸应使轴转动轻松并 能被密封住。 安装新的密封圈之前, , 将它们完全浸泡 在温度大约为 80℃的高粘度的润滑油中 (通 常为 DIN51501 标准的 N68 润滑油) 。 5) 故障排除 第 49 页的故障判定表 4-6 有助于查找和 排除故障。 有时,轴承的损坏程度很难估计,这种 情况下,更换新轴承。

34

34

图 28 浮动轴承(实际供货在细节上可能会有出入 )

滚柱轴承

轴向带游隙补 偿的滚珠轴承

轴向带游隙补偿的 滚珠轴承,带轴承 座油刷和中间环

① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧

V 形环 1) 外轴承端盖 1) 挡圈 1) 抛油圈 1) 轴承座 1) 注油嘴 1) 滚柱轴承 1) 带密封毡环的内轴承盖 1)

⑨ ⑩

滚珠轴承(浮动轴承) 压缩弹簧 1) 轴承座环 轴承座油刷 圆柱销

1)浮动轴承侧

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图 29 定位轴承(实际供货在细节上可能有出入)

单轴承,轴不 穿过外轴承盖

单轴承,轴穿 过外轴承盖

双轴承,轴不 穿过外轴承盖

向心止推球轴承 装于下部

向心止推球轴承 装于上部 双轴承,轴穿 过外轴承盖

6 ○ 14 ○ 15 ○ 16 ○ 17 ○ 18 ○ 19 ○ 20 ○ 21 ○
22 ○ 23 ○ 24 ○ 25 ○

注油嘴 带密封毡圈的内轴承盖 2) 向心止推球轴承 轴承环 2) 抛油圈 2) 挡圈 2) 外轴承盖 2) V 型环 2) 滚珠轴承(定位轴承) 或向心止球轴承 2) 压缩弹簧 2) 滚柱轴承 2) 滚柱轴承 2) 轴油封 1)2)3)

图 30 V 形环和轴油封安装说明

作为安装工具的圆盘 不润滑 润滑

润滑

1) 浮动轴承侧 2) 定位轴承侧 3) 仅为特殊运行条件

单轴承,轴不穿过外轴承盖

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3.5 A 型联接(装有法兰轴和一体式风扇 叶轮的单支承发电机的联接) 1) 运输,贮藏 以下是对与柴油机或汽轮机配套,结构 型式为 B2 或 B16 的单支承发电机的补充说 明的修改。 为了便于运输和配套,在驱动端通过螺 栓将半止动环与风扇室和轴支承环相联接, 使发电机转子处于径向中心并沿轴向定位 (图 31) 。在发电机未与柴油机或汽轮机成 套之前不得拆除两半止动环。

经验表明,发电机非驱动端所需垫入的 薄片比驱动端少, 这是由于飞轮重量引起原 动机联接法兰端倾斜所致。 进一步调整发电 机的轴向安装位置后用螺栓将传动装置法 兰紧固,再初步紧固底脚螺栓,拆下两半止 动环。 3) 检查气隙(图 33) 检查轴支撑环与驱动端之间的气隙,四 周的气隙必须均匀。如果气隙“最大-最小” 处的测量值最大差别超过 0.3mm 时,增加 或减少机座底脚下的薄垫片进行调整。 紧固压紧螺栓并再次检查柴油机曲臂极 限位置的轴线偏差,往往需要多次,才能校 准气隙和曲臂极限位置的轴线偏差。

图 31 转子锁定装置 (实际供货在细节 上可能有出入)

图 32 联接法兰对准

2) 法兰联接校准(图 32) 与原动机联接要细致地对准,以避免轴 承和转轴受到附加载荷而出现噪声及不稳 定运行。尤其重要的是气隙要均匀。发电机 可安装在水泥基座或钢制公共底座上, 检查 底脚平面尺寸是否与图纸保持一致。 发电机应通过传动装置与柴油机或汽轮 机可靠对准, (原动机已按制造厂的安装说 明校准完毕后) ,发电机的联接对准应按以 下要求进行: 将发电机安装在水泥基座或钢 制公共底座上,在机座底脚下嵌入薄垫片, 直至发电机法兰端面与原动机端面平行, 中 线对准为止。

图 33 检查气隙和转子位置

驱动端
最小 最大

轴支撑环

37

37

图 34 装配之后两半止动环

图 35 转子锁定装置(实际供货在 细节上可能有入)

4) 转子的纵向位置(图 33) 本来,发电机转子通过螺栓固定两半止动 环就可轴向定位。 但由于单轴承发电机在非驱 动端有一个浮动轴承 (滚动轴承或滑动轴承) , 转子的轴向位置很可能在校准时已有所改变。 所以应该检查风扇室和轴支撑环法兰端 面的轴向间隙必须保证(6±0.8)mm。 否则要轴向地移动定子机座。 5) 固定止动环 随后,按图 34 所示用螺栓将两半止动环 固定在驱动端。 止动环联接是垂直的。 依靠已提供的螺栓封住两半止动环上的 孔,并用弹簧垫圈锁紧。 3.6 B 型联接(装有法兰轴的单支承发电机的 联接) 1) 运输,贮藏(图 35) 以下是对与柴油机配套,结构型式为 B2 或 B16 的单支承发电机的补充说明的修改。 滑动轴承和轴之间安装了支撑板。 柴油机和发电机在公共底座上联接期间, 支撑板必须取下(图 35 第 3 项) 。

① ② ③

磁芯指示 气隙调整片 支撑板

④ ⑤

垫片 驱动端

2) 法兰联接校准(图 36) 与原动机联接要细致地对准,以避免轴承 和转轴受到附加载荷而出现噪声及不稳定运 行。尤其重要的是气隙要均匀。发电机可安装 在水泥基座或钢制公共底座上。 检查底脚平面尺寸是否与图纸保持一致。 发电机应通过传动装置与柴油机可靠对 准,原动机已按制造厂的安装说明校准完毕。 发电机的联接对准应按以下要求进行: 将发电 机安装在水泥基座或钢制公共底座上, 在机座 底脚下嵌入薄垫片, 直至发电机法兰端面与原 动机端面(飞轮)平行,中线对准为止。 经验表明, 发电机非驱动端所需垫入的薄 片比驱动端少, 这是由于飞轮重量收起原动机 联接法兰端倾斜所致。 进一步调整发电机的轴 向安装位置后用螺栓将传动装置法兰紧固, 再 初步紧固底脚螺栓,拿走用于调整气隙的垫 片。 3)检查气隙(图 37) 检查轴支撑环与驱动端之间的气隙, 四周 的气隙必须均匀。 为了便于运输和配套, 发电机转子处于径 向中心并沿轴向用螺栓定位。 如果气隙“最大-最小”处的测量值最大 差别超过 0.3mm 时,增加或减少机座底脚下 的薄垫片进行调整。

38

38

图 36 联接法兰对准

3) 轴承有轴向运动 这种情况下,发电机转子安装的轴向位置在 工厂初次试验的时候已经调整好。 发电机配带磁心测量表,驱动轴承侧的轴上 有凹槽,在与原动机校准的时候必须保持转子的 位置不动。 3.8 空气滤器

图 37 检查气隙和转子位置

1)空气滤器的清理期限 清洗和更换的同期根据运行场所的环境条 件确定。 如果定子绕组温度(使用定子绕组温度传感 器)不正常升高时,需要清理滤器。 2) 空气滤器的清理过程 过滤网(平板或圆柱形)浸泡在凉水或者温 水中(温度)不超过 50℃。水中掺入洗涤剂。 轻轻晃动滤器,确认各个方向都被冲洗到。
图 38 空气滤器的安装

最小 转子 转子 与原动机装配后气隙的调整

经验表明,非驱动端增加或减少的薄垫片的 数量仅为驱动端的 50%。 紧固压紧螺栓并再次检查柴油机曲臂极限 位置的轴线偏差,往往需要多次,才能校准气隙 和曲臂极限位置的轴线偏差。 3.7 联接(双轴承发电机) 1) 安装联接元件 安装发电机轴之前, 联接元件必须平衡分布。 剩下的不平衡联接元件应少于 ISO 标准 G 级 的 2.5 等级。 2) 轴承无轴向运动 校准必须考虑联接元件的公差。 轴向、径向和角度公差应该满足联接元件特 性要求。

最大

HFC6. 型

HFC5. 型

① ② ③

滤器单元,总成 滤器外部支架 滤网

④ ⑤

带底座的滤器内部支架 盖

39

39

清洗干净后再用清水漂洗。 完全晾干滤器(不能有水滴) 。将滤器重新 安装到发电机上。
!CAUTION 注意 不要使用温度高于 50℃的水 不要使用化学溶剂

电源连线必须与额定电流相匹配,符合 VDE0100 标准,截面积不超过规定值。 主回路一般连接在汇流排两侧,连接导线的 最大截面积为 300mm2,可用电缆接线片连接或 者在危险位置的连接部件不使用电缆接线片。 剥离导线的绝缘接头时,其绝缘层必须几乎 保留到接线片或接线柱处(≤5mm) 。 在使用带长套管的电缆接线片时,应注意保 持端部的空间间隙。如果使用电缆接线片,确定 电缆连接片与紧固件(通常为 M12)的尺寸与母 线铜牌上的孔相匹配。 应使用按 DIN43673 标准进行过防锈处理的 六角螺钉、六角螺母和弹簧。六角螺钉的极限强 度最小为 500N/mm2。 附件已经连接到端子排。使用 5mm 的螺丝 刀上紧固定螺丝。 请参考完工资料中的端子接线图。 电源引线 — 特别带有保护的导线 — 应该在 出线盒内留有一定的余量,以防绝缘层开裂,并 避免接线柱和汇流排受到引线拉力的影响。 这些引线必须通过电缆填料函引入,并加以 密封。电缆应防止扭绞。未使用的电缆入口要封 住。

不要使用压缩空气清理滤器,使用这种方法 会降低滤器的效率。 3.9 接线端子盒
!DANGER 危险 高压 检查该装置之前必须断开电源 不断开电源可能会导致伤害或死亡 接线端子盒只能由熟练操作人员打开

1) 概述 使用完工资料中的接线端子盒图。主接线端 子盒位于发电机顶部。中性线和相线都连接到了 母线铜排上,每相一个母线铜排,每中性线一个 母线铜排(选择) 。见完工资料中接线端子盒图。 提供至接线端子的电缆开口。如果需要,为了防 止产生环流,电缆填料函板使用非电磁材料。 对照功率铭牌上的电压等级。按照接线盒内 的电路图连接电源线及连接线。注意正确的旋转 方向(三相相序是否正确,以使发电机的旋转方 向与所标定的方向一致) 。

40

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3.10 交流发电机的拆卸(图 39 和 40)

图 39 用于单轴承交流发电机 10. 拆下螺栓○ 1 、○ 2 3 ) 11. 拆下支撑环(上半部分○ 联接端 非联接端 4 、○ 5 12. 拆下螺栓○ 6 13. 拆下轴承上半部分○ 7 和油环○ 8 14. 拆下轴承套○ 9 和支撑环下半部分○ 10 15. 拆下螺栓○ 11 和轴承下半部分○ 12 16. 拆下螺栓○ 17. 拆下端盖○ 13 、○ 14 7. 8. 9. 下部和端部的保护片 插入保护薄片 拆下螺栓○ 16 17 取出风扇○

5. 移动 6.

用绳索悬挂轴的两端 (轴颈用布缠绕以防损坏) 将转子向非联接端移动

不要碰到线圈 端部(见注意 移动

2. 3. 4.

将转子按左图所示向非联接端 移动 将绳索悬挂在转子中部 移走联接端的绳索

放置枕木 轴端 墙

1.

将转子从定子中抽出来

41

41

图 40 用于双轴承交流发电机

4. 5. 联接端 非联接端 6. 7. 8.

拆下螺栓○ 1 2 拆下螺栓○ 3 拆下轴承上半部分○ 4 和油环○ 5 拆下轴承套○ 6 和支撑环 拆下螺栓○ 7 下半部分○ 拆下端盖○ 8

9.

1. 2. 3. 下部和端部的保护片

插入保护薄片○ 9 10 拆下螺栓○ 取出风扇○ 11

移动

10. 用绳索悬挂轴的两端。 (轴颈用布缠绕以防损坏) 11. 将转子向非联接端移动

不要碰到线圈 端部(见注意 移动 放置枕木

12. 将转子按左图所示向非联接端 移动 13. 将绳索悬挂在转子中部 14. 移走联接端的绳索



15. 将转子从定子中抽出来 见外形图

42

42

3.11 冷却器 1) 概述 冷却器的用途是除去发电机的热量(机械, 欧姆损耗等) 。 热交换器安装在发电机顶部。 正常运行 空气由固定在同步发电机轴上的风扇驱动。 空气—水双管热交换器描述 双管技术可避免由于水泄漏而对冷却回路 产生影响。 双管提供了高标准的安全等级。有泄漏时, 冷却水从内管流到两管子之间的空间。 泄漏的冷却水轴向流到一个水箱并可以使 液位开关动作报警。 交换器是一个多管单元,包含: ● 钢质框架 ● 一个膨胀安装的多管单元 管子碾压膨胀安装在端板上。 管子内部的水是由两个可移动式的水箱提供 的。 水箱上带有安装进出水管的法兰盘。 水箱和端板之间用氯丁橡胶密封,确保水密 性。 2) 清洗 清洗的频率基本上根据使用的水的纯净度。 我们建议至少每年检查一次。 防腐锌片的使用寿命大约为一年。每年更新 一次。 用独立的进水和出水管以及泄漏断开供水。 断开泄漏传感器(双管冷却器选择项) ,确认 没有泄漏存在。 移开发电机两侧的水箱,冲洗并刷净每个水 箱。
! NOTE 注意 不要使用硬刷以防破坏水箱环氧树脂表层。 用金属刮刀清理每根管子。 用软水冲洗。 保持泄漏箱干燥(仅指双管水冷却器)

3) 停止发电机 双管交换器的泄漏检测: 如果检测到泄漏,切断进出水管的电源并立 即转换到按图 44 和 46 所示的状态紧急运行。 必须查找故障原因并修理。 移开两个水箱,轻轻地压泄漏箱内部及两管 之间(仅对于双管冷却器) 。如果有一根管子损 坏,用锥形塞子塞住管子的两端。最好使用防海 水腐蚀的铝青铜合金或合成材料。 4) 泄漏检测(浮子系统) 浮子浮起时开关动作。
图 41 泄漏检测

蓝 棕 黑

导杆

浮子

5) 冷却器拆卸 冷却器是滑进其腔内的。如图 42 所示,不拆 除两个水箱即可从腔内取出冷却器。冷却器是通 过一些螺丝固定在腔内的。 移开供水和回水管。用两个吊环螺栓将冷却 器从其腔内取出。使用吊出时可用绳索系在连接 法兰上。 6) 重新安装冷却器 按照图 42 相反的顺序操作。 小心地将冷却器 完全推入腔内,上紧固定螺丝。

43

43

3.12 冷却水故障紧急运行 1) HFJ5. 型 (1) 转换成开路冷却 冷却水故障时,发电机很方便地紧急运行。
图 42 冷却器拆卸

以下是发电机闭路冷却的补充说明及示意 图。如果发电机冷却水有故障,发电机按下列方 式转换成开路冷却状态(图 44) : 发电机的电气原理保持不变。 ● 打开非驱动端的空气进口及驱动端的空气出 口(图 43 和 44 的 3 和 5) 。 ● 拆卸通风板或盖板 2(图 43) 。 ● 在冷却器的热气侧的冷却器腔的槽内插入冷 却器气流闸 6(图 44)并固定。 (2) 转换成闭路冷却 发电机必须按尽快从紧急运行状态换回到正 常的空气-水闭路冷却状态。

③ 盖 ④ ①号部件的垫片 ⑤ 冷却器腔

① ②

⑤号部件的垫片 空气—水冷却元件

图 43 空气—水闭路冷却正常运行

图 44 冷却水系统故障开路紧急运行

① ② ③ ④ 44

带罩盖的驱动端通风口,关闭 罩壳或盖 带罩盖的非驱动端通风口,关闭 空气—水冷却器

⑤ ⑥ ⑦ ⑧

带罩盖的驱动端通风口,打开 插入之前的空气隔绝板 插入并固定的空气隔绝板 带罩盖的非驱动端通风口,打开 44

2) HFJ6 型 (1)转换成开路冷却 冷却水故障时,按下列操作步骤的要求转换 为内部冷却紧急运行。 发电机的电气原理保持不变。 ● 分开驱动端及非驱动端的通风板(部件 4) 及盖板(部件 5) ,再将通风板安装到原来的 位置。 ● 拆卸进水口对面的护罩(部件 2) ,插入散件
图 45 空气—水闭路冷却正常运行

供货的冷却器气流闸,并用螺栓固定。 (2)转换成闭路冷却 ● 空气-水冷却单元 ● 1 号罩盖 ● 气流闸(紧急运行) ● 通风板(紧急运行) ● 盖板

② 1 号部件的盖子 ④ 百页窗盖(紧急运行) ⑤ 截止板

图 46 冷却水系统故障开路紧急运行

① 空气—水冷却元件 ③ 空气截止板(紧急运行) ④ 百页窗盖(紧急运行)

45

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04 故障排除
4.1 SPRESY 15 励磁系统 有故障时建议分别检查电压控制器,励磁装 置和主机及励磁机。排除可控硅电压控制器的故 障时必须断开所有连接励磁装置和可控硅电压 控制器之间的连接导线,并且短路用于下垂补偿 中间互感器的次级线圈。这种情况下,发电机的 电压必定会上升并高于 “概述” 中的最大设定值。 此时,可控硅电压控制器的功能是不完善的。 必须按照表 4-2 排除故障。
!DANGER 危险 危险电压 将导致死亡、严重伤害、电死或财产损失。 在检修设备前断开所有电源。

如果没有感应电压,无论是励磁装置或者主 机或者励磁机都失效。按照表 4-4 排除故障。 相关的可控硅控制组件的电压值。 表 4-1 励磁部件
<30V 大约 1V 控制 组件 大约 10V 触发 组件 >30V 大约 1V 触发 组件 大约 10V 控制 组件 端子 20-14 端子 15-14 故障位置 (图 13)

如果剩磁不足,在 F1、F2(F1 接+,F2 接 —) 端子上短时间连接一个直流电压 (6 至 24V) 。 请注意 F1、F2 端子很快运送电压至自励装置。 订购备件时,请注明铭牌上的发电机型号及 序列号。

表 4-2 可控硅电压调节器故障诊断表 (与电网)并联运行 发电机电压太高 发电机电压太低 电压和电流振荡 电气故障现象 原因 功率可控硅损坏 ● 发电机无励磁 有功功率振荡 无功功率振荡 无功电流太大 无功电流太小 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 调节组件损坏 ● ● ● ●

调节器 组件

功率 可控硅 测量回路 变压器 电压 整定器 串联电阻 中间 变压器 同轴电位 器

无连接板 连接板位置错误 接线错误 Usoll 电位器没定错误 电位器 VR 或 TN 设定错误 内部故障 断开 导通 控制极故障 断开 匝间短路 接线错误 断开 连接短路 断开 电阻值太大 电阻值太小 断开 短路 接线错误 断开 电阻值太大 电阻值太小 接线错误

● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●

● ● ● ● ●

● ● ● ● ●

● ●

● ● ● ● ● ●

● ●



● ●

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4.2 6 GA 2491 励磁系统
!DANGER 危险 危险电压 将导致死亡、严重伤害、电死或财产损失。 在检修设备前断开所有电源。 表 4-3 可控硅电压调节器故障诊断表 发电机电压<UN 通过整定电位器是不 可调的 发电机电压>1.1UN 通过整定电位器是不 可调的 外接整定电位器无效 发电机电压<0.1UN 故障 并联运行时负载分配 不均 故障

可能原因

电压及电流波动

解决方法

驱动转速 转速振荡

太高 太低

● ● ● ● 烫开二极管的连接线,检查二 极管的正反向阻值,更换二极 管 检查接插件 X2 (仅在发电机静 止时断开 X2) , 检查端子排 X6 和 X7, 检查整流变压器和电抗 器的插头连接情况 经隔离二极管,将 F1(+)和 F2 (—) 与直流电源(6 至 24V) 短时间接通 检查冷态时发电机绕组电阻 ● ● ● 接通 断开 ● ● ● ● ● 更换电压调节器 更换模块 检查接插件 X1 和 V、W 端子 与接插件 X1 之间的连接 打开调节器上的开关 S1-3 在运行期间不用外附整定电位 器时,开关必须 S1-3 合上 排除外附整定电位器连接引线 中存在的短路故障 将外附整定电位器的引线进行 连接 调节调压器上的电位器 K 和 T, 使与试验报告上标明的位置一 致,或调节电位器 K 和 T,使 调压器与电站的要求相符 对带有调差装置的发电机,按 试验报告上标明的位置调节电 位器 S 排除短路或断中故障。在有断 路的情况下检查电流互感器和 接插件 X2(电流互感器空载) 增加 R48 的阻值 检查原动机的调速器

旋转整流器故障

励磁机电路开路



励磁机剩磁不足 主机 / 励磁机绕组匝间短路或断 路(转子或定子或励磁装置绕组 质量差) 电压调节器 调节级 故障 功率级 调节器输入端实测值中断 印刷电 路板上 的开关 S1-3



● ● ●

整定电位器 回路内的故 障

引出线中有短路 引出线中有断路

电压调节器上的电位器整定位 置不对



调差电位器的整定位置不对 调差互感器与电压调节器之间 的引线有断中或短路 分流回路电阻整定位置不对 ●





47

47

4.3 主机和励磁机(HF.5 和 6)
!DANGER 危险 危险电压 将导致死亡、严重伤害、电死或财产损失。 在检修设备前断开所有电源。

表 4-4 励磁装置\主机和励磁机故障诊断 电压偏离 额定值 发电机无励;磁 负载后的空载 电气故障现象 主机 定子绕组 转子绕组 过热 励磁机 整流器损坏 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 变压器 单相电流互 励磁装置故障 感器 电抗器 电容 整流器损坏 匝间短路 绕组断开 匝间短路 绕组断开 匝间短路 绕组断开 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 48 定子绕组 转子绕组

空载时

变压器 ● ●

原因 过载 转速偏离额定值 功率因数偏离额定值太多 接线错误, 例如同第二台相位 相反的发电机并联运行 主机 匝间短路 励磁机 定子 转子 定子 转子 定子 转子 定子 转子

不正确的使用 条件或在偏离 订货规格条件 下运行

● ● ● ● ●















主机 绕组断开 励磁机 旋转整流器损坏 无剩磁

48

电抗器

4.4 轴承
!DANGER 危险 危险电压 将导致死亡、严重伤害、电死或财产损失。 在检修设备前断开所有电源。

表 4-5 滑动轴承 故障 可能原因 轴承 过热 油使用过久或脏 油环运转不平稳 过大的轴向可径向负载 顶部间隙太小 1) 油槽太小或不是楔形 油粘度太高 油粘度太低 轴承表面故障 密封故障 密封环漏油 起动时轴承太冷 密封盖和轴之间间隙太大 压力补偿开口堵塞 油压系统故障 油流速太快 1)顶部间隙= 轴瓦内径与轴承径之差 表 4-6 滚动轴承 可能原因 密封毡环压在主轴上 联轴器歪曲 皮带张力过大 轴承脏 环境温度高于 40℃ 润滑不够 轴承倾斜 轴承游隙太小 轴承腐蚀 导轨上有划痕 划痕 轴承游隙过大 故障 轴承过热 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 轴承滴漏 机中进油 排除方法 将环妥善地放入槽内或更换 精确地将电机对中 减小皮带张力 清理或更新轴承,检查密封 使用专用的高温油脂 按照说明书进行润滑 检查安装条件, 以轻压配合装上外环 以较大的游隙安装轴承 更换轴承,检查密封 更换轴承 更换轴承,停机状态时避免振动 以较小的游隙安装轴承 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 轴承 滴漏 机中 进油 油迅速 变色 大幅度温 度变化 ● ● 清洗轴承座,换油 整形或清洗油环或更换之 检查同心度和联轴器 重磨轴承表面 重加工油沟 检测粘度,换油 更换轴承衬 更换密封圈 清理回油口和油沟 预热轴承或油 加衬垫或换盖 清理补偿开口 检查系统 重调流速,检查漏油 排除方法

49

49

4.5 故障排除的操作过程和检查
!DANGER 危险 危险电压 将导致死亡、严重伤害、电死或财产损失。 在检修设备前断开所有电源。

举例) ● 满载功率因数为 0 时=6%下降 ● 满载功率因数为 0.8 时=3.6%下降 ● 功率因数为 1 时=无电压下降 2) 并联运行(用于手动同步) — 每台发电机经过负载测试后,起动 1 号发电 机,并按 4.5.1 的第 1、2、3、5 和 6 的步骤操作。 — 如果同步表显示在同步位置, 将 2 号发电机 的断路器合上。
!NOTE 注意 如果同步失败,发电机可能被瞬间电流烧坏 请遵照配电板制造厂的同步说明

1)单机运行 — 起动 1 号机器到额定转速 — 使用安装在控制屏上的电压调节器(VR) , 在空载时将 1 号发电机的电压调整到额定值。调 整到额定电压值后,使用数字检测装置在配电板 上检测发电机的电压。 — 对 2 号、3 号和 4 号发电机重复前两个步骤。 — 完成了空载时的设定之后,在控制屏上读出 显示值并将结果记录到表 4-7 中。 — 合上断路器 — 将负载平稳地从 0 增加到额定值(尽可能大) 并按照表 4-8 记录结果。 — 对 2 号、3 号和 4 号发电机重复第 5 步和第 6 步。 —通常,调差装置是用于发电机并联运行时。 发电机电压按负载的大小成比例地下降。

— 将负载平稳地从 0 增加到额定值 — 在表 4-9 中记录结果
!NOTICE 注意 A. 将 3 号和 4 号发电机关联运行的方法是和 1 号与 2 号发电机的方法是一样的。 B. 如果执行上述操作后发电机功率因数和无功功率 不平衡,请用表 4-9 记录并向发电机厂咨询。

表 4-7 单机运行 船号 NO.1 NO.2 NO.3 NO.4 项目 转速或 Hz 电压 * 每台发电机空载时的电压设定好之后,不要再调整(并联运行之前,期间和之后) 表 4-8 单机运行 船号 项目 每台发电机(1 号、2 号…)

备注

kW

电压(V)

转速(Hz)

电流(A)

功率因数

备注

表 4-9 并联运行 船号 项目 1 号和 2 号 1 号和 3 号 1 号和 4 号 每个状态 1 号, 2 号, 3 号和 4 号 , , , ,

kW / / / / , , , , , , , ,

电压(V)

转速(Hz)

电流(A) / / / / , , , , , , , , , , , ,

功率因数 / / / / , , , , , , , , , , , ,

备注

50

50

备忘录

51

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