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康明斯厂家就发电机组并联运行的典型故障案例进行细致分析
发布时间:2020-07-17 15:09:32  ▏阅读:

        日常使用中柴油发电机组并联运行时,如果有功功率分配严重不平衡,会造成一台发电机负荷全部转移给另一台发电机,从而可能使其中一台发电机处于电动机状态,另一台超负荷运行。如果无功功率分配不均,在两机组之间将产生无功性质的环流,当环流太大时,会引起发电机电流过载而烧坏。有功功率或无功功率分配不均,会直接影响电站的运行安全,加强日常检查、及时排除故障,保证柴油发电机组并联稳定、安全、经济运行至关重要。下面康明斯发电机厂家就几种并联运行的典型故障案例进行细致分析。

电流冲击大,柴油发电机主开关瞬时跳闸

案例一:厂配备两台柴油发电机(额定电400V,额定功率90kW,額定电流162A,额定转速1500r/min,额定功率因数0.8)不可控相复励同步发电机负荷试验,1#柴油发电机组运行,并入2#柴油发电机组时,出现两功率因数表一个指示容性,一个指示感性,且1#发电机电流表电流瞬时达到最大量程的异常现象。并车冲击电流很大,导致1#发电机主开关跳闸,无法并车使用。

康明斯维修技术部的故障分析根据故障现象分析为无功功率分配不均故障。交流发电机并联运行时,无功功率是否能均匀分配,主要是与发电机组的外特性有关。

如果机组外特性不相同,在发电机之间就有均衡电流产生,当2台机组的外特性在空载点重合时,此电流从外特性较平的发电机流向外特性较陡的发电机;对前者来讲,是一个感性电流,对后者来讲,是一个容性电流。使前者的内电势降低,后者的内电势升高,2台发电机的端电压趋向相等,均衡的结果,使前者运行在功率因数较低的一条特性上,后者运行在功率因数较高的一条特性上。如果发电机原先有无功功率输出,现在再加上这一部分的无功均衡电流,矢量相加的结果使这2台发电机的总电流不再相等,功率因数也不相等0外特性差异过大时,会造成一台发电机电流过载、主开关跳闸。为了避免出现这种情况,同容量不可控相复励发电机并联运行时通常采用励磁均压线,保证其外特性曲线斜率一致,以保持无功功率分配均衡。可控相复励发电机并联运行时,则是采用无功调差装置。

 

以上故障排除方法及验证查看随配电板原理图,并联时2台发电机励磁绕组通过2个继电器的常开触点实现励磁均压线连接。对2台发电机分别供电检查,发现1#发电机合闸时对应的继电器动作,2#发电机合闸时对应的未动作。分析并车时2#发电机继电器常开点不闭合,导致均压线未连通,出现上述故障。

更换该继电器后,重新并车,工作正常,两机功率表、功率因数表、电流表指示基本一致无功功率分配均匀,故障排除。

康明斯新闻图30.png

无功功率分配不均

案例二:2柴油发电机(額定电压390V额定功率310kW,額定电流574A,額定转速1500r/min,额定功率因数0.8)的无刷交流同步发电机峰后进行负载试验,单机负载试验,运行参数正常,其稳态调速率和稳态电压调整率试验。两台机的稳态调速率均为2.4%,稔态电调整率均为1.79%,调速特性和调压特性一致。当并联运行时,观察配电板上的功率表,两机有功功率分配均匀,但2个功率因数表显示不均匀,指针波动较大,两电流表数值相差很大,无功功率分配超出标准范围。

 

康明斯维修技术部的故障分析因单机稳态电压调整率及稔态调速率正常,并车时出现故障,根据原理图分析,可能故障原因如下几点

1)调差电流互感器输出线路接错。当并联运行时,为了使各台发电机无功功率分配合理,通常需将各发电机单机的外特性调整为随无功电流的增大而下垂。此时无功调差起作用,VW相线电压经T1(变电器)降压,与U相电流经T4变流,在调差电位器S上的压降叠加后形成取样电压UO,该取样电压不仅反映发电机端电压,还反映了发电机的无功电流IU的大小。当无功电流增大时,取样电压UO增大,通过AVR调节减小励磁电流,端电压下降,从而实现了下垂特性,当各台发电机的下垂特性一致时,无功功率分配会合理均匀。

AVR检测到的取样电压将依次减少,通过AVR调节增加励磁电流,端电压上升,不能实现下垂特性,导致并联运行发电机特性不一致,无功功率分配不均,且随着功率因数的减小,无功功率分配差值加大。

2)调差电流互感器输出线路开路。如无功调差电流互感器输出线路开路,调差装置测得的电压不随无功电流的变化而变化,相当于无功调差不起作用,不能实现理想的下垂特性,同样导致无功功率分配不均,只是无功功率分配差值比调差线路接错要小一些

3)调差电位器S开路或接触不良。其原理类似于调差电流互感器输出线路开路。

 

故障排除方法及验证检查时按就简原则排查故障,首先检查调差电流互感器输出线路通断情况,线圈正常;检查输人接线端子排接线是否正确或松动,检查正常;检查调差电位器阻值是否正常、变化是否平稳,检查中发现,调整调差电位器S阻值有时变化正常、有时开路,对该电位器进行更换,将电位器整定到出厂刻度值。

调整后进行并联运行试验,过程稳定,最大无功功率分配差值为2.4%,满足无功功率分配差值小于机组额定无功功率的]10%的标准要求,故障排除。

柴油发电机之间有功功率和无功功率的合理分配,是柴油发电机组稳定并联运行的必要条件之一。康明斯厂家结合多年柴油发电机组修理及柴油电站调试经验,对油发电机组并联运行中出现的典型故障进行分析,并提出了排除故障的方法,方便同行以及广大客户参考。

 


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