发电机控制系统调试.docx
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发电机控制系统调试.docx
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发电机控制系统调试
发电机电气控制系统、调压系统、调速系统
一、调压系统
目前市场上电球主要有:
英国(STAMFORD)、法国利莱森玛(LEROY-SOMER)、美国马拉松(MARATHON)、清华泰豪三波(SANBO)、英泰YTM电球。
1、电球主要工作原理(以斯坦福为例)
发电机工作时,引擎驱动发电机旋转,调压板由PMG(永磁机供给电源),AVR输出直流励磁给后机引机定子X、XX、定子产生磁场在转动的线圈(励磁机转子)中产生电流,经过桥式整流到主转子,主转子产生旋转磁场切割主定子,主定子产生三相交流电压,电压大小由AVR控制,AVR通过比较感应主电球输出电压的半压,即380V/2,控制X.XX的励磁输出,从而控制主定子输出电压。
2、电球部件及相关参数
1)永磁机定子及转子(仅限斯坦福及马拉松电球)
定子线圈阻值在2-6Ω之间,线圈对地绝缘,转子为永久磁铁固定在主轴上。
永磁机产生130-180VAC100HZ(马拉松电球永磁机电压较斯坦福低)
2)励磁机
定子绕阻一般为单线圈。
直流阻值在10-30Ω之间,线圈对地绝缘转子为三相线圈,输出三相到整流二极管,二极管对于马拉松及斯坦福来说,分为三正三负。
3)主定子与主转子
主定子绝缘>5MΩ,主转子>2MΩ
电阻值主定子<0.1Ω,主转子1.0-2.0Ω
如主电球绝缘过低,需除尘、去潮等保养,如硅钢片发生击穿、烧熔现象,建议电球予以报废。
3、AVR
1)斯坦福电球使用MX321、MX341调压板(带永磁机)和SX440调压板(不带PMG)
说明:
1、2为外接调压电位器,超过5米远时必须用网线连接,8、7、6(对应U、V、W)为发电机主电半压输出,K1、K2连接励磁保险,若无励磁保险则可短接使用。
并机时电压调节:
安装并机CT。
HC4、HC5、HC6根据机组大小而定,接于调压S1、S2(注:
若接反负荷时电压会高于空载电压),将电压降(droop)调在相同位置,调节空机电压一致,带负载调节电压降使电流输出平衡,调节电压降后,空载电压可能会改变,这时需要再调节空载电压,然后带负载调压电压,直到空载电压及电压降调到满意为止。
2)马拉松电球
马拉松电球使用DVR2000、DVR2000E、SE350、APR125-5、SE100等调压板。
注:
SE350、DVR350、APR125-56、7端子为外调压接线,一般短接起来。
COM与50、60短接根据电球的频率而定。
APR125-5CB-、CB+一般短接。
AP125-5、AVR350、SE350可以并机,但效果不好,若需要并机可用SX440代替。
DVR的调节:
取出5A保险丝,连接电源输出及PMG输出线;
起动发电机组到额定转速,调压板将做自检测并进入关断形式。
使用选择按钮(select)一步步通过每个调整,通过按“UP”(上)、“DOWN”(下),获得所需要的发光二极管指示灯的水平。
调完之后,停发电机,连接其它接线,再起动发电机就可对调压器进行最终调整。
注:
选择粗调时,每按一下UP/DOWN就会改变6VAC,选择细调时,每按一下UP/DOWN就会改变±0.5VAC
当按Select选择调整项目时,该项会有二极管灯缓慢闪烁,即表示可以调节该项数字水平。
如果调整后一分钟不操作,调压器会储存当前调整值,如果调整调压器储存前断开调压器电源,当前调整水平会消失。
DVR2000E的并机说明:
并机取样CT采用机身上仪表用的互感器,接入CTB1、CTB2、DVR2000E与DVR2000CT接线相反,CT接反会引起负载电压会升高。
并机时,先调节空载电压一致,然后带负载调压电压降(Droop)使并机机组电压降相同,输出电流则就平衡。
3)利莱森玛电球
利莱森玛电球使用R448及R449调压板
P1:
电压降;P2:
电压;P3:
稳定性;P4:
低频保护;P5:
励磁限流值;
ST4:
外接1kΩ调压电位器或短接;S1、S2并机取样CT,二次侧1A;
初始调节:
将P2(VOLT)逆时针调到最小,稳定性P3设中间位置,低频保护P4顺时针最大,电压降P1设置中间位,励磁保护P5设逆时针最小;
起动发电机组到48Hz,调节P2到额定电压,逆时针调P4,直到电压出现明显下降(约15%),重新调节转速到额定转速50Hz。
并车调节:
连接并车CT到调压板上的S1、S2(接反,负荷时电压会上升),外接调压电位器设置在中间位置,起动机组,调节空载电压一致,带负载调节P1电位器控制电流输出平衡。
4)三波电球(SB)
三波电球配AVR-1、AVR-2、DTW5系列调压板
S1置于1为自动调压状态,单机运行时,可不加电抗器及并机CT,并机互感器极性接反时,负载时电压会上升,可变电阻R2调节电压降,可变电阻R1可调节输出电压,AVR1-1W为调压电位器,W2为稳定性调节,首次调节时,若电压出现不稳现象W2可使电压稳定,W3为电压降调节。
5)英泰电球:
YTW系列无刷同步发电机组,AVR采用SE350、APR63-5、SE100、SE250、APR125-5连接方式大致相同,若并机使用可用SX440替代。
6)TWG系列无刷同步发电机组
7)发电机调压系统常用故障:
a、没电压输出:
PMG损坏;
二极管击穿;
励磁机定子,转子损坏;
主电球损坏;
AVR板损坏(或AVR上保险烧坏);
PMG输出线短路、断路;
检测电压线路短路或断路;
励磁机接线短路或断路;
励磁机没有剩磁;
浪涌电压抑制器短路。
b、发电机电压不稳或电压太高/太低:
发电机频率低或频率不稳;
发电机的电压整定太低或太高;
发电机低频保护点设定太高;
PMG故障及PMG输入不正确,PMG输出线接触不良;
电压检测输入接线短路、断路或接触不良;
发电机负载太大;
发电机负载带有电容性负荷;
励磁机接线松脱、接地,以及励磁机线圈损坏;
二极管不良;
调压板上接地不好;
AVR损坏。
二、调速系统
目前柴油机调速系统以康明斯PT泵供油系统和柏琼斯高压泵供油系统为代表,比较常用的调速系统有EFC调速板及ACT电子执行器、GAC调速板及电子执行器、BARBERCOLMAN调速板及电子执行器(接线与EFC同),ACT电子执行器直流电阻约8Ω,GAC电子执行器直流电阻约6Ω,BARBERCOLMAN执行器直流电阻约2Ω,空载时电子调速板输出到的执行器的电压约6-8VDC。
1、EFC调速板
MPU为测速磁头,直流阻值在50-300Ω之间,其感应电压>1.5VAC,调速板才能正常工作,其安装方式:
顺时针旋到底,然后退回3/4转-1转,然后将螺丝固定;
“idle”为怠速调节电位器,当调速板7脚和10脚短接,调速板处于怠速工作方式;“RUN”或“speed”为速度调节电位器,用来设定发电机转速,“gain”增益设定反应时间的快或慢,增大会使频率稳定,但是过大会引起机身震动,“droop”调节转速降,调大负载时转速下降会大,上面4个电位器顺时针调大,逆时针调小,A、B短接可以减小增益。
调速板与负荷分配器GAC及BARBERCOLMAN的连接。
注:
所有的信号线要用屏蔽网线,网线一头要接地,EFC-11为工作接地,LSM672、EAM100、EFC要有共同的地,LSM672负荷分配调节电位器,顺时针调大,负荷降低,逆时针调小,负荷升高,调试并机之前要将电位器调在中间位置。
2、GAC调速板
GAC调速板有ESD5111、ESD5220等几种型号,接线方式及原理大致相同。
Speed:
用作速度设定;
Stability:
用来调节稳定性;
GAIN:
用来调节反应快慢;
Droop:
用来调节转速降(K、L必须短接才能实现此功能)
idle:
用来调节怠速速度设定(G、M必须短接才能实现此功能)
GAC调速器初始调节
起动机组,调节“speed”电位器到额定转速(50Hz),顺时针调节“GAIN”电位器直到机组震动,然后回调到不震,再逆时针调节1/8圈。
接着顺时针调节“STABILITY”电位器,直到机组震动,再逆时针调回到不震,再多回调1/8圈,即调节完毕。
若负载仍震动,将“GAIN”再稍调小到不震。
GAC调速板与分配器的连接简图:
3、调速系统常用故障
频率不稳:
油路密封不严进了空气;
电子执行器轴承不良或传动拉杆不灵活;
电子执行器接线松脱;
测速磁头接线头松脱;
调速板增益太小;
地线上有干扰,调速板坏;
柴油机故障。
频率不起:
调速板设定不当;
电子执行器线断或电子执行器坏;
MPU断线或损坏;
油路不通或燃油阀坏;
柴油泵损坏;
调速板坏。
超速:
油路进空气;
回油堵塞;
MPU测速磁头坏或接线松脱;
电子执行器卡死;
调速板坏。
黑烟大
调速板未设定好;
柴油机故障。
三、直流控制系统
目前我们采用较多的是深海公司(DEERPSEA)的直流控制系统,运用较多的有501K、503F、520、550、560、5110、5220等控制器。
1.马达不能转动
电池不够电。
电子盒直流供电电源接触不良,保险烧。
油压传感器接地不良。
油压传感器接线不良。
电子盒上接地不好。
磁力起动器坏。
起动马达坏。
曲轴抱死。
2.起动后低油压运行
油压开关,传感器坏。
油压传感器线松。
传感器与电子盒不相兼容。
油路故障。
机油格脏等机油路故障引起油压低。
大瓦等柴油机其它部件故障引起油压低。
3.水温不正常或高水温
水温传感器故障及接线不良。
传感器与电子盒不相兼容。
水箱,风扇,皮带故障引起高水温。
发电房通风不良。
水泵坏。
四、并机柜调试
并机总的原则:
电压一致、频率一致、相序一致。
1、并机前的准备工作:
连接发电机到并机柜输出大线,检查相序必须一致,安装发电机到并机柜控制线,检查发电机地线有未接好,所有发电机组必须有单独的接地,并连接在一起,安装发电机并机CT,W相(马拉松电球安在T2相,用本机CT),调定AVR电压降的初始设定,调定负荷分配器的初始设定;调定调速板的初始设定,将调速电位器及调压电位器设定到中间位置。
2、空载调试:
起动发电机组:
调节频率到50Hz/60Hz;调节电压到390VAC/380VAC;调节GAC18M672,15-23间电压在5.02VDC,检查每台机组的相序是否一致。
以上工作完成后,首先手动送一台机组,然后将同步选择开关选在待并机组位上,打开同步表,将待并机组的手动/自动选择掣打在自动位,发电机将自动跟踪上网。
3、负载调试:
分别将每台机组带30-50%负载,调节每台机组在同样负载下的电压一致,有些调压板在调节电压降后空机电压会改变,这就需要重调空机电压,再带负荷调节电压降反复直到空载电压及负载电压达到期望值。
注:
不同调压板负荷曲线不同,一般是在客户经常使用的负荷下调节电压降一致。
将机组并网带负荷,检查功率、电流匹配,功率分配不均可调节分配器上负荷分配电位器调节功率平衡,若并机输出平衡,再加大负荷,调整并机输出平衡。
4、并机柜常用故障
1)没有电压降
并机CT线接反;
AVR板坏;
负荷有电容性负载;
2)功率分配不平衡
功率分配未设定好;
空载频率不一致;
柴油机油路故障;
并机控制线松脱;
屏蔽线接地不好;
BKR继电器故障或并机线接反;
调速板坏;
负荷分配器或接口板故障;
负极未接地,接地不良;
功率分配器输出不正常;
调速电位器线松。
3)电流分配不平衡
并机CT线接反或断/短路;
调压板电压降未调好;
调压电位器故障或线松脱;
调压系统故障(包括励磁机、永磁机、二极管、电球故障)
五、电容补偿及调试
1、由于生产及用电单位有大量马达等感性负荷,因此功率因素大都不高,这样电网发电的效率就很低,因此就需要进行无功补偿:
无功能补偿同时可以减少线损、提高电压、减少发电机铜损及铁损,无功补偿大多大多采用并联电容器,目前采用较多的是ABB、RVC自动补偿器,在补偿器背面有接线图。
2、ABB、RVC自动补偿器的调试方法:
接线电源:
按“MODE”按钮,直到出现“AUTOSET”,同时压按
和
按钮,显示上“AU”会闪烁,表示RVC完成设定,此过程会有电容投切。
按“MODE”至“MANSET-DELAY”设定投切延时时间,至此全部设定完成按“MODE”到“AUTO”出现即可自动工作。
注:
C/K、PHAUSE、OUTPUT、SEQUENCE也可手动设定,C/K计算公式:
C/K=0.62×(Q×1000/3U×K)
Q每步投切的电容容量(KVAR)
U线电压(V)
K取样CT变化
PHAUSE相位角在正确CT接线下,设定90o
OUTPUT输出路数根据接触器数量而定
SEQUENCE投切方式先1:
1:
1:
1…..:
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