风机机械故障发电机故障教案.docx
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风机机械故障发电机故障教案
二月份培训教案
一、发电机原理:
V80发电机工作原理
由于发电机的工作速度范围为1000-2000rpm,所以在定子侧感应电压的频率不恒为50Hz,不满足电网要求。
双馈发电机通过变频器调整转子中励磁电流的频率,来控制定子电压的频率恒为50Hz;通过调整转子中励磁电流的大小和相位,来控制定子电压恒为3.3万V,从而达到风机并网要求。
这是发电机的工作原理。
所谓双馈是指功率可以通过变频器双向流动。
当转速小于同步转速1500rpm时,定子旋转磁场达不到同步转速,需要通过转子补充,所以能量是由变频器流向转子,如下图:
当转速大于同步转速1500rpm时,定子旋转磁场大于同步转速,需要通过转子抵消部分磁场,所以能量是由转子流向变频器,如下图:
双馈发电机的最大优点,由于变频器只传送流经转子的能量,所以变频器的容量大大降低,节约成本。
2、发电机的结构:
转子、定子、发电机滑环、碳刷、前后轴承、内处小盖、大盖、通风系统。
具体讲解见课件上的图。
三、发电机并网发电运行方式:
有星型和角型两种接线。
在Y型连接中(相当于小发电机),功率低于425KW,发电机转速范围是900-1620转/分。
优点是速度变化范围大,且发电机和变频器的损耗减少。
在△型连接中(相当于大发电机),功率不受限制,发电机转速范围是1200-1600转/分。
发电机的Y/△连接方式是由控制系统根据风速情况来选择的。
当无风时,风力机根据Optitip函数(),保持最佳变浆角准备启动。
当风速和发电机转速增加时,变浆角将会保持最佳直到达到参考转速。
随着转速提高到星型连接的参考速度(50Hz电网为1250rpm)速度控制器启动。
当达到星型连接时,连接程序启动前必须满足两个条件:
(1)变浆角必须至少为3度,以保证从风中吸收足够的能量,
(2)发电机转速(过滤值)必须在正负15转,连接速度多于1秒。
如果风大,那么变浆角就高于14度,而且是星型连接,启动频率转换器前参考转速上升到角型连接(50Hz电网1450rpm)。
发电机连接到电网上,参考功率以50kW/秒速度上升直到达到最佳功率水平。
四、发电机常见故障分析及处理:
1、发电机过流:
1)碳刷磨损严重。
导致碳刷与滑环接触不良,最导致发电机过流。
2)发电机转子开路。
2、电网侧硬件故障:
1)发电机滑环接地。
2)发电机转子、定子绝缘损坏。
3、发电机找不到同期:
发电机转子或定子开路。
4、发电机异音或震动大:
1)发电机轴承损坏。
2)发电机不对中。
5、发电机温度高:
1)看看是不是有空开跳闸。
2)通风电机损坏。
3)控制模块损坏
6、滑环温度高:
1)看看是不是有空开跳闸。
2)滑环通风电机损坏。
3)控制模块损坏
7、发电机轴承温度高:
1)发电机轴承损坏
2)PT100故障
3)控制模块损坏
在这个月以后的课我们会讲到如何处理。
五、常用测量工具的使用:
摇表的使用:
1、使用摇表测量绝缘时应注意事项:
1使用摇表测量高压设备绝缘,应由两人担任。
2测量使用的导线应使用绝缘导线,其端部应有绝缘套。
3测量绝缘时,必须将被测设备从各方面断开,验明无电压,确实证明设备无人工作后,方可进行。
在测量中禁止他人接近设备。
在测量绝缘前后,必须将被测试设备对地放电。
测量线路绝缘时,应取得对方允许后方可进行。
4在有感应电压的线路上(同杆架设的双回线路或单回路与另一线路有平行段)测量绝缘时,必须将另一回线路同时停电,方可进行。
雷电时,严禁测量线路绝缘。
5带电设备附近测量绝缘电阻时,测量人员和摇表的安放位置,必须选择适当,保持安全距离。
以免摇表引线或引线支持物触碰带电部分。
移动引线时,必须注意监护,防止工作人员触电。
2、手摇摇表的使用方法
1左手按住表身,右手摇动兆欧表摇柄,120r/min,指针应指向+∞。
2L:
线路,E:
接地,G:
测量电缆绝缘时,为防止电缆表面泄露电流对精度影响,电缆屏蔽层接至G端。
3防止摇动兆欧表触电。
4摇动后,各接线柱不能短接。
⑴测二次回路的绝缘电阻值最好是使用1000V兆欧表,如果没有1000V的也可用500V的兆欧表。
绝缘标准:
运行中的不低于1MΩ,新投入的,室内不低于20MΩ,室外不低于10MΩ。
⑵测量高电压电动机用2500V
测量低电压电动机用500V
⑶定子线圈对地绝缘电阻值每KV不得低于1MΩ,电动机定子对地绝缘应为零。
3、电子摇表的使用方法
1首先检查引线的连接。
红色的线(LINE)接测试回路,GUARD接保护,EARTH接接地。
2连接被测设备时,必须将试验按钮,电压转换开关切至停止位。
3被测试回路连接好后,选择量程。
如果选择1KV的量程,可以直接使用;如果选择1KV以上的量程,先将量程切换开关切至H.V.SET位置,旋转加压开关,一直旋转到想要的量程,然后再将量程切换开关切至H.V.OUT位置后,可以开始测量。
加压方向是从DOWN到UP。
4按下测试按钮,(测试按钮旋至LOCK位置,可以锁定测试按钮)表计上显示数值。
当红灯亮时,在红色灯的表计上读值;当绿灯亮时,在绿灯的表计上读值,表计上总计分为三个读值。
5在测试中,需要切换量程,务必将测试按钮复位。
6测试工作结束后,首先将测试按钮和量程开关复位后,再解开测试回路。
测量发电机的应用:
我们知道发电机转子为星型接线,所以相互之间的电阻为零。
单相对地的电阻为无穷大。
转子相间电阻应用电感表测量,测量结果三相电感值应一致。
定子接线打开后,单相之间电阻应是零。
相间应电阻是无穷大。
每相对地应是无穷大。
六、更换发电机
1吊装前准备工作:
1、拆除发电机部定子和转子的接线;拆除发电机温度传感器的接线;拆除转子接线盒处滑环温度传感器、加热元件和通风机的接线。
2、拆除复合联轴器。
3、拆除顶板荧光灯的电源线和冷却液传感器的插头。
4、拆除风向风速传感器的接线;拆除接地电缆。
5、拆除发电机通风电机的电缆。
拆除机舱散热器和风门的连接电缆。
6、拆除齿轮箱和机顶冷却器连接油管;放出冷却水,拆除VCS冷却水与机顶冷却器的连接水管。
7、松开发电机通风设备的固定螺栓,取下通风机。
8、松开发电机的四个底脚螺栓。
9、拆下发电机侧机舱顶盖的固定螺栓,割开顶盖与侧壁的联接硅胶。
2发电机吊装:
1、完成工作票许可手续。
2、顶部作业人员和吊车就位后,挂好吊具和晃绳,升吊臂到机舱顶部,由顶部作业人员先将机舱盖用吊具钩好(后高前低),晃绳拴好,开始起吊。
下面拉晃绳人员注意保持机舱盖的位置。
3、待机舱盖到地面后,再依次用同样方法吊下通风设备和故障发电机,此时可以不用晃绳。
4、将新的发电机吊到机舱上,顶部作业人员注意发电机安装位置,并注意发电机不得触碰其它设备,以防造成损坏。
5、待新发电机就位后,穿螺栓进行固定,再用同样的方法吊上通风设备并进行固定。
6、最后吊机舱顶盖,此时需要用晃绳控制其位置,顶部作业人员要精心调整,使其恢复原位,并安上固定螺栓。
7、吊装作业结束后,要清理工作现场,收回工器具,办理工作票终结手续。
3发电机接线、对中和调试并网
1、恢复发电机部定子和转子的接线;恢复发电机温度传感器的接线;
2、恢复转子接线盒处滑环温度传感器、加热元件和通风机的接线。
3、恢复顶板荧光灯的电源线和冷却液传感器的插头。
4、恢复风向风速传感器的接线;恢复接地电缆。
5、恢复发电机通风电机的电缆。
恢复机舱散热器和风门的连接电缆。
6、安装齿轮箱和机顶冷却器连接油管;安装VCS冷却水与机顶冷却器的连接水管。
7、恢复发电机通风设备
8、用专用工具进行发电机的对中工作,使其符合A点:
±1.5;B点:
±0.15;C点:
±1.0;D点:
±0.15的标准,调整时的最大风速不超过15米/秒。
对中后安装复合联轴器。
9、加满冷却水;对加热元件、温度传感器和通风设备进行测试。
10、更改控制器发电机参数并用程序菜单24.11.19进行发电机正弦测试。
11、通过所有测试后,可启动风机并网试运行
更换发电机的工具:
VT310104V52发电机的更换(包括发电机调准工具)
VT730003液压千斤顶RWH121
735218金属板作用液压活塞
243206数字水准仪
200NM扭矩扳手
50Nm扭矩扳手
¾”套筒棘轮扳手
¾”短扩长节
¾”30mm发电机地脚专用套筒
Two30mm¾”套筒
Hobbyknife裁纸刀
½”13mm套筒
½”30mm套筒
½”long19mm套筒½”19mm套筒
½”18mm套筒
½”17mm套筒
½”短扩长节
½”长扩长节
½”棘轮扳手
13mm扳手
17mm扳手
18mm扳手
19mm扳手
Phillips顶盖螺丝刀
¼”全套套筒扳手
直槽用大螺丝刀
全套套筒扳手
对角切割器
扳手for64mmglan
38mm扳手
七、轴承的拆卸:
①、前轴承的拆卸:
拆直径16MM的螺纹杆拆下前大盖就看到前轴承了,将轴承卡簧拆除。
冷拔:
将四根50CM长、直径12MM的螺纹杆固定在轴承内小盖上,另一端安装上直径20MM厚的铁板,调整好铁板到轴的距离,用液压千斤顶将轴承拉出。
取下内小盖和迷宫式密封圈。
热拔:
使用汽油或清洗液清理轴承内部的油,用火焊将轴承加热直到可以把轴承拔出。
取下内小盖和迷宫下发电机到齿轮箱的联轴节部分,拆除发电机对轮上的内六角固定螺栓,将四根50CM长、直径16MM的螺纹杆固定在发电机对轮上,另一端安装一个直径为20MM厚的铁板,调整好铁板到轴的距离,使用汽油喷灯或火焊将对轮加热至约50-60℃,用液压千斤顶或者对轮拿子将对轮拉出。
取下发电机轴上的键,拆下发电机外壳的前半部分和注油嘴,拆下甩油盘,拆开PT100轴承温度传感器接线,最后使用四根50CM长、式密封圈。
②、后轴承的拆卸:
拆下滑环风扇和滤芯,将碳刷架、接地碳刷架和碳刷一起拆下来,然后拆下后部大架子,拆下三个滑环紧固螺栓,拔下接地碳刷连接杆,用12MM的螺栓将滑环顶下来,拆下滑环固定环,
冷拔:
将两根50CM长、直径12MM的螺纹杆固定在甩油盘密封盘(带一圈孔的盘)上,另一端安装一个直径20MM厚的铁盘,调整好铁盘到轴的距离,用液压千斤顶将其拉出,同样方法;拉出甩油盘。
拆开PT100温度传感器接线,使用四根50CM长、直径16MM的螺纹杆拆下后大盖就看到后轴承了。
拆除轴承卡簧,将四根50CM长、直径12MM的螺纹杆固定在内小盖上,另一端安装一个直径20MM厚的铁盘,调整好铁盘到轴的距离,使用液压千斤顶将轴承和内小盖一起拉出,取下内小盖和迷宫式密封圈。
热拔:
将甩油盘用火焊加热后拔出来,甩油盘拿下来后就可以拆下后大盖了,将轴承内部油脂清理干净后,用火焊把轴承加热后拔出,取下内小盖和迷宫式密封圈。
注:
将所有拆下来的部件用清洗液或汽油清理干净
2、轴承安装(参考轴承的拆卸步骤):
①前轴承的安装:
把相同型号的轴承放在装有齿轮油的油盆里,用电磁炉加热到100℃左右或者使用轴承加热器将轴承加热到100℃左右,把轴承套到转子轴上后,用润滑脂把轴承内部填满,安装好密封圈,用两根50CM长、直径16MM的螺纹杆将前大盖安装好,并紧固到大盖的牙子上.安装甩油盘和发电机外壳,用喷灯将发电机对轮加热后套在转子轴上,并把锁销固定好.恢复到齿轮箱的联件.。
②后轴承的安装:
把相同型号的轴承放在装有齿轮油的油盆里,用电磁炉加热到100℃左右,把轴承套上去,用润滑脂把轴承内部填满,用两根24CM长、直径16MM的螺纹杆将后大盖安装好,用千斤顶将转子顶起来后,把后大盖紧固到牙子上,安装甩油盘、甩油盘密封盘和后部大架,把滑环的固定环装在转子的六根出线上,最后把滑环和碳刷架装好,恢复转子连线和滑环风扇.
3、注意事项:
1、拆卸对轮时注意对轮的温度一定要足够高,以确保可以使用工具顺利的拔下对轮,防止破坏轴承与对轮的接触面
2、使用螺纹杆时一定要足够紧固,防止拔对轮时受力过大脱扣
3、使用喷灯和火焊时注意防火
4、使用液压千斤顶时注意千斤顶的量程
5、拆卸大盖时注意避免大盖彻底脱落时砸伤轴
6、记录滑环位置,防止错误安装导致相序错误
7、安装大盖前检查内部绝缘套有无损坏,用摇表测绝缘,大盖的螺栓要对角紧固,不能用锤子硬敲打大盖
8、安装内小盖的进油口方向要向上,密封圈要垫平,安装轴承时要水平推进去
9、滑环的接地碳刷要装好,防止轴电流.碳刷和滑环的摩擦位置要调正
10、测量转子绝缘后要放电
11、拆下的线号要记住,防止错误接线
12、使用吊车时要带好安全绳
13、安装时注意检查工器具和螺栓不要遗留在发电机里面.
14、使用轴承加热器时,注意电源的安全性
15、安装轴承时,注意检查轴承的型号,前轴承(6324)、后轴承(6230)
16、如果安装的轴承不是绝缘轴承,注意不要遗忘轴承前后的两个绝缘垫圈
4、工具
前轴承6324IP54一个
后轴承6230IP54一个
喷灯两个
火焊一套
轴承加热器一套
液压千斤顶20T、30T一套
对轮拿子HP-6IN-10T一套
螺纹杆长50CM直径12、16MM各四根
电源线5M
组合工具大、小各一套
内六角1.5—10九件套一套
内六角套筒头18两个
呆扳手10、13、16、17、18、19、24各两把
一字螺丝刀1.0*5.5*300、2.0*12*200、2.5*75mm各两把
卡簧钳两把
尖嘴钳两个
扁铲两个
铁锤两把
铜棒两个
橡胶锤两把
活扳手8、10、12存各两把
油盆一个
棘轮扳手3/4
清洗液2L
喷壶两个
汽油2L
KELUBER两管
油枪一把
吸油纸两包
13MM的螺栓三个
八、发电机的对中:
一、对中仪器的使用:
1、安装好工装。
2、在12点钟的位置对靶心,使激光打中靶心。
3、移开靶,将S和M转到9点位置对好位置后等待5秒后按确定。
4、转到12点位置后对好位置后等待5秒后按确定。
5、转到3点位置后对好位置后等待5秒后按确定。
6、此时我们就能看到左右偏多少。
7、再转到12点钟的位置我们能看到上下偏多少。
、
二、对中的方法:
1、先将发电机的位置摆正后,再调上下和左右及前后。
2、上下左右及前后需要一同调。
三、对中注意事项:
1、工具的正确使用
2、对中人员配备合理,选偏瘦和力气大的。
3、对中仪器的正确使用。
4、正确理解对中的原理,及分析结果。
对中工具:
1、维斯塔斯激光对中仪
2、三套对中工装
3、对中专用液压千斤顶
4、木块
5、0.1、0.2、0.5、1、2毫米的垫片
6、400NM力矩板手
7、小棘轮
8、17的呆扳手,17的头。
9、30套筒头
10、活板手
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