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同步发电机的序分量电抗
同步发电机的序分量电抗X1、同城X2、同城X0
分析同步发电机不对称运行的基本方法是对称分量法。应用对称分量法,可以把发电机不对称的三相电压、同城电流及其所激励的磁势分解为正序分量、同城负序分量和零序分量,然后对各个分量分别建立的端点方程式和相序方程式,求解各序分量并研究各序分量分别所产生的效果, ,将它们叠加起来,就得出实际不对称运行的结果和影响。实践证明,在不计饱和时,上述方法所求得的结果,特别是对于基波分量基本上是正确的。
在不对称运行时,同步发电机的空气隙磁场为一椭圆形旋转磁场,即除了正序旋转磁场以外,尚有负序旋转磁场。因为它们的旋转方向不同,所以转子回路的反应也各不相同;对不同相序的电流,同步电机呈显的电抗也就有不同的数值。
当同步电机对称运行时,如前面各章所讨论的情形,定子电流为一稳定的对称三相电流,实际上即一组正序分量,它们所产生的旋转磁场(即正序旋转磁场)和转子之间没有相对运动,这个磁场并不能在转子绕组中产生感应电势,这个电流所遇到的电抗便是同步电抗。故同步电机的正序电抗即系同步电抗,不对称运行时,负序电流所产生的负序旋转磁场以同步速向着和转子转向相反的方向旋转,即该磁场将以两倍同步速载切转子绕组,将在转子绕组中感应一个两倍于电源频率的交变电流。对于负序旋转磁场而言,转子绕组的作用为一短路绕组,致使负序电流所遇到的便不再是同步电抗,而是另一个电抗x2,称它为负序电抗,其数值远较同步电抗为小。
负序旋转磁场在转子激磁绕组和组尼绕组中所感应的两倍频率的交变电流,将引起附加的铜损耗;负序旋转磁场还将在转子表面产生涡流,从而引起附加表面损耗。这些损耗都将使转子温升提高。此外,负序旋转磁场还将在转子轴和定子机座引起振动。
根据我国“发电机运行规程”规定:在额定负载连续运行时,汽轮发电机三相电流之差,不得超过额定值的10%,水轮发电机和同步补偿机的三相电流之差,不得超过额定值的20%,同时任一相的电流不得大于额定值。在低于额定负载连续运行时,各相电流之差可以大于上面所规定的数值,但应根据试验确定。
当零序电流流过定子绕组时,由各相零序电流所产生的三个脉动磁势,其幅值相等,时间上同相,而三者在空间各相隔120°电角度,因此三相零序基波全成磁势恰相至抵消,不形成气隙互磁通,只存在一些漏磁场,数值一般很小。零电流所遇到的电抗为带有漏抗性质的零序电抗,用代表,较更小。
由于现代电力系统的规模很大,在正常运行时负载电流的严重不对称是不常见的。具有实际意义的不对称运行情况为故障状态,如单相接地短路、同城二相短路和二相接地短路等。
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关于柴油发电机组气管冒黑烟和排气管冒蓝烟、附近白烟出的故障维修
随着社会的进步和人民生活水平的不断提高,对环境的质量要求也越来越高。自然吸气式柴油机很难满足新排放标准的要求,增压中冷柴油机将成为车用柴油机的标准装备。柴油机排气管正常排出的应是无色的气体,如果排气管排出的是黑烟、附近白烟或蓝烟,说明发动机有故障,必须及时排除。
1.气管冒黑烟
黑烟的形成:黑烟一般是在柴油机大负荷时产生,如加速,爬坡或超负荷运转时,黑烟是不完全燃烧的产物,在柴油机大负荷下,燃烧室温度较高,而喷入的燃料过多,混合气形成不均匀,局部区域出现燃烧时空气不足,燃料在高温缺氧的条件下易于裂解,聚会成黑烟。
故障原因:
(1)在检查排气管冒黑烟前,应先拆下空气滤清器,若柴油机冒黑烟情况消失,说明因空气滤清器严重堵塞致使进气量不足而造成黑烟。同时,还应检查进气管路是否有堵塞现象,如进气胶管吸扁等。
(2)喷油时间过迟,柴油在气缸中不能完全燃烧,在冷车状态下一般排气管排灰白色的烟,待发动机温度正常时冒黑烟。喷油时间的正确与否,不仅造成排气管冒烟,而且对发动机的动力性及经济性有着很大的影响。
(3)喷油嘴有故障时可采用单缸断油法检查各缸工作情况。如某缸断油后发动机的转速变化不太明显,且排出的黑烟消失,说明该缸是由于喷雾不佳、附近喷油嘴滴油而排出黑烟的。
(4)喷油泵的供油量过多或各缸的供油量太不均匀也会造成排气管冒黑烟,因此,必须重新调整喷油泵的供油量。冒烟限制器如果调整不当也会造成排气管冒黑烟。
(5)增压器的压气机叶轮或涡轮严重磨损会使进气量有所下降,造成排气管冒黑烟。排气管垫或增压器接口垫漏气严重,也会造成进气量不足,排气管冒黑烟或发动机功率下降。
2.排气管冒蓝烟
蓝烟的形成:机油进入燃烧室燃烧后从排气管排出。
故障原因:
(1)进气门油封密封不严,机油进入燃烧室燃烧。
(2)活塞环失去弹性或断裂;缸套严重磨损,机油窜入燃烧室,此种情况一般废气管会有很大的废气冒出。
(3)增压器压气机叶轮端密封环密封不严,有机油进入气缸燃烧室燃烧。
3.排气管冒白烟
白烟的形成:柴油不能完全蒸发、附近燃烧、附近未燃的柴油油滴与水蒸气构成微粒,随废气排出;或机油直接从排气管排出,形成“白烟”。
故障原因:
(1)油中有水,或因气缸垫冲坏,缸套或缸盖破裂漏水等原因造成气缸进水。
(2)个别缸喷油泵的凸轮轴严重磨损,使该缸喷油时间滞后太多,柴油在气缸中不能完全燃烧,也会造成排气管冒白烟。
(3)喷油嘴雾化不良或喷油嘴下面装有一个以上的垫圈,因此,在更换喷油嘴时,应将里面的铜垫取出。
(4)水冷式中冷器漏水,冷却水从进气管进入气缸。
(6)气温太低,气缸温度难以上升,特别是早上发动机刚一起动时冒白烟,暖车后变为蓝烟,不久即变成无色,这是正常现象,应与故障区别开来。
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