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柴油發電機組


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柴油發電機組缺相運行後果分析
發布時間:2013-05-22 10:48:31 瀏覽次數:

    三相柴油發電機組兩相運行,是引起柴油發電機組損壞的常見原因。為什麽柴油發電機組安裝了熔斷器保護、磁力啟動器附加的熱繼電器保護、斷路器過流保護,都不能很好地對發電機組兩相運行起有效保護作用呢?

    首先,根據電機學原理,其如接至兩相電源,其定子繞組不可能產生旋轉磁場,旋轉力矩為零,發電機組隻震動而不轉動。發電機組在進入兩相電源起動時,實際上處於短路狀態,其短路電流為三相啟動時啟動電流的0.866倍,而一般異步發電機組啟動電流為額定電流的4~7倍,故發電機組在進入兩相電源起動時,相當於兩相短路時的電流為額定電流的3.464~6.062倍,所以上述電流,即比啟動電流小,比發電機組額定電流大得多。發電機組兩相啟動時,發電機組不運轉,運行人員會立即發現,而且熔斷器也會熔斷,因為熔斷器的熔斷電流一般按下麵兩種原則選定:對於啟動次數少及啟動時間較短的發電機組,按IH=IZ/2.5選定;對於反複起動及加速慢的發電機組,按IH=IZ/(1.6~2)選定。上述兩式中,IH是熔斷器的額定電流;IZ為發電機組三相啟動電流。對於運轉中的發電機組,突然斷掉一相電源後,在機械慣性作用下,在某些特定條件下尚可滯速旋轉。

    由於發電機組過電流倍數與發電機組實際負荷和發電機組本身最大力矩倍數K有關。當最大力矩倍數大於2時,發電機組將維持兩相運行,但轉速大大降低,K愈大發電機組兩相運行時的過負荷倍數愈大。當最大力矩倍數K等於2時,發電機組帶額定負荷並發生兩相運行情況下,發電機組的過電流大約為額定電流的3.5倍,此時發電機組如果按規定選用的熔斷器作保護,熔斷器可以熔斷,並起保護作用。但是,當發電機組隻帶50%的額定負荷時,兩相運行電流大致與額定電流相等。而當發電機組負荷在50%額定負荷以上,又在額定負荷以下兩相運行時,熔斷器就不能可靠地起到保護作用了。正常發電機組的啟動電流為發電機組額定電流的4~7倍。由此可以看出熔斷器不可能可靠的保護發電機組兩相運行。
 
    第三種情況是發電機組最大力矩倍數K小於2時,發電機組將減速停車,直至熔斷熔絲。除了熔斷器保護,在三相低壓發電機組保護中,還采用熱繼電器,作發電機組過負荷保護。其動作電流一般選用1.1倍額定電流,考慮備用裕度,以防止發電機組的電壓變動及環境溫度變化而誤切發電機組,一般是按1.2~1.3倍額定電流選擇熱元件,依靠熱力保護熱慣性產生的延時,躲開起動電流。所以由熱元件構成的過負荷保護,也不可能可靠保護發電機組兩相運行。同樣對於斷路器過流保護,一般按躲開發電機組啟動電流整定,顯而易見,按這樣整定值也不能正確的保護發電機組兩相運行。

    關於柴油發電機組兩相運行的保護問題,近年來各地提出很多方案,基本上可以歸納為兩大類:一類是安裝電動機一相熔斷的信號指示,另一類是利用晶體管構成的負序保護。采用這些方法,也有一定效果,但仍不夠完善,因此推廣應用還不普遍。為此可以采用雙組熔斷器,構成比較簡單而又可靠的電動機兩相保護。方法是用6個熔斷器,每兩個並聯構成三相熔斷器保護,每相中的兩個熔斷器,一個按電動機1.2~1.3倍額定電流整定,另一個按前述熔斷器額定電流公式選定。電動機起動時合上後三個熔斷器,使電動機正常啟動,啟動結束後,再合上前三個熔斷器,再拉開後一個熔斷器,使電動機正常運行。

    大量實踐證明,要防止電動機兩相運行,隻有加強監視,總結經驗,注意發現缺相運行的異常現象,及時切除兩相運行的電動機,確保電動機的安全可靠運行。

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