柴油发电机组控系统工作原理
LIXISE
作者:
作者:LIXISE
柴油发电机组控制系统工作原理和算法是相当的复杂,每个电路的设计都有其特定的算法来予以实现。柴油发电机组的控制器系统犹如发电机组的心脏,智能控制系统的使用大大提高了柴油发电机组的运行,保障了柴油发电机组的稳定工作,那么控制系统是通过何种原理和算法来实现呢?柴油发电机组的控制部分,数字式励磁控制器较传统的模拟电路励磁控制器具有精度高,反应快,控制算法适应性强,对于不同特性的电机只要通过调整程序参数就能适应,甚至可以实现更高端的自适应智能控制算法等优点。
一、数字励磁控制器软件实现与算法研究
主要是对数字式励磁控制器的软件和所采用的控制算法进行论述。首先对数字励磁控制器的主程序进行设计,然后对电量参数采集算法和智能励磁控制算法进行研究,并在CPU上进行实现。为了实现精确的数字励磁控制,需要得到实时、精确的电量数据,而要获得实时、精确的电量数据,则需要采用交
流采样方法,并推导出交流采样下各个电量的计算公式,最终编写计算出电量数据的算法程序。交流采样是按一定的规律对被测信号的瞬时值进行采样,再按照一定的数学算法求出被测电量参数的测量方法。下面给出交流电压,交流电流,有功功率,无功功率,功率因素的各种算法中的离散公式。
二、数字式励磁控制器总体设计方案
工作电源:由于微处理器的工作电源要求,我们需要一个5V的稳定直流电源,信号调理电路的运算电路的供电需要一组±12V的直流电源,另外,开关量输出需要驱动继电器,所以需要一个+24V的直流电源,为此我们需要设计一个电源转化模块得到系统正常工作所需的三组DC电源。
三、交流采样锁相环电路
要进行交流采样,通常需要进行同步采样,目前交流采样方式主要有硬件同步采样、软件同步采样和异步采样三种。硬件同步由硬件同步电路向CPU提出中断实现同步。硬件同步电路有多种形式,常见的如锁相环同步电路等。硬件同步采样法是由专门的硬件电路产生同步于被测信号的采样脉冲。它能克服软件同步采样法存在截断误差等缺点,测量精度高。利用锁相频率跟踪原理实
现同步等间隔采样的原理图如图2.3所示:在相位比较器PD、低通滤波器LP、压控振荡器VCO构成的锁相环内加入n分频器,输入为被测信号的频率,作为锁相环的基准频率,输出为采样频率。经n分频后与相比较,根据锁相环工作原理,锁定时/n=,即:=n。由于锁相环的时跟踪性,当被测信号频率变化时,电路能自动快速跟踪并锁定,始终满足=n的关系,即采样频率为被测信号频率的整数n倍,从而实现一周内等间隔采样n点。此外,还可将分频系数n为程序控制,则可根据不同频率的被测信号及CPU、A/D转换器的速度,动态改变n值,以达到最好的效果。
四、励磁输出主电路的设计
励磁控制器的功率输出为一可以控制电流和电压的直流输出,总体设计时确定了此励磁整流输出的额定电压为80VDC,额定励磁电流为10A,强励时达到25A。励磁功率来源于交流电源,可以是发电机本身提供的,也可以是外部提供的,外部提供的电源通常都比较优良稳定,发电机提供的电源由于有启动的影响,而且在运行过程中有可能会发生波动畸变等不稳定的因素,这些都会影响励磁输出的性能。所以我们针对从发电机取电的情况进行研究和设计。
高压柴油发电机组技术方案 一、概述 伴随着机房的扩容,作为备用电源的柴油发电机组容量要求越来越大,需多台大功率柴油发电机组并网才能满足负荷的要求,而且机房与实际使用负载间距离也越来越远,采用传统的多台低压柴油发电机组并联运行暴露出多项运行和传输的缺陷,为了能够更加安全、可靠地运行,采用高压机组是一种更好的选择。 高压机组应用于冶金企业、机场、数据中心等应急备用电源系统,因机组的输出电压10kV与原供电系统电压一致,可直接接入供电系统,省去了大笔供配电系统的设备投资。同时由于机组的输出电压高,输出电流小,在动力传输过程功率损失最小,适合远距离输送。高压输电电流相当于低压输电电流的1/26。 50Hz高压柴油发电机组主要电压等级有:6kV、6.3kV、6.6kV、10kV、10.5kV、11kV等,单台机组功率一般在1000kW以上,多台机组并联使用。 高压柴油发电机组与低压柴油发电机组分析比较 二、高压柴油发电机组应用 根据上述高低压柴油发电机组的应用特点,在容量要求较大和送电距离较远的应用场合,高压柴油发电机组具有大容量、远距离供电,机房集中建设、可靠性强、配套配电系统简单等明显优点,是大容量机组选型应用的必然趋势,高压柴油发电机组已经在银行、数据中心、冶金、民航等领域进行了大量的应用。
三、高压柴油发电机组的结构特点 高压柴油发电机组的结构分为:柴油发动机、交流发电机、高压开关柜、接地电阻柜、PT柜、并机柜及出线柜和集中控制台等部分。 3.1交流发电机 1、无刷自励式,H级绝缘,可耐温180℃,为发电机在恶劣环境中运行提供保障; 2、机座为钢制焊接结构,端盖为铸件,安装结构型式有单轴承和双轴承两种; 3、定子是2/3节距绕制,能有效抑制输出电压的波形畸变,及减少磁场发热; 4、转子装配前经过动平衡,完善的阻尼绕组帮助减少非恒定负荷下的电压偏差和热量; 5、励磁机转子的输出功率通过三相全波式整流器输给主机转子,该整流器由一浪涌抑制器保护,以免由诸如短路或者并联时相位失步而引起的冲击造成损坏; 3.2高压开关柜 高压并机开关柜由一组高压开关柜组成,主要组成部分为发电机进线柜及PT柜、出线柜。并机柜及出线柜装设综合保护装置及差动保护装置有效的保护机组及设备安装稳定运行。安装于高压柜上的综合保护器带有通用RS232、MODBUS通讯协议接口,用户可以根据需要对整个并机系统的电能实时参数进行采集,进行集中监控、归档管理。 高压开关柜断路器:ABB高压断路器、三菱高压断路器 3.3接地电阻柜 接地电阻柜系列中性点接地电阻采用的是电阻专用的原装进口不锈钢合金材料,其材料具有接地电阻要求的热力及电气性能,做到耐受高温、电阻率高及
?各种发电机的工作原理 <一> 发电机概述 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。 发电机已实施出口产品质量许可制度,未取得出口质量许可证的产品不准出口。 <二>发电机的分类可归纳如下: 发电机分:直流发电机和交流发电机 交流发电机分:同步发电机和异步发电机(很少采用) 交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。 <三>发电机结构及工作原理 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。 转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。 由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。 柴油发电机工作原理 柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。 在柴油机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。 这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。 汽油机驱动发电机运转,将汽油的能量转化为电能。 在汽油机汽缸内,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行作功。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与汽油机曲轴同轴安装,就可以利用汽油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。 ·主磁场的建立:励磁绕组通以直流励磁电流,建立极性相间的励磁磁场,即建立起主磁场。
柴油发电机组控系统工作原理 LIXISE 作者: 作者:LIXISE 柴油发电机组控制系统工作原理和算法是相当的复杂,每个电路的设计都有其特定的算法来予以实现。柴油发电机组的控制器系统犹如发电机组的心脏,智能控制系统的使用大大提高了柴油发电机组的运行,保障了柴油发电机组的稳定工作,那么控制系统是通过何种原理和算法来实现呢?柴油发电机组的控制部分,数字式励磁控制器较传统的模拟电路励磁控制器具有精度高,反应快,控制算法适应性强,对于不同特性的电机只要通过调整程序参数就能适应,甚至可以实现更高端的自适应智能控制算法等优点。 一、数字励磁控制器软件实现与算法研究 主要是对数字式励磁控制器的软件和所采用的控制算法进行论述。首先对数字励磁控制器的主程序进行设计,然后对电量参数采集算法和智能励磁控制算法进行研究,并在CPU上进行实现。为了实现精确的数字励磁控制,需要得到实时、精确的电量数据,而要获得实时、精确的电量数据,则需要采用交
流采样方法,并推导出交流采样下各个电量的计算公式,最终编写计算出电量数据的算法程序。交流采样是按一定的规律对被测信号的瞬时值进行采样,再按照一定的数学算法求出被测电量参数的测量方法。下面给出交流电压,交流电流,有功功率,无功功率,功率因素的各种算法中的离散公式。 二、数字式励磁控制器总体设计方案 工作电源:由于微处理器的工作电源要求,我们需要一个5V的稳定直流电源,信号调理电路的运算电路的供电需要一组±12V的直流电源,另外,开关量输出需要驱动继电器,所以需要一个+24V的直流电源,为此我们需要设计一个电源转化模块得到系统正常工作所需的三组DC电源。 三、交流采样锁相环电路 要进行交流采样,通常需要进行同步采样,目前交流采样方式主要有硬件同步采样、软件同步采样和异步采样三种。硬件同步由硬件同步电路向CPU提出中断实现同步。硬件同步电路有多种形式,常见的如锁相环同步电路等。硬件同步采样法是由专门的硬件电路产生同步于被测信号的采样脉冲。它能克服软件同步采样法存在截断误差等缺点,测量精度高。利用锁相频率跟踪原理实
一、名词解释 1.励磁系统 答:与同步发电机励磁回路电压建立、调整及在必要时使其电压消失的有关设备和电路。 2.发电机外特性 答:同步发电机的无功电流与端电压的关系特性。 3.励磁方式 答:供给同步发电机励磁电源的方式。 4.无刷励磁系统 答:励磁系统的整流器为旋转工作状态,取消了转子滑环后,无滑动接触元件的励磁系统。 5.励磁调节方式 答:调节同步发电机励磁电流的方式。 6.自并励励磁方式 答:励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。 7.励磁调节器的静态工作特性 答:励磁调节器输出的励磁电流(电压)与发电机端电压之间的关系特性。 8.发电机调节特性 答:发电机在不同电压值时,发电机励磁电流IE与无功负荷的关系特性。 9.调差系数 答:表示无功负荷电流从零变至额定值时,发电机端电压的相对变化。 10.正调差特性 答:发电机外特性下倾,当无功电流增大时,发电机的端电压随之降低的外特性。11.负调差特性 答:发电机外特性上翘,当无功电流增大时,发电机的端电压随之升高的外特性。12.无差特性 答:发电机外特性呈水平.当无功电流增大时,发电机的端电压不随之变化的外特性。
13.强励 答:电力系统短路故障母线电压降低时,为提高电力系统的稳定性,迅速将发电机励磁增加到最大值。 二、单项选择题 1.对单独运行的同步发电机,励磁调节的作用是( A ) A.保持机端电压恒定; B.调节发电机发出的无功功率; C.保持机端电压恒定和调节发电机发出的无功功率; D.调节发电机发出的有功电流。 2.对与系统并联运行的同步发电机,励磁调节的作用是( B ) A.保持机端电压恒定; B.调节发电机发出的无功功率; C.调节机端电压和发电机发出的无功功率; D.调节发电机发出的有功电流。 3.当同步发电机与无穷大系统并列运行时,若保持发电机输出的有功 PG = EGUG sinδ为常数,则调节励磁电流时,有( B )等于常数。 X d A.U G sinδ; B.E Gsinδ; C.1 X d ?sinδ; D.sinδ。 4.同步发电机励磁自动调节的作用不包括( C )。 A.电力系统正常运行时,维持发电机或系统的某点电压水平; B.合理分配机组间的无功负荷; C.合理分配机组间的有功负荷; D.提高系统的动态稳定。 5.并列运行的发电机装上自动励磁调节器后,能稳定分配机组间的( A )。A.无功负荷;
详细解析汽车发电机工作原理 (四)端盖 端盖一般分两部分(前端盖和后端盖),起固定转子、定子、整流器和电刷组件的作用。端盖一般用铝合金铸造,一是可有效的防止漏磁,二是铝合金散热性能好。 后端盖上装有电刷组件,有电刷、电刷架和电刷弹簧组成。电刷的作用是将电源通过集电环引入磁场绕组。见图2-12
磁场绕组(两只电刷)和发电机的联接不同,使发电机分为内搭铁型和外搭铁型两种1.内搭铁型发电机:磁场绕组负电刷直接搭铁的发电机(和壳体直接相连)。见图2-13a 2.外搭铁型发电机:磁场绕组的两只电刷都和壳体绝缘的发电机。见图2-13b
外搭铁型发电机的磁场绕组负极(负电刷)接调节器,通过后再搭铁。 二、8管交流发电机 8管交流发电机(如夏利车用)和6管交流发电机的基本机构是相同的,所不同的是整流器有8只硅整流二极管,其中6只组成三相全波桥式整流电路,还有2只是中性点二极管,1只正极管接在中性点和正极之间,1只负极管接在中性点和负极之间。对中性点电压进行全波整流。(见图2-14) 试验表明:加装中性点二极管的交流发电机在结构不变的情况下可以提高发电机的功率10%~15%。 中性点二极管提高发电机功率的原理: 交流发电机中性点电压为三次谐波,随着发电机转速的提高,中性点三次谐波电压也升高。见图2-15
当中性点电压瞬时值高于三相绕组的最高值时,中性点正极管导通对外输出电流;电流回路为:中性点→中性点正极管→负载→某一负极管→定子绕组→中性点。见动画2。 当中性点电压瞬时值低于三相绕组的最低值时,中性点负极管导通对外输出电流;电流回路:中性点→定子绕组→某一正极管→负载→中性点负极管→中性点。由于中性点参与了对外输出,所以能提高输出功率。 三、9管交流发电机(日车应用较多) 9管交流发电机的基本结构和6管交流发电机相同,所不同的是整流器。9管交流发电机的整流器是由6只大功率整流二极管和3只小功率励磁二极管组成的交流发电机。 其中6只大功率整流二极管组成三相全波桥式整流电路,对外负载供电,3只小功率管二极管与三只大功率负极管也组成三相全波桥式整流电路专门为发电机磁场供电。所以称3只小功率管为励磁二极管。9管交流发电机电路见图2-16 充电指示灯的作用在下一节有专门介绍
张家港保税区热电厂二期工程 锅炉、汽机、电气设备安装工程 发电机安装与调试方 案 中国化学工程第六建设公司 二○○二年三月二十七日
目录 一、编制说明 二、编制依据 三、工程概况 四、施工程序 五、施工方法、技术要求及质量控制 六、主要施工机具及劳动力组织 七、安全措施及注意事项 八、质量保证措施
一、编制说明 应工程投标需要及便于施工准备,特编制本方案。待资料齐备之后,再补充或编制新方案,交施工处(队)执行。 二、编制依据 1、张家港保税区热电厂二期工程锅炉、汽机、电气设备安装工程 2、电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范(GB50168-92) 3、电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范(GB50170-92) 4、电气装置安装工程电气设备交接试验标准(GB50150-91) 5、本企业标准Q/LJ010503.04-91高压同步电机电气试验 6、本企业部级工法GF、LJ07.08-94,35KV及以下热缩型电缆头制作工法 7、本公司施工过的同类工程施工技术方案 三、工程概况 从招标文件看,本工程设计汽轮发电机2台,额定功率为12000kw,其他数据及资料尚待设计定。 四、施工程序 基础验收→定子和转子安装→集电环和电刷安装→电缆敷设→电缆头制作及电缆试验→电缆接线→电机干燥→底座绝缘试验→电机本体试验→可控硅励磁系统调试→电机控制及保护系统调试→电机系统调试→空载试车→负荷试车 五、施工方法、技术要求及质量控制 1、基础验收 由工艺设备安装专业进行。 2、定子和转子安装。 由工艺设备专业安装,电气专业配合。注意观察埋入式测温元件的引出线和端子板应清洁、绝缘,其屏蔽接地良好。电机的引线及出线的接触面良好、清洁、无油垢,镀银层不应锉磨。引线及出线连接紧固,采用铁质螺栓时,连接后不得构成闭合磁路。 3、集电环和电刷安装 亦由工艺设备专业安装,电气专业配合检查。接至刷架的电缆,
详细解析汽车发电机工作原理Time:2010-12-24 13:54:53 Author: Source:中电网交流发电机的结构 一、6管交流发电机的结构 交流发电机一般由转子、定子、整流器、端盖四部分组成。 JF132型交流发电机组件图见图2-5a JF132型交流发电机结构图见图2-5b JF132型交流发电机结构图见图2-5c (一)转子 转子的功用是产生旋转磁场。 转子由爪极、磁轭、磁场绕组、集电环、转子轴组成,见图2-6
转子轴上压装着两块爪极,两块爪极各有六个鸟嘴形磁极,爪极空腔内装有磁场绕组(转子线圈)和磁轭。集电环由两个彼此绝缘的铜环组成,集电环压装在转子轴上并与轴绝缘,两个集电环分别与磁场绕组的两端相连。 当两集电环通入直流电时(通过电刷),磁场绕组中就有电流通过,并产生轴向磁通,使爪极一块被磁化为N极,另一块被磁化为S极,从而形成六对相互交错的磁极。当转子转动时,就形成了旋转的磁场。 交流发电机的磁路为:磁轭→N极→转子与定子之间的气隙→定子→定子与转子间的气隙→S极→磁轭。见图2-7。 (二)定子 定子的功用是产生交流电。定子由定子铁心和定子绕组成。见图2-8A 定子铁心由内圈带槽的硅钢片叠成,定子绕组的导线就嵌放在铁心的槽中。定子绕组有三相,三相绕组采用星形接法或三角形(大功率)接法,都能产生三相交流电。 三相绕组的必须按一定要求绕制,才能使之获得频率相同、幅值相等、相位互差120°的三相电动势。 1.每个线圈的两个有效边之间的距离应和一个磁极占据的空间距离相等。
2.每相绕组相邻线圈始边之间的距离应和一对磁极占据的距离相等或成倍数。 3.三相绕组的始边应相互间隔2π+120o电角度(一对磁极占有的空间为360o电角度) 例:国产JF13系列交流发电机三相绕组绕制见图2-8B 结构参数如下: 磁极对数p6对 定子槽数z36槽 定子绕组相数m3相 每个线圈匝数N13匝 绕组联结方法Y型联结 在国产JF13系列交流发电机中,一对磁极占6个槽的空间位置(每槽60o电角度),一个磁极占3个槽的空间位置,所以每个线圈两条有效边的位置间隔是3个槽,每相绕组相邻线圈始边之间的距离6个槽,三相绕组的始边的相互间隔可以是2个槽,8个槽,14个槽等。 (三)整流器 交流发电机整流器的作用是将定子绕组的三相交流电变为直流电,6管交流发电机的整流器是由6只硅整流二极管组成三相全波桥式整流电路,6只整流管分别压装(或焊装)在两块板上。 1.汽车用硅整流二极管特点 (1)工作电流大,正向平均电流50A,浪涌电流600A; (2)反向电压高,反向重复峰值电压270V,反向不重复峰值电压300V;
发电机工作原理 导线切割磁力线能够产生感应电势,将导线连成闭合回路,就有电流流通,这就是同步发电机的工作原理。 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。 定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。定子绕组分为ABC三相,各相绕组均匀的分布在定子槽中。 转子由转子铁芯和励磁绕组构成。 由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,转子励磁绕组通直流电,建立发电机磁场,汽轮机带动转子旋转,产生旋转磁场,定子绕组切割转子磁场的磁力线,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。 本机采用交流励磁机旋转整流器方式励磁。励磁系统由主励磁机、永磁副励磁机、AVR 等组成。 副励磁机为旋转磁极式,发出的电流送到主励磁机的定子作为主励磁机的励磁电流,由于主励磁机为旋转电枢式,电枢发出的电流通过转轴中孔送到旋转整流盘,经整流后送至转子线圈从而达到对发电机励磁。 发电机励磁电流的调节过程 △由副励磁机——可控硅——AVR调节器——作为主励磁机定子励磁电流——来调节主励旋转电枢的输出电流——送至旋转整流盘——转子绕组 △静止的永励副励磁机的电枢送出400Hz的电源,通过励磁电压调节器中的三相全控桥式可控硅整流器形成可调的直流电源到交流励磁机的磁场绕组。 通过控制全控桥整流器的导通角来调节交流励磁机的磁场电流,从而达到调节发电机励磁电流的目的 励磁系统工作原理 发电机的励磁电流由交流励磁机经旋转整流盘整流后提供,交流励磁机的励磁电流则由永磁机经调节装置中的可控硅全控桥整流后提供,励磁电流的大小由自励磁调节装置进行自动或手动调节,以满足发电机运行工况的要求。 如图所示是无刷励磁系统的原理图,它的副励磁机是永磁发电机,其磁极是旋转的,电枢是静止的,而交流励磁机正好相反。交流励磁机电枢、硅整流元件、发电机的励磁绕组都在同一根轴上旋转,所以它们之间不需要任何滑环与电刷等接触元件,这就实现了无刷励磁。 旋转部分
众智HGM6510控制器控制柴油发电机组操作说明书 一.概述 HGM6510发电机组并联控制器适用于多达20台同容量或不同容量的发电机组的手动/自动并联系统,可实现发电机组的自动开机/停机、数据测量、报警保护及“三遥”功能。控制器采用大屏幕液晶(LCD)显示,可选择中英文操作界面,操作简单,运行可靠。控制器具有控制GOV和AVR的功能,可以自动同步及负荷均分,和装有HGM6510控制器的发电机组进行并联。HGM6510控制器准确监测发电机组的各种工作状态,当发电机组工作异常时自动从母排解列,然后关闭发电机组,同时将故障状态显示在LCD上。HGM6510控制器基于32位微处理器设计,带有SAE J1939接口,可和具有J1939接口的多种电喷发动机 ECU(ENGINE CONTROL UNIT)进行通信,发动机的转速、水温、油温、油压等参量可通过J1939接口直接读出并在控制器LCD上显示,用户不再另装传感器,减少了复杂的接线,同时发动机电参量的精度也有保证。 二. 性能和特点: ?以32 位微处理器为核心,大屏幕LCD 带背光、可选中英文显示,轻触按钮操作; ?检测功能齐全,几乎可以检测所有发电机组相关的电参量及非电参量,监测的项目有:发电电量项目有: 三相相电压 Ua, Ub, Uc 单位:V 三相线电压 Uab,Ubc,Uca 单位:V 三相电流 Ia、Ib、Ic 单位:A 频率F1 单位:Hz 分相有功功率PA,PB,PC 单位: kW 合相总有功功率P 总单位: kW 分相无功功率RA,RB,RC 单位: kvar
合相总无功功率P 总单位: kvar 分相视在功率SA, SB, SC 单位: kVA 合相视在总功率S 总单位: KVA 分相功率因数PF1, PF2, PF3 平均功率因数 P 平均 累计有功电能单位:kWh 累计无功电能单位:kVarh 累计视在电能单位:kVAh 三相电压相序、相角检测 母线电量项目有: 三相相电压 Ua, Ub, Uc 单位:V 三相线电压 Uab,Ubc,Uca 单位:V 频率F1 单位:Hz 三相电压相序、相角检测 同步参数项目有: 发电与母排电压差检测 发电与母排相角差检测 发电与母排频率差检测 发电异常的条件为: 电压过高 电压过低 频率过高 频率过低
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),A VR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,A VR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130-180V AC 100H Z(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、A VR 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:○1SE350、DVR350、APR125-5 6、7端子为外调压接线,一般短接起来。 ○2COM与50、60短接根据电球的频率而定。 ○3APR125-5 CB-、CB+一般短接。 ○4AP125-5、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: ○1取出5A保险丝,连接电源输出及PMG输出线; ○2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。 ○3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。 ○4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: ○1选择粗调时,每按一下UP/DOWN就会改变6V AC,选择细调时,每按一下UP/DOWN就会改 变±0.5V AC
柴油发电机的工作原理 柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。 这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。 汽油机驱动发电机运转,将汽油的能量转化为电能。 在汽油机汽缸内,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行作功。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与汽油机曲轴同轴安装,就可以利用汽油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。 柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。 在柴油机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。 这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。 汽油机驱动发电机运转,将汽油的能量转化为电能。 在汽油机汽缸内,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行作功。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与汽油机曲轴同轴安装,就可以利用汽油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。 ·主磁场的建立:励磁绕组通以直流励磁电流,建立极性相间的励磁磁场,即建立起主磁场。 ·载流导体:三相对称的电枢绕组充当功率绕组,成为感应电势或者感应电流的载体。 ·切割运动:原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能),极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。 ·交变电势的产生:由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动,电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线,即可提供交流电源、 Diesel engine driven generator running, the diesel energy into electricity. Diesel engine cylinder, high pressure jet of clean air after the air cleaner filter and nozzle
第11章 思考题与习题参考答案 11.1 同步发电机感应电动势的频率和转速有什么关系? 在频率为50H Z 时,极数和转速有什么关系? 答:频率与转速的关系为:60 pn f = 当频率为Hz 50时,30005060=×=pn 。 11.2 为什么汽轮发电机采用隐极式转子,水轮发电机采用凸极式转子? 答:汽轮发电机磁极对数少(通常p =1),转速高,为了提高转子机械强度,降低转子离心力,所以采用细而长的隐极式转子;水轮发电机磁极对数多,转速低,所以采用短而粗的凸极式转子。 11.3 试比较同步发电机与异步电动机结构上的主要异同点。 答:同步发电机和异步电动机的定子结构相同,都由定子铁心、定子三相对称绕组、机座和端盖等主要部件组成。但这两种电机的转子结构却不同,同步发电机的转子由磁极铁心和励磁绕组组成,励磁绕组外加直流电流产生恒定的转子磁场。转子铁心又分为隐极式和凸极式两种不同结构。异步电动机的转子分为笼型和绕线型两种结构形式,转子绕组中的电流及转子磁场是依靠定子磁场感应而产生的,故也称为感应电动机。 11.4 一台汽轮发电机,极数22=p , MW 300=N P ,kV 18=N U ,85.0cos =N ?,Hz 50=N f ,试求:(1)发电机的额定电流;(2)发电机额定运行时的有功功率和无功功率。 解:(1)A U P I N N N N 6.1132085.010********cos 336=××××==? (2)MW P N 300= MVA P S N N N 94.35285.0/300cos /===? var 186527.094.352sin M S Q N N N =×==? 11.5一台水轮发电机,极数402=p ,MW 100=N P ,kV 813.U N =,9.0cos =N ?,Hz 50=N f ,求:(1)发电机的额定电流;(2)发电机额定运行时的有功功率和无功功率;(3)发电机的转速。 解:(1)A U P I N N N N 553.46489.0108.13310100cos 336=××××==? (2)MW P N 100= MVA P S N N N 11.1119.0/100cos /===? var 44.48436.011.111sin M S Q N N N =×==?
发电机控制系统调试 The latest revision on November 22, 2020
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130-180VAC100H (马拉松电球永磁机电压较斯坦福低) Z 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
柴油发电机组的组成 (全世界的发电机组均由发动机、发电机和控制系统组装而成,没有任何一家厂家既生产发动机,又生产发电机和控制系统,同时组装生产发电机组.所以严格来讲,所有发电机组均为组装机) ?原装机:国内习惯理解为在非中国境内组装的机组; ?组装机:国内习惯理解为在中国境内的以进口发动机组装的机组; ?国产机:以国产发动机及发电机组装的机组。 发电机组结构及基本原理 柴油发电机组由柴油机、发电机、控制系统三大部分及其他辅助设备组成。常规机组结构图如上。柴油发电机工作原理 简而言之,就是柴油机驱动发电机运转。 在汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。
这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。 1、柴油机: (1)柴油机分类: (a)按冷却系统分:风冷、水冷、开式、闭式 (b)按调速方式分:机械离心、机械液压、电子调速、电子燃油喷射 (c)按结构分:直列式、V形 2、发电机 (1)、构成:定子、转子、励磁系统、自动电压调节等 (2)、类型: 按有无电刷分:有刷;无刷;
DEH控制系统调试措施 1 硬件组成介绍 、、、、、、0 2 系统功能结构介绍 、、、、、、,电液接口采用DDV阀(633型)。DEH采集机组转速、功率、抽汽压力等信号,并进行比较、鉴别、计算,按启动、运行要求控制高、低压油动机的开度,使机组转速、功率或抽汽压力满足要求,同时在转速过高等条件出现时输出遮断汽机指令。 2.1汽机的三种运行工况(抽汽机组) 汽轮机有如下五种运行工况: 纯冷凝工况 正常供热供电工况 以热定电工况65295179 纯冷凝工况是指供热未投入的工况,此时低压油动机始终处于全开位置,最大供电功率为 _MW 正常供热供电工况是指供热已投入并且依靠调整高、低压油动机的开度能够同时满足供电与供热要求的工况。 以热定电工况为低压旋转隔板已关至最小,而高压调门尚未全开,通过高压调门的开大或关 小进一步调节热负荷,此工况以满足热负荷为目标,对电功率没有要求。 2.2 DEH的主要控制方式 2.2.1 CCS协调控制 启动结束后,DEH接到CCS的请求,运行人员可按下“ CCS按钮(在操作员站上),在DEH允许的前提下,即可投入CCS K制,同时向CCS发出“CCS投入” 信号。此时,DEH自动切除功率控制和主汽压力控制回路,按CCS给定的指令信号控制高压油动机行程(牵连调节投入后还将同时控制低压油动机行程),同时 将控制信号反馈给CCS 2.2.2 自动控制 这是投CCS协调控制之前的最常用的运行方式。这种运行方式又对应如下几种运行状态:功率控制、主汽压力控制等。关于这几种控制方式的详细说明,请参见后面相关章节。 2.2.3手动控制 “手动”是和“自动”相对的一种运行方式,在此方式下,司机通过操作员站上 “电调主控”画面下“阀控”(手动控制)下的“手动增”或“手动减”按钮增、减高压油动机行程。在“阀控”方式下,系统处于开环控制状态,所有“自动控制”方式下的功能均不能投入。 2.2.4供热控制 当机组负荷大于50%(可适当修改)额定负荷时,允许投入供热。但供热实际投入与否由运行人员操作决定。在供热投入的情况下,有如下几种选择: 2.4.1调压自动与调压手动
电动机的基本结构及工作原理 交流电机分异步电机和同步电机两大类。异步电机一般作电动机使用,拖动各种生产机械作功。同步电机分分为同步发电机和同步电动机两类。根据使用电源不同,异步电机可分为三相和单相两种型式。 一、异步电动机的基本结构 三相异步电动机由定子和转子两部分组成。因转子结构不同又可分为三相笼型和绕线式电机。 1、三相异步电动机的定子: 定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子的作用是通入三相对称交流电后产生旋转磁场以驱动转子旋转。定子铁心是电动机磁路的一部分,为减少铁心损耗,一般由0.35~0.5mm厚的导磁性能较好的硅钢片叠成圆筒形状,安装在机座内。定子绕组是电动机的电路部分,安嵌安在定子铁心的内圆槽内。定子绕组分单层和双层两种。一般小型异步电机采用单层绕组。大中型异步电动机采用双层绕组。机座是电动机的外壳和支架,用来固定和支撑定子铁心和端盖。 电机的定子绕组一般采用漆包线绕制而成,分三组分布在定子铁心槽内(每组间隔120O),构成对称的三相绕组。三相绕组有6个出线端,其首尾分别用U1、U2;V1、V2;W1、W2表示,连接在电机机壳上的接线盒中,一般3KW以下的电机采用星形接法(Y接),3KW以上的电机采用三角形接法(△接)。当通入电机定子的三相交流电相序改变后,因定子的旋转磁场方向改变,所以电机的转子旋转方向也改变。
2、三相异步电动机的转子:
转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成。转子的作用是产生感应电动势和感应电流,形成电磁转矩,实现机电能量的转换,从而带动负载机械转动。转子铁心和定子、气隙一起构成电动机的磁路部分。转子铁心也用硅钢片叠压而成,压装在转轴上。气隙是电动机磁路的一部分,它是决定电动机运行质量的一个重要因素。气隙过大将会使励磁电流增大,功率因数降低,电动机的性能变坏;气隙过小,则会使运行时转子铁心和定子铁心发生碰撞。一般中小型三相异步电动机的气隙为0.2~1.0mm,大型三相异步电动机的气隙为1.0~1.5mm。 三相异步电动机的转子绕组结构型式不同,可分为笼型转子和绕线转子两种。笼型转子绕组由嵌在转子铁心槽内的裸导条(铜条或铝条)组成。导条两端分别焊接在两个短接的端环上,形成一个整体。如去掉转子铁心,整个绕组的外形就像一个笼子,由此而得名。中小型电动机的笼型转子一般都采用铸铝转子,即把熔化了的铝浇铸在转子槽内而形成笼型。大型电动机采用铜导条;绕线转子绕组与定子绕组相似,由嵌放在转子铁心槽内的三相对称绕组构成,绕组作星形形联结,三个绕组的尾端连结在一起,三个首端分别接在固定在转轴上且彼此绝缘的三个铜制集电环上,通过电刷与外电路的可变电阻相连,用于起动或调速。 3、三相异步电动机的铭牌: 每台电动机上都有一块铭牌,上面标注了电动机的额定值和基本技术数据。铭牌上的额定值与有关技术数据是正确选择、使用和检修电动机的依据。下面对铭牌中和各数据加以说明: 型号异步电动机的型号主要包括产品代号、设计序号、规格代号和特殊环境代号等。产品代号表示电动机的类型,用汉语拼音大写字母表示;设
柴油发电机组自动控制柜的安装接线方法
柴油发电机组自动控制柜的安装接线方法
柴油发电机组如果另外接上一个自动化控制柜,整体机组就转变成自动化柴油发电机组。 自动化柴油发电机组有很多好处。实现两路电源包括市电与市电、市电与发电或者发电之间)的全自动切换,保证用户的正常用电要求。电压范围:(400VAC/50HZ容量范围:63A一6300A安全措施:全自动操作,机械、电气双重连锁。 自动化柴油发电机组的工作原理 如原供应系统为市电,当市电停电或三相电缺相时,自动切换系统立即切断市电供电并自动启动发电机,发电机启动运行后,3秒钟将电送出,当市电来电正常后,延时30秒停发电机,自动切换到市电供电。如原供应系统为发电机,当发电机遇故障停机时,自动切换系统立即切断发电机供电并自动转换到市电供电。主要功能: 1、主电路采用ATS型断路器分别进行电气和机械锁联上,配有电动合闸马达,手动合闸等配件,始终只保证一路电源接通负载,工作性能安全可靠,经久耐用。 2、辅助电路分别采用进口时间继电器,中间继电器等先进的辅助电路功能,工作指令运行稳定.分别有自动,手动灵活运用。 3、具有市电恢复功能延时,市电失败确信延时, 开关转换静区延时,发电机组带负载延时,发电机组冷却延时等延时功能用 4、该系列产品可与任何品牌远程启动的自动化机组配合使用,可控制发电机的自动启动与停机.自动进行转换供电,从而达到自动保护供电系统稳定的功能,可谓最理想的配电产品. 柴油发电机组作为一种必要的备用电源,其结构原理非常复杂,客户在采购柴油发电机组到安全验收过程中各个阶段都要注意一些问题,尤其是在安装过程特别注意,下面就柴油发电机组安装全套流程做详细介绍。 柴油发电机组安装操作流程:准备工作-主机安装-排气、燃油、冷却系统安装-电气设备安装-地线安装-机组接线-机组调试 一、准备工作 1、材料、设备 1) 机组规格、型号应符合设计要求。 2)各种规格的型钢应符合设计要求,型钢无明显的锈蚀;并有材质证明。 3)除发电机组发电机稳装用螺栓外,均应采用镀锌螺栓,并配相应的镀锌螺母平垫圈、弹簧垫。 4) 绝缘带、电焊条、防锈漆、调和漆、润滑脂等均应有产品合格证。 2、机具设备 1) 手动工具:电工工具、台虎钳、油压钳、板锉、榔头、圆钢套丝板。 2) 电动工具:电焊机、卷扬机、台钻、砂轮机、手电钻、电锤。 3) 测量器具:水平尺、转速表、相序表、兆欧表、万用表、钳形电流表、试电笔、电子点温计。 4) 其他工具:联轴节顶出器、龙门架、汽车吊、液压叉车、倒链、钢丝绳等。 紧前完成找平作业。采用楔铁找平时,应将一对楔铁用点焊连接。 三.、排气、燃油、冷却系统安装 1) 排气系统的安装:发电机组发电机组的排气系统由法兰连接的管道、支撑件、波纹管和消声器组成,在法兰连接处应加石棉垫圈,排气管管出口应经过