Tags: генератор
Text
НАЗНАЧЕНИЕ
Генератор синхронный ГСФ-100БК предназначен для выработки трехфазного переменного тока частоты 50 Hz на стационарных или передвижных электростанциях. Исполнение генератора фланцевое и бесфланцевое, защищенное с самовентиля-цией на двух щитовых подшипниках. Он соединяется с дизезем эластичной муфтой.
Генератор тропического исполнения в отличие от обычного изготовлен (частично) из специальных материалов, имеет антикоррозийное покрытие и требует иной смазки. В обозначении его имеется буква Т (тропический).
Генератор ГСФ рассчитан на продолжительную работу при номинальных данных в следующих условиях:
— высота над уровнем моря до 1000 т. Разрешается эксплуатация генератора на высоте до 4000 m над уровнем моря, при этом поминальная мощность сохраняется, если каждым 200 m высоты сверх 1000 m над уровнем моря соответствует снижение температуры окружающего воздуха на 1 К (1 °C);
- температура окружающей среды от 223 К (минус 50 °C) до 328 К (55 °C):
Обмотка статора . . . 80
Обмотка ротора . . 115
Обмотка силового трансформатора . . 115
Силовые выпрямители . . . 70
Подшипники . . . ................ 35
Контактные кольца . . .... 65
Остальные обмотки аппаратуры . . .... 60
— относительная влажность окружающего воздуха до 98 % при 298 К (25°C);
— запыленность воздуха до 0,5 g/ms;
— наклон оси вала до 10°;
— привод от дизеля, вибрация которого не превышает 0,25 mm (двойная амплитуда) при частоте колебания 25 Mz.
Номинальный режим работы генератора продолжительный. Направление вращения правое, если смотреть со стороны привода. В номинальном режиме допускаются следующие превышения температуры активных и конструктивных частей генератора при максимальной температуре окружаюшей среды 328 К (55 °C), °C;
Генератор выдерживает:
—10 %-ную нагрузку по мощности в течение 1 h при номинальном напряжении и номинальном коэффициенте мощности (темпе-
1
X ж. Г J жж. ЖЖ^Ж^Ж. . 1 t,^CI1\_.
регрузки не оговаривается);
— ударный ток короткого замыкания при возбуждении, соответствующем режиму холостого хода при номинальной скорости вращения и напряжения 105 % номинального;
— установившееся трехфазное короткое замыкание длительностью не более 5 s; при этом ток короткого замыкания должен быть не менее трехкратной величины номинального.
В системе регулирования генератора обеспечена возможность изменения уставки напряжения в пределах 95. . 105 % номинального во всем диапазоне нагрузок от холостого хода до номинальной.
Генератор допускает несимметричную нагрузку по фазам в пределах до 25 % номинального тока; при этом максимальная разность линейного или фазного напряжения не превышает 10 % от номинального. При коэффициенте мощности нагрузки 0,95 . . .0,6 отклонение напряжения не более:
— ±2,5 % среднерегулируемого значения напряжения при плавном изменении нагрузки в пределах 0... 100% номинальной; при этом изменение частоты вращения агрегата должно происходить со статизмом не более 4 %;
— ±10% номинального значения во время переходных режимов при сбросе нагрузки со 100 до 50 % или увеличении на 50 °/0 номинальный на генератор, нагруженный на 50 %. Время установления U н ±2,5 % не превышает 0,5 s при неизменной частоте вращения.
Примечание. Среднерегулируемое напряжение определяется но формуле
гт — U max +и mln
U гр. per-----2 ---- ,
где Umax , Uт'п— максимальное и минимальное напряжение при изменении нагрузки в заданном интервале.
В установившемся тепловом режиме при неизменной симметричной нагрузке 0... 100 % номинальной и номинальном коэффициенте мощности напряжение генератора автоматически поддерживается с точностью ±1 % номинального; при этом изменение частоты вращения не должно превышать ±1 % номинального.
Изменение напряжения генератора вследствие теплового увода от пуска из холодного состояния до установившегося теплового режима не превышает ±1 % установленного.
Генератор допускает прямой пуск короткозамкнутых асинхронных электродвигателей мощностью до 75 kW. Он может устойчиво работать параллельно с однотипными или аналогичными по характеристикам генераторами, а также с промышленной сетью.
2
I 1.ЛПИЧС1КИ1 ДАН
Мощность, kW. (к\ Л) 100 (125)
Напряжение, V 230/400
Ток статора, А 314/181
Частота тока. Hz 50
Частота вращения, min I 1500
Соединение фаз звезда с выве-
денным нулем
Коэффициент мощности . . 0;8
К.п.д., % . ..... 91
Ток возбуждения при поминальной нагрузке. Л 115/120
Напряжение возбуждения. \ 20/21
Масса ротора, kg . 285
Маховым момент ротора, kg in2 12,9
КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ
Генератор синхронный ГСФ-100БК. Комплект запасных частей.
Блок управления. Эксплуатационная документация.
УСТРОЙСТВО И РАБОТА
Основные части генератора ГСФ-100БК (рис. 1 и 2): статор, ротор, два подшипниковых щита и система возбуждения.
Статор 7 (см. рис. 1) состоит из станины, сердечника и обмотки. При монтаже генератора к торцовым плоскостям станины крепят опорные цапфы. Сердечник из изолированных листов электротехнической стали толщиной 0,5 mm, собранных и запрессованных в станину, укреплен в станине двумя нажимными шайбами. Обмотка 6' уложена в пазах сердечника. Обмотка трехфазная двухслойная с сокращением шага шаблонная. В пазах статора она укреплена клиньями.
Ротор 19 состоит из вала, четырех полюсных сердечников с катушками обмотки возбуждения, демпферной обмотки, вентилятора, узла контактных колец, балансировочного кольца, роликового подшипника, узла траверсы.
Вал 2 изготовлен из стали 45. Сердечники полюсов собраны из стальных штампованных листов и стянуты заклепками вместе с нажимными щеками полюсов.
Катушки 20 обмотки возбуждения намотаны из голой ленточной меди на ребро. Между витками проложены асбестовые прокладки. Катушки промазаны лаком, запечены под давлением, изолированы от полюса миканитом, от вала и полюсного башмака — шайбами из стеклотекстолита. Катушки полюсов соединены между собой последовательно; концы обмотки возбуждения присоединены к шпилькам двух контактных колец, через которые к обмотке возбуждения подводится ток.
Демпферная обмотка состоит из медных стержней, вставленных в отверстие полюсных башмаков и впаянных тугоплавким припоем в медные сегменты. Соединенные между собой болтами сегменты образуют короткозамкнутые кольца обмотки.
3
Рис. 1. Генератор синхронный ГСФ-100БК:
1 — гайка; 2 — вал; 3 — подшипник роликовый; 4 — вентилятор; 5 — щит подшипниковый (фланцевый); 6 — обмотка статора; 7 — статор; 8 — блок конденсаторов; 9 — трансформатор; 10 — выпрямитель питания управления; 11 - доска зажимов заказчика; 12 — выпрямитель силовой; 13 — траверса; 14 — щит подшипниковый; 15 — ввит крепления колпака; 16 — колпак; 17 — подшипник шариковый; 18 — кольца контактные; 19 — ротор; 20 — катушка обмотки возбуждения
г I
Л X X
Рис. 2. Габаритные, у-та ковочные и присоединительные размеры генератора ГСФ-100БК:
а — фланцевое исполнение IM3003; b — бесфланцевое исполнение IM9003; с — гайка для крепления полумуфты
1. Торцовое биение на диаметре 650 mm относительно плоскости, перпендикулярной оси вращения, не более 0,3 mm.
2. Смещение отверстий 0 13,5Н14 по окружности с R--312,5 mm от равномерного расположения не более0 2тт.
3. Радиальное биение на диаметре 605 тт относительно оси вращения не более 0.2 mm.
4. Отклонение от перпендикулярности плоскостей В и F не более 0,3 mm на длине 100 mm.
5. Неплоскостность диаметрально противоположных участ ков плоскости Г) не должна превышать 0.6 mm на длине 22,5 mm
6. Диаметр входных отверстий 70/74 mm (1 шт.) и 18/21 (1 шт.).
7. Выводные болты обмотки статора М10, остальные — Мб.
Вентилятор 4 центробежный стальной клепаный с отогнутыми назад лопатками, посажен на коническую шейку вала ротора со стороны привода. Вентиляция генератора аксиальная. Вентилятор засасывает охлаждающий воздух через блок питания. Двумя параллельными путями воздух проходит между полюсами ротора, над спинкой статора и выбрасывается через окна в щите.
Контактные кольца 18 насажены на изолированную втулку, которая вместе с кольцами расположена на валу машины со стороны, противоположной рабочему концу вала. На капсуле шарикового подшипника укреплены две траверсы щеткодержателей контактных колец- На шпильках смонтированы шины, на шинах— но три щеткодержателя, в гнезда которых помещены щетки ЭГ 4Э размером 16X25 mm. Щетки скользят по поверхности контактных колец, к которым их прижимают пружины. Кольца служат для подвода тока к обмотке возбуждения.
Устройство балансировочное. Ротор уравновешивается креплением балансировочных грузов к баласировочному кольцу с одной стороны и к воронке вентилятора — с другой. Балансировка ротора динамическая.
В генераторе применены подшипники качения: роликовый со стороны рабочего конца вала и шариковый с противоположной стороны. В1ариковый подшипник заключен в капсулу, роликовый посажен непосредственно в щит. Подшипники защищены крышками, в которых для уплотнения предусмотрены кольцевые канавки, заполненные смазкой. Наружная крышка роликового подшипника разъемная- Консистентная смазка подшипников заложена при сборке генератора. Задний 5 и передний 14 подшипниковые щиты сопряжены со станиной посадочными замками и прикреплены к ней болтами. Задний щит фланцевый, отлит из чугуна. На <его боковой поверхности имеется четыре окна для доступа к разъемной крышке подшипника. Через окна можно проверить состояние смазки подшипника, удалить часть старой и добавить свежей смазки без отсоединения генератора от дизеля, а также подтянуть болты, крепящие задний подшипниковый щит к станине. Передний щит стальной с торцовыми окнами. Окна, закрытые заглушками, служат для доступа к щеткам и при работе генератора должны быть закрыты.
Для снижения уровня радиопомех, распространяющихся от генератора, к зажимам Ul, U2 (рис. 3) обмотки возбуждения подключены защитные конденсаторы Ср. Конденсаторы расположены на верху станины под колпаком системы возбуждения.
Статическая система возбуждения
Система служит для питания обмотки ротора постоянным током и поддержания неизменным напряжением на зажимах генератора В нее входят блоки возбуждения и управления.
6
3~S0Hz
2. При выходе из строя одного из плеч ВПУ провод зажима П пересоедннить к зажиму К.
3. При настройке генератора допускается зажим ( + ) ВПУ подключить к зажиму И1 (—) генератора, а зажим И1 блока управления к зажиму (~) генератора
Блок возбуждения состоит из силового трансформатора ТС, силового выпрямителя ВС, выпрямителя питания управления ВПУ и болка статических конденсаторов С. Элементы блока возбуждения смонтированы на основании, прикрепленном к станине генератора. Блок защищен стальным штампованным колпаком.
Силовой трансформатор предназначен для преобразования напряжения тока генератора в напряжение, необходимое для питания обмотки возбуждения генератора через выпрямитель. Основные части — сердечник, первичная обмотка обмотка питания Ц/п , вторичная обмотка 1^2, сериесная обмотка №с , добавочная обмотка 1СД , магнитный шунт, обмотка управления Ш'у .
Сердечник трансформатора состоит из трех отдельных стержней, двух расщепленных ярем и магнитного шунта, которые собраны из пластин электротехнической стали, и стянуты изолированными заклепками. Ярма и магнитный шунт скреплены со стержнями шпильками. Шунт отделен от стержней трансформатора зазором, величину которого регулируют изменением толщины изоляционных прокладок.
Первичная обмотка трансформатора отделена от остальных обмоток магнитным шунтом. Три катушки ее подключены к зажимам генератора. Первичная обмотка служит для создания составляющей тока возбуждения, которая обеспечивает номинальное напряжение на зажимах генератора при холостом ходе.
Обмотка питания намотана на катушках первичной и изолирована вместе с нею. Обе обмотки выполнены из круглого изолированного провода. Напряжение с обмотки питания подается на обмотку управления через выпрямитель ВПУ.
Вторичная обмотка предназначена для питания обмотки возбуждения генератора через выпрямитель. Катушки вторичной обмотки вместе с добавочной и сериесной обмотками расположены на стержнях между магнитным шунтом и ярмом. Фазы вторичной обмотки соединены в звезду и подключены к зажимам силового выпрямителя. Катушки обмотки намотаны изолированным прямоугольным проводом.
Сериесная обмотка, выполненная прямоугольным проводом, включена последовательно в фаз обмотки генератора. Она служит для увеличения тока возбуждения при увеличении нагрузки генератора.
Добавочная обмотка — обмотка питания конденсаторов—расположена между магнитным шунтом и сериесной обмоткой и выполнена из круглого изолированного провода.
Обмотка управления намотана из круглого изолированного провода и состоит из четырех катушек, насаженных на полуярма сердечника трансформатора.
Обмотка подмагничивает ярмо постоянным током для изменения тока возбуждения.
Силовой выпрямитель 12 (см. рис. 1) выпрямляет переменный
8
ток вторичной обмотки трансформатора. Он собран по трехфазной мостовой схеме из кремниевых выпрямителей (буква «К» в обозначении типа генератора)
Блок конденсаторов 8 состоит из девяти конденсаторов, соединенных треугольником и питающихся от добавочной обмотки трансформатора 1Гд(см. рис. 3). Конденсаторы с добавочной обмоткой составляют резонансный контур с индуктивностью первичной обмотки трансформатора ТС.
Блок управления (рис. 4), состоящий из сопротивления уставки СУ (см- рис- 3) и переключателя режима работы ПВ,
Рис. 4. Габаритные размеры блока управления
смонтирован на распредели-
тельном щите электростанции-Генератор ГСФ-100БК самовозбуждаюшийся. Часть выраба-
тываемого из переменного тока преобразуется в статической сис-
теме возбуждения в постоянный, используемый для самовозбуждения генератора. Чтобы напряжение генератора при любой нагрузке осталось неизменным, ток возбуждения его должен изменяться в соответствии с величиной и характером нагрузки. Для этого в системе возбуждения, использован принцип фазового компаундирования. Он заключается в электромагнитом сложении двух составляющих тока возбуждения: составляющих, пропорциональ
ных напряжению и току генератора, которые сдвинуты одна относительно другой под углом, зависящим от характера нагрузки. Электромагнитное сложение составляющих тока возбуждения, а также выпрямление тока осуществляется силовой частью системы возбуждения, которая включает в себя компаундирующий трансформатор ТС и силовой выпрямитель ВС.
Выпрямитель, имеющий нелинейное сопротивление, затрудняет самовозбуждение, поэтому генератор имеет резонансную статическую систему возбуждения. В этой системе в момент резонанса ток возбуждения не зависит от сопротивления выпрямителей. Для создания резонанса в системе возбуждения предусмотрен контур емкости, который состоит из батареи статических конденсаторов и специальной добавочной обмотки, питающей эту батарею.
Правильным выбором конденсаторов и числа витков добавочной обмотки добиваются, чтобы емкостное сопротивление Хс при частоте 50 Hz было равно индуктивному сопротивлению первит-
9
ного контура Xl При Xl=X с ток возбуждения не зависит от сопротивления выпрямителей и обмотки возбуждения, сопротивление выпрямителей не влияет на протекание начального самовозбуждения, значительно снижается при нагреве генератора влияние изменения сопротивления обмотки возбуждения на точность стабилизации напряжения.
Для уменьшения емкости батареи конденсаторов, необходимой для условия Xl —X с , конденсаторы включают не на зажимы вторичной обмотки ТС, а через специальную добавочную обмотку, расположенную на стержнях силового трансформатора между магнитным шунтом и сериесной обмогкой. Изменением воздушного зазора между магнитным шунтом и стержнями магнитопровода регулируют магнитную связь — коэффициент взаимоиндукций первичной и вторичной обмоток.
Подбором параметров трансформатора ТС т. е. размеров магнитопровода и магнитного шунта, а также зазора между шунтом и стержнями, числа витков его обмоток и их расположения схему фазового компаундирования , настраивают соответственно заданным требованиям. Схема обеспечивает поддержание стабильности напряжения па зажимах генератора при плавном изменении его нагрузки от пуля до номинальной при коэффициенте мощности от cos 1 до cos <Р=0,4 с точностью ±5 %.
Силовой трансформатор управляем: на верхнем ярме его расположена обмотка управления, в которую подается постоянный ток- Четыре катушки обмотки управления соединены так, что при протекании по зим постоянного тока образуется постоянный магнитный поток, замыкающийся по полуярмам трансформатора. По отношению к первой гармонике магнитного потока трансформатора катушки полуярем включены встречно, поэтому на зажимах обмотки управления нет ЭДС основной частоты. При изменении протекающего по обмотке управления постоянного тока изменяется образующийся постоянный магнитный поток; вследствие чего меняется насыщение ярма трансформатора, а следовательно, и' ток возбуждения генератора.
Обмотка управления питается постоянным током от двух по следовательно включенных источников, силового выпрямителя ВС и выпрямителя питания ВПУ через сопротивление у<тавки СУ. Включение ВС и ВПУ может быть встречно-согласным, при настройке генераторов напряжение ВС может быть использЬвано частично. ' ! *
Напряжение выпрямителя питания ие зависит от нагрузки и практически неизменно для любого режима генератора.
Напряжение возбуждения генератора, работающего с возбуждением от статической системы (обеспечивающей стабилизацию выходного напряжения с точностью ±5%), повышается с'увеличением его нагрузки. При нагрузке с меньшим cos <р повышение напряжения возбуждения больше, чем при нагрузках с большим cos V. Поэтому ток подмагничивания трансформатора (Cn>UB ) -
Н)
при реактивных нагрузках генератора изменяется больше, чем при активных Благодаря этому происходит коррекция параметров системы фазового компаундирования и достигается большая точность регулирования напряжения генератора по нагрузке, чем при неуправляемом варианте фазового компаундирования.
Уставка напряжения генератора регулируется изменением величины сопротивления С.У, включенного последовательно в цепь обмотки управления.
Параллельная работа генератора
Возможна работа I СФ-100БК с другими отличными от него генераторами, работа с промышленной сетью и работа нескольких генераторов.
Первый случаи — параллельная работа ГСФ-100БК с генератором, имеющим принципиально отличную систему возбуждения и устройство регулирования напряжения. Для пропорционального распределения реактивной мощности между генераторами в этом случае:
— напряжение каждого из генераторов при автономной работе должно несколько уменьшаться с увеличением его реактивной нагру ши;
статнзм по реактивной мощности параллельно работающих, генераторов голжен быть одинаковым; бтагодаря электрической связи параллельно работающие генераторы имеют одинаковое напряжение.
При неодинаковом статизме по реактивной мощности и одинаковом напряжении параллельно работающих генераторов распределение реактивной мощности между ними непропорционально их номинальным мощностям
Для удовлетворения параллельной работы генераторы должны иметь статнзм по реактивной мощности 3...4%- Генератор ГСФ-100БК имеет статическую систему возбуждения с автоматическим регулированием, что обеспечивает поддержание напряжения па зажимах его на заданном уровне с точностью ±2,5 % при любых нагрузках. Следовательно, генератор сям по себе не обладает необходимым статизмом по реактивной мощности.
Д.чя получения стагизма по реактивной мощности переключатель режима работы ПВ (см. рис. 3) устанавливается в положение ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА; при этом обмотка управления трансформатора ТС начнет питаться только от одного источника неизменного напряжения — выпрямителя питания ВПУ. и напряжение генератора с ростом реактивной нагрузки будет уменьшаться. Система возбуждения генератора спроектирована так. что при номинальной нагрузке и отсутствии тока в обмотке управления (или питания ее от источника неизменного напряжения) статизм по реактивной мощности составляет 3...4%. Статизм можно регулировать изменением величины воздушного зазора между маг
11
нитным шунтом и стержнями трансформатора. Чем больше зазор, тем больше статизм. Чтобы нагрузить генератор, работающий параллельно с сетью, активной мощностью, увеличьте подачу топлива его приводного дизеля, а чтобы нагрузить генератор реактивной мощностью, увеличьте ток возбуждииия. Изменение тока возбуждения генератора, работающего параллельно с сетью, достигается изменением величины сопротивления уставки напряжения СУ. Устойчивая параллельная работа генератора с сетью возможна лишь при наличии статизма по реактивной мощности.
При параллельной работе нескольких генераторов ГСФ-100БК равное распределение реактивных мощностей между ними может быть достигнуто двумя способами:
— обеспечением одинакового статизма по реактивной мощности, т. е. так же, как и в случае параллельной работы разнотипных генераторов;
— связью их обмоток возбуждения уравнительными соединениями.
При параллельной работе со статизмом по реактивной мощности уменьшение напряжения на зажимах параллельно работающих генераторов при увеличении реактивной нагрузки от 0 до 100 % номинальной достигает 4 % начального значения.
При параллельной работе с уравнительными соединениями без статизма по реактивной мощности точность поддержания напряжения на зажимах параллельно работающих генераторов такая же как и при их автономной работе.
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
Заземляйте корпус и аппаратуру управ тения генератора.
Не допускайте работу генератора со снятым колпаком блока питания.
Генератор, собранный на заводе-изготовителе и поступивший на место монтажа, не рекомендуется разбирать, он проверен, испытан и готов к установке.
При монтаже генератора с дизелем особую тщательность проявляйте при установке машины, чтобы обеспечить нормальную работу агрегата.
ПОДГОТОВКА К ПУСКУ
При подготовке к пуску после длительного бездействия (месяц или более):
— продуйте генератор сухим чистым сжатым воздухом давлением не выше 0,2 МРа;
— - проверьте затяжку болтов крепления генератора, подшипниковых щитов и крышек, проверьте все другие доступные крепления;
— проверьте надежность заземления корпуса генератора.
12
— протрите контактные кольца сухой тряпкой;
- проверьте, плотно ли прилегают щетки к контактным кольцам;
— убедитесь в правильности соединения блока управления, блока питания и генератора между собой, системы блокировки и сигнализации;
— - наденьте колпак на блок питания и закройте заглушками окна в переднем щите и ставите генератора;
п роверьте сопротивление изоляции обмоток генератора и системы возбуждения по отношению к корпусу и между собой;
проверните ротор генератора вручную или при малой частоте вращения дизеля и убедитесь в свободном вращении ротора. Пустите генератор вхолостую и убедитесь, что вибрация в норме; после того как генератор возбудится, дайте ему поработать па холостом ходу 15 min.
ПУСК, РАБОТА И ОСТАНОВКА
Убедитесь, что надет колпак блока питания и автоматический выключатель главной цепи разомкнут Пустите приводной дизель и доведите частоту вращения до номинальной.
Разомкните выключатель гашения поля, если он замкнут-Установите требуемое напряжение генератора регулированием сопротивления уставки напряжения СУ (см. рис. 3).
Включите главный автоматический выключатель и нагрузите генератор проверьте показания приборов (амперметра, вольтметра, частотомера).
Если генератор длительно (более недели) находился при минусовой температуре после нагревания дизеля, когда температура окружающего воздуха в станции поднимется выше нуля, оста-ноьнте агрегат и проверьте сопротивление изоляции обмоток генератора относительно корпуса.
При параллельной работе генератора с другими, отличными от него генераторами, пли с промышленной сетью работайте со статизмом по реактивной мощности — переключатель ПВ поставьте в положение ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА. При параллельной работе нескольких генераторов ГСФ-ЮОБК можно работать как со статизмом, так и без него. При работе без статизма соедините уравнительными проводами одноименные зажимы обмоток возбуждения параллельно работающих генераторов (U1, U2), а переключатель ПВ установите в положение АВТОНОМНАЯ РАБОТА.
При включении способом точной синхронизации:
пустите и возбудите генератор, как описано выше. Регулятором частоты вращения установите частоту тока генератора, равную частоту сети или другого генератора- Изменяя сопротивление уставки СУ, установите напряжение генератора, равное напряжению сети или другого генератора. Установите переключатель ПВ в положение, соответствующее выбранному (со статизмом или без него с уравнительными соединениями).
13
При включении генератора способом самосинхронизации проверьте положение выключателя гашения поля (он должен бить замкнут} и установите переключатель ПВ в положение, соответствующее выбранному режиму параллельной работы. Устаноз гге поминальную частоту вращения, при этом рекомендуется час. >ту вращения генератора, включаемого для параллельной работы способом самосинхронизации, установить несколько выше номинальной (на 0,5... 1 %), чтобы генератор сразу же принял активную нагрузку.
Включите главным автоматическим выключателем генератор в сеть или на другой генератор; при этом з. контакты главного автоматического выключателя включат катушку выключателя гашения поля, последний разомкнется, генератор возбудится и втянется в синхронизм.
Нагрузку по активной мощности установите регулятором нагрузки по реактивной мощности — conpoiявлением уставки напряжения СУ.
Для остановки выключите главный автоматический выключатель, снимите возбуждение (замкните выключатель гашения поля), стаповите приводной дизель. Осмотрите и приведите генератор в состояние готовности к следующему пуску.
ОБСЛУЖИВАНИЕ
При ежедневном обслуживании: осмотрите генератор;
— во время работы следите за показаниями амперметра, вольтметра и ваттметра;
—- контролируйте температуру воздуха в помещении, которая нещолжна превышать 328 К (55 СС).
Через каждые 500 h работы генератора, но не реже одного раза в 3 месяца:
,— осмотрите щетки и проверьте, легко ли они ходят в обоймах щеткодержателей. Очистите щетки и щеткодержатели от грязи и протрите тряпочкой, слегка смоченной в бензине. Износившиеся щетки (высотой менее 15 min), а также поврежденные, не обеспечивающие должного контакта, замените новыми той же марки. Вновь установленные щетки тщательно пришлифуйте к поверхности контактных колец, протягивая под щеткой по поверхности кольца плотйо прилегающую полоску' шлифовальной шкурки. Поверхность прилегания щетки к контактному кольцу должна быть не менее 75 % ее площади. После прпшлифовки к контактным кольцам: продуйте щетки сухим сжатым воздухом давлением не выше 0,2 МРа;
•<—> протрите контактные кольца генератора сухой чистой без йорса тряпкой, проверьте состояние поверхности контактных колей. ’Следы подгара удалите смоченной в бензине чистой тряпкой. При хорошо работающих щетках контактные кольца приобрета
14
ют c.q. временем полированную поверхность с буро-голубым оттенком политуру, предохраняющую кольца ог износа. Политуру сохраняйте (без особой надобности не чистите кольца стеклянной бумагой). Если биение контактных колец больше 0,05 mm или на поверхности их имеются глубокие задиры, кольца проточите;
— измерьте мегаомметром иа напряжение 500 V сопротивление изоляции Сопротивление изоляции обмоток статора и ротора, а также обмоток системы возбуждения по отношению к корпусу н между собой должно быть для новых или вышедших из ремонта машин не менее 5 МЯ. Если сопротивление изоляции ниже 0.2 МД обмотки просушите с помощью вентилятора или воздуходувки, подогревая воздух горелками. Обмогки генератора обивайте ио возможности равномерно горячим воздухом с температурой не выше 363 К (90 СС).
Через каждые 1000 h работы, но не реже одного раза в полгода, проводите профилактический осмотр генератора в следующем порядке:
— проделайте все операции, предусмотренные обслуживанием через 500 h работы;
подтяните болты крепления подшипниковых щитов, подшипниковых крышек и капсулы, а также болты крепления станины к раме агрегата;
проверьте, хорошо ли затянуты контактные болты блока питания и достаточно ли зажаты наконечники выводных концов генератора и системы возбуждения на контактных шпильках и болтах;
проверьте состояние выводных концов, обратив особое внимание На состояние переходов кабель — наконечник и изоляцию выводных концов;
осмотрите выпрямители силовые и питания управления.
Через каждые 4000 h работы, ио не реже одного раза в три года, проводите планово-предупредительный осмотр генератора с разборкой и сборкой машины, промывкой подшипников и заменой смазки, а также изменением полярности контактных колец. При планово-предупредительном осмотре проводите все операции, предусмотренные обслуживанием после 1000 h работы.
Подшипники промойте 6 . . . 8 %-пы.м раствором машинного масла в бензине. Для этого подшипник, сидящий на валу, погру-ште в ванночку с раствором и вращайте до полного удаления старой смазки и грязи. После промывки подшипник должен легко и свободно вращаться при легком толчке. Заполните смазкой все пространство между обоймой подшипника и сепаратором, а также примерно одну треть объема камер подшипниковых крышек. Не.закладывайте в подшипник много смазки.
Для изменения полярности контактных колец перемените местами проводники, подходящие к траверсам щеткодержателей.
Вее сведения о проводимых регламентных работах, профилактических осмотрах, замеченных неисправностях, прохождении
15
ремонта, замене вышедших из строя деталей и т. п. заносите в журнал регламентных работ н в паспорт генератора
После короткого замыкания проверьте места пайки генератора и системы возбуждения, контактные и клеммные доски; при наличии подгорания или нагара на досках подчистите и подожмите контакты и проверьте силовые выпрямители.
ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
Неисправность Причина Способ устранения
Искренне щеток контактных колец Генератор гудит, может показаться дым Увеличенная вибрация генератора, исчезающая при снятии возбуждения. Напряжение генератора ниже номинального Перегрев корпуса генератора и колпака блока питания 1. Повышена плот- ность тока под щеткой из-за перегрузки 2. Щетки плохо притерты 3. Недостаточен нажим щетки на контактное кольцо вследствие ее износа 4. На контактных кольцах забоины и задиры. Биение контактных колец более 0,05 mm 5. Кольца или щетки загрязнены 1. А^еждувитковое замыкание в обмотке статора 2. Двойное замыкание обмотки статора на корпус 3. Междуфазное замыкание обмотки статора 1. Междувнтковое замыкание в обмотке возбуждения 2. Двойное замыкание иа корпус обмотки возбуждения I. Генератор перегружен 1 Уменьшите нагрузку 2. Притрите щетки 3. Замените щетку 4. Обточите и отшлифуйте кольца 5. Удалите грязь с колец или щеток 1. Поврежденную секцию определите по потемневшей части поверхности 2. Устраните замыкание 3. Устраните замыкание 1 Подцедите к кольцам переменное напряжение 220 V и измерьте напряжение иа отдельных катушках обмотки возбуждения. На пов-реж генных катушках падение напряжении будет значительно меньше, чем на исправных 2 . Генератор разберите. Мегаомметром установите места замыкания и устраните 1. Проверьте по при-ириборам, снизьте нагрузку
16
1 Неисправность Причина < шноб устранения
Понижение сопротивления изоляции (ниже 0,2 МП) Повышенный нагрев подшипников. Температура крышки подшипника превышает 348 К (75 °C) Вытекание смазки Генератор не возбуждается 2. Генератор работает с пониженной частотой вращения 3. Повышено папря-ние генератора 4. Загрязнен генератор 1. Отсырели обмотки статора, возбуждения, трансформатора, соединительных концов, касающихся корпуса 2. Загрязнены обмотки и соединительные концы. Образовались проводящие мостики 1 Слишком много или мало смазки в подшипниках 2. Плохое качество смазки 3. Плохое качество подшипника или повреждение его 1. Плохое качество смазки 2. Повышенный нагрев подшипников 3. В подшипниках заложено слишком много смазки 1. Плохой контакт цепи возбуждения генератора. Короткое замыкание в цепи возбуждения 2. Пробой или обрыв в плече силового выпрямителя ВС (см. рис. 3) 2. Установите номинальною частоту вращения 3. Установите коми нальное напряжение 4. Прочистите и про-1уйте генератор сжатым воздухом 1. Просушите генератор 2. Рассоедините схему и проверьте мегаомметром сопротивление изоляции отдельных элементов. После опреде тения места утечки прочистите и продуйте генератор сжатым воздухом (при необходимости разберите его) 1. Добавьте или уберите излишнюю смазку, сняв наружную крышку по цнипника 2. При необходимости смазку замените 3. При появлении ударов и увеличения шума замените подшипник новым, разобрав генератор 1. Промойте подшипник и замените смазку 1. Проверьте качество потшипников 3. Удалите излишнюю смазку 7. Проверьте цепь возбуждения, а также нажатие щеток, убедитесь в чистоте поверхности контактных колец 2. Выпрямитель отсоедините от зажимов ( + ) и (—) и омметром проверьте сопротивление от плеч. Сопротивление плеча с пробоем будет значительно ниже, а с обрывом — зиачи-
17
Неисправность 1(ричипа Способ устранения
3. Короткое замыкание в одной из обмоток трансформатора ТС
4, Обрыв во вторичной, первичной пли добавоч-иоп обмотка к трансформатора*
Пробой одного кои-возбуж-
lencaiopa блока деиия
обмотки обмотки Напряже-питания ТС. Обрыв в це-
Напряжение генерато- Обрыв в цепи ра выше номинального управления или иа 13-18%. I , .
ния на обмотках транс- пи выпрямителя ВПУ форматора симметричны. Напряжение иа обмотке управления равно нулю
Напряжение генера- Обрыв в цепи первич-тора ниже номинального пой обмотки трансфор-иа 10...12 % матора ТС
тельно выше, чем у исправных плеч. Замените поврежденный выпрямитель
3. Проверьте трансформатор, отсоединив его от схемы и подключив к источнику переменного тока
4. К первичной обмотке трансформатора подключите напряжение 220 V. Проверьте симметрию фазных напряжений на всех обмотках. У неисправных трансформаторов несимметрия фазных напряжений не превышает 20 %
5. Проверьте конденсаторы мегаомметром па напряжение 500 V. Исправные конденсаторы по мере вращения рукоятки мегаомметра заряжаются и сопротивление, регистрируемое им, приближается к знаку бесконечность
Проверьте цепи трансформатора и ля, устраните
выпрямите-обрывы
Несимметрия иапряже- Витковое или короткое ния на обмотках транс- замыкание одной из об-форматора ТС превыше- моток трансформатора ет 20 %. Напряжение об- 7 С мотки управления близко к нулю
Проверьте вичиой обмотки форматора ТС, устраните обрыв
Найдите катушку, в которой произошло короткое замыкание. На катушке фазы, в которой произошло витковое замыкание. напряжение в несколько раз меньше, чем на соответствующих катушках других фаз. Катушка с витковым замыканием обычно сильно нагрета или имеет меньшее сопротивление
цепь пер-транс-
18
I
Неисправность
I 1рнчнпа
Способ устранения
< шость стабилизации По ошибке исреклю-вапрзження хуже *:2,5%!,,ате.1Ь режима работы ирг автоматическом ре- 118 нахо щтся в иоложе-гулироваиип. Напряже-пни ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ ние при нормальной на-РАБОТА г] ке падает па 3,5..
5 %
Уставка напряжения 1. Ползунок реостата не укладывается по вер- СУ плохо прилегает к хпему или нижнему пре- проводникам в крайних л у положениях
2. Напряжение при работе генератора на холостом ходу и частоте 50 Hz без подмагничива-|цця значительно ниже
1,1 Пн
При включении пере- Неисправен переклю-ключателя ПВ в положе- чатель режима работы ние ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ (не размыкается) РАБОТА при номинальной нагрузке напряжение го ератора не пзменяет-
ся
При параллельной 1 Переключатели ста-работе со статизмом не-[тизма ПВ на станциях не равномерно распредели-1 переключены в положение токи генераторов ние ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ при равномерном рас- РАБОТА пределении активных 2. Генераторы имеют мощностей разную величину статиз-
ма
При параллельной ра- Обрыв уравнительных боте с уравинтепьиымисоединепий соединениями реактивная1 мощность беспорядочно1 переходит с одного гене-i ратора на другой
Переключите переключатель статизма ПВ в положение АВТОНОМНАЯ РАБОТА
1. Проверьте и исправьте реостат
Подипмнте напряжение до 1,1 UH увеличив воздушный зазор силового трансформатора
Проверьте, исправьте пли замените переключатель ПВ
I. Переключите ПВ в положение ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА
2. Установите статизм: иа параллельно работаю-
щих генераторах равным 3%
Проверьте цепь уравнительных соединений, восстановите ее
* Повреждение можно обнаружить также замером напряжений иа обмотках и зажимах разных фаз системы трансформатора и выпрямителя при подаче от источника постоянного тока в обмотку ротора вращающегося генератора тока 10... 20 А. При этом определите несимметрию напряжения иа вторичной обмотке трансформатора ТС, при отключении выпрямителя определите, какой элемент неисправен.
*19
РАЗБОРКА И СБОРКА
При выгрузке и погрузке поднимайте генератор за цапфы, расположенные по бокам станины. Не заводите стропы за вращающиеся части. При разборке и сборке генератора оберегайте обмотки, контактные кольца, траверсу и другие части машины от возможных повреждении.
Разборке генератора предшествует демонтаж. Снимите колпак блока питания генератора, убедитесь в наличии маркировки на кабелях, подводимых к генератору, и, если ее нет — нанесите. Отсоедините кабели, подведенные к генератору. Отвинтите болты крепления генератора к раме агрегата п фланцу дизеля, отсоедините генератор от дизеля. Очистите генератор от грязи, пыли, масла.
При разборке все сопрягаемые детачи пронумеруйте. Отверните болты крепления капсулы подшипника к переднему подшипниковому щиту. Отверните болты крепления переднего подшипникового щита к станине, отожмите щит, ввинтив в диаметрально противоположные отверстия два болта, и снимите его. При отжиме переднего подшипникового щита проследите через окна в переднем щите, чтобы полюсы были расположены по вертикальной и горизонтальной осям. Отсоедините проводники от траверсы и протолкните вверх, чтобы при извлечении ротора они не задевали за него. Отверните болты крепления заднего подшипникового щита и отожмите его от замка станины, ввинтив в диаметрально расположенные отверстия два болта. При отжиме -аднего щита (со стороны привода) поддерживайте ротор за свободный конец вала. Выньте ротор из статора, не снимая муфты и заднего щита.
Ротор из статора вынимайте следующим образом'
— отжимными болтами отожмите задний щит, чтобы между щитом и станиной образовалась щель, в которую можно завести трос;
— заведите трос между щитом и станиной и прицепите его к крюку тали или крана;
— слегка приподнимите ротор и, нажимая на рабочий конец вала для сохранения горизонтального положения ротора, выдвиньте его из статора настолько, чтобы вентилятор вышел за станину; опустите ротор;
— перецепите трос за вал между вентилятором и полюсами;
- слегка приподнимите ротор и, нажимая на рабочий конец вала для сохранения горизонтального положения ротора, выведите его из статора. Вынимая ротор, старайтесь не повредить обмотку его полюсов и лобовые части обмотки статора.
Собирайте генератор в обратной последовательности. Перед сборкой все детали генератора смотрите и протрите. Нарушенные антикоррозионные покрытия восстановите па всех деталях Сопря-
20
гаемыс поверхности крышек, щитов, станины покроите тонким слоем смазки.
После сборки генератора:
проверьте ход генератора вращением от руки; проверьте, не задевают ли вращающиеся части за неподвижные, не трутся ли соединительные провода о ротор и т. д.;
— убедитесь, что пет замыкания обмоток генератора и системы возбуждения иа корпус, проверьте мегаомметром сопротивление изоляции;
— установите и закрепите колпак блока питания.
После этого приступайте к монтажу генератора.
На демонтированном генераторе роликовый подшипник мож но заменить без полной разборки генератора следующим образом: — снимите съемником полумуфту с рабочего конца вала;
— снимите задний подшип ник< вый щит вместе с наружной обоймой подшипника и подшипниковой крышкой;
— съемником (рис 5) сни мите внутреннее кольцо пот-шипчика;
— отверните болты крепления внутренней и наружной крышек, снимите крышки и извлеките наружную обойму подшипника;
— удалите старую смазку;
— все детали подшипнико-
Рис. 5. Съемник роликового подшипника: 1 — винт; 2 — стержень; 3 — диск; 4 — подпятник; 5 — шпилька; 6 — кольцо; 7 — диск; 8 — гайка
вого узла промойте сначала в керосине, а потом в бензине;
— перед установкой нового подшипника очистите для него место на валу; устраните заусеницы, промойте бензином и смажь
те тонким слоем смазки;
— перед монтажом проверьте от руки ход подшипника (заедание, тугой ход и сильный шум при работе могут вызывать повышенный нагрев и быстрый износ подшипника);
— нагрейте подшипник в масле до 353 . . . 363 К (80 . . . 90 °C), посадите внутреннюю обойму подшипника на вал легкими ударами молотка через трубчатую оправу из мягкого металла;
— пополните смазку ЦИЛТИМ-201 в подшипнике.
При замене шарикового подшипника:
— отвинтите болты крепления наружной крышки подшипника и снимите крышку;
— снимите передний подшипниковый щит;
— отсоедините токоподводящис провода от траверсы;
— снимите траверсу;
— снимите подшипниковую капсулу;
отверните гайку крепления подшипника и уберите стопорную шайбу;
21
— съемником (рис. 6) снимите подшипник, затем выполните
операции, проводимые при замене роликового подшипника.
При снятии вентилятора предварительно отвинтите ганку крепления его от аксиального сдвига, а затем, ударяя молотком через стальной стержень по втулке, снимите вентилятор с вала.
Контактные кольца снимите съемником (рис. 7).
После ремонта и устранения дефектов генератор соберите.
При замене щеткодержателей:
отверните болты крепления заглушек в верхней половине пе реднего щита, снимите заглушки;
— выньте щетку из обоймы снимаемого щеткодержателя:
— ослабьте болты крепления щеткодержателя к шине траверсы и движением вверх выньте щеткодержатель;
— вставьте новый щеткодержатель, зажмите болты крепления, чтобы расстояние от рабочей поверхности контактного кольца до нижней кромки обоймы щеткодержателя было 2...3 пип’ вставьте щетку в обойму щеткодержателя;
— установите на место заглушки переднего щита, закрепив их болтами-
При замене щетки;
— отверните болты крепления заглушек верхней половины переднего щита, заглушки снимите;
— ослабьте болт крепления наконечника канатика щетки к шине траверсы и выньте наконечник;
— поднимите курок щеткодержателя н выньте щетку;
22
— уста новиге новую щетку, чтобы она свободно двигалась в обойме щеткодержателя. Опустите курок щеткодержателя, привинтите наконечник канатика щетки к шипе траверсы.
Разборка и сборка системы возбуждения
Блок питания разбирайте при выходе из строя выпрямителей, катушек трансформатора и конденсаторов. Для разборки блока питания генератор не демонтируйте. Конструкция блока питания позволяет снимать и разбирать в отдельности каждый из его элементов, не трогая другие.
При выходе из строя катушки трансформатора ТС: снимите колпак блока питания;
— отсоедините концы статорной обмотки, обмотки возбуждения от блока питания;
отсоединиге соединительные провода от трансформатора;
- отверните болты крепления рамы блока питания к станине генератора, снимите блок питания;
отверните гайки шпилек крепления трансформатора к раме блока питания, снимите трансформатор,
отсоедините концы катушек, предварительно проверив маркировку;
— отверните гайки стяжных шпилек;
- снимите ярма;
снимите дефектную катушку, замените ее исправной.
Собирайте трансформатор ТС в обратной последовательности. При разборке трансформатора магнитный шунт не трогайте. При выходе из строя силового выпрямителя ВС:
снимите колпак блока питания;
— отсоедините соединительные провода дефектного выпрямителя (проверьте маркировку);
- выньте дефектный выпрямитель из панели; установите новый выпрямитель.
При выходе из строя выпрямителя ВПУ:
— снимите колпак блока питания;
отсоедините соединительные провода от выпрямителя;
отверните гайки крепления выпрямителя, замените дефектны выпрямитель.
КОНСЕРВАЦИЯ. ХРАНЕНИЕ И РАСКОНСЕРВАЦИЯ
Генератор упакован на заводе-изготовителе в деревянную тару, выложенную прочной битумной бумагой. Вентиляционные окна генератора закрыты плотной бумагой. Блок управления упакован в отдельном ящике, который закреплен в ящике вместе с генератором.
Запасные части поставляются в соответствии с перечнем в отдельных деревянных ящиках. Каждая деталь ЗИП имеет бирку
23
с номером, соответствующим номеру в ведомости ЗИП, вл< жен-ной в ящик. Упакованный комплект ЗИП опломбирован.
При консервации генератора (без разборки) и блока питания:
— снимите колпаки, очистите от пыли в грязи все доступные места. Генератор продуйте сухим чистым воздухом давлением 0,2 МРа;
— рабочий конец вала и замковую поверхность заднего щита генератора смажьте горячей антикоррозионной смазкой. Не покрывайте смазкой места, где масло может попасть па изоляцию;
— закройте картоном все смотровые и вентиляционные отверстия.
При консервации ЗИП все детали очистите от грязи и пыли, детали съемника смажьте антикоррозионной смазкой и оберните телефонной или другой бумагой.
Вместо антикоррозионной смазки допускается применение смеси пушечного сала с цилиндровым маслом (по 50%), предварительно прокипяченной при 423. 443 К (150. . 170 °C)-
При хранении до монтажа, а также при длительном хранении (более года) генератор поместите в склад Помещение его должно быть сухим, вентилируемым и иметь температуру не ниже 278 К (5°C). В помещении склада не должно быть также паров, вредно действующих на изоляцию и неокрашенные металлические части. В склад не должна проникать угольная пыль. Через 12 месяцев консервацию проверьте и возобновите. При нарушении складского режима консервацию проверьте н генератор при необходимости переконссрвируйте. Упаковка завода-изготовителя или аналогично изготовленная упаковка допускает длительное хранение генератора.
Генератор (как отдельный, так и установленный в агрег .те) транспортируйте любым транспортом с ускорением не более 7 g. При транспортировании упакованного генератора и ЗИП руководствуйтесь надписями ВЕРХ и НЕ КАНТОВАТЬ. Распакованный генератор поднимайте за цапфы, расположенные с боковых сторон станины, соблюдая правила техники безопасности по подъему и переносу груза.
Переконсервируйте ЗИП после 12 месяцев со дня отправки с завода-изготовителя и ранее, если имеются повреждения упаковки или другие причины, указывающие на возможные повреждения.
Перед расконсервацией генератора, прибывшего с завода-изготовителя, осмотрите снаружи упаковку и убедитесь в ее исправности. В холодное время года генератор продержите одни сутки в помещении, где он будет распакован. После этого осторожно вскройте ящик со стороны с надписью ВЕРХ. Очистите генератор от пыли, грязи и оботрите влагу, а неокрашенные металлические части очистите от антикоррозионной смазки и следов коррозии, если они появились. Снимите картон (бумагу) со всех смотровых и вентиляционных окон.
24