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- 柴油發(fā)電機功率分配不均導致機組無法穩(wěn)定運行的維修案例
- 作者：康明斯發(fā)電機維修公司 | 來源 ekurigram.com | 發(fā)布時間：2020-07-17 | 閱讀次數(shù)：[]
- 故障現(xiàn)象：某廠家兩臺（額定電壓440V，額定功率320kW，額定電流524.9A，額定轉(zhuǎn)速1800r/min，額定功率因數(shù)0.8）的柴油發(fā)電機組單機負載試驗，運行參數(shù)正常，其穩(wěn)態(tài)調(diào)速率和穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率試驗，并聯(lián)試驗時，1#發(fā)電機組運行，并入2#發(fā)電機組時，出現(xiàn)2#發(fā)電機組自動搶負荷，持續(xù)上升。將1#發(fā)電機組調(diào)速器加速，又出現(xiàn)1#發(fā)電機組負荷持續(xù)上升，兩機組始終無法穩(wěn)定并聯(lián)運行。
故障分析：有功功率分配主要取決于柴油發(fā)電機原動機的外特性。如果1#發(fā)電機和2#發(fā)電機原動機的外特性均為下降特性，2臺發(fā)電機穩(wěn)定并聯(lián)運行時，頻率是一致的，2臺發(fā)電機各自承擔的負荷為P1和P2，總功率為P=P1+P2，頻率為f1。如果負荷增加，則頻率從f1下降至f2，2臺發(fā)電機分別發(fā)出功率為P1和P2。如果2臺發(fā)電機原動機的外性相差很大，負荷分配也就越不均勻，即使調(diào)節(jié)柴油發(fā)電機油門，使2臺發(fā)電機在總功率為20％時有一個分配預差也難以補償，隨著負荷的增加，還是有可能超出分配差值，外特性越是平坦，它所承擔的負荷變化值越多，分配誤差越有可能超出標準范圍。
如果1#發(fā)電機原動機的外特性為下降特性，2#發(fā)電機原動機的外特性為平特性，如圖3（b)。電網(wǎng)頻率為f，1#發(fā)電機工作點在A點，始終只承擔功率P'。當負荷功率等于2P'時，2個發(fā)電機各承擔一半功率。當負荷功率大于2P'時，其超過2P'的部分均由2#發(fā)電機承擔。當負荷功率處于P'～2P'之間時，2#發(fā)電機只承擔總功率減去P'后剩下來的、小于P'的功率。當負荷功率等于P'時，2#發(fā)電機不承擔任何功率，它的工作點在B點。如果負荷功率進一步減少，2#發(fā)電機要轉(zhuǎn)入電動機工作狀態(tài)運行。
如果2臺發(fā)電機原動機的外特性均為平特性，當這二條特性不重合時，就找不到共同運行點，即使重合，負荷也無法以一個明確的比例來分配，即使調(diào)節(jié)均勻，也極度不穩(wěn)定，極易造成一臺負荷全部轉(zhuǎn)移給另一臺發(fā)電機，而使其中一臺處于電動機狀態(tài)，逆功率保護動作，自動退出并聯(lián)運行。
為了使發(fā)電機有功功率均勻分配，發(fā)電機原動機應滿足下列3個要求：(1)各臺發(fā)電機原動機外特性應盡量一致，并且是下降特性；(2)外特性的線性度要好，并盡可能成一直線；(3)負荷增加時的外特性和負荷減小時的外特性應盡量一致。通過單機試驗記錄觀察，判斷本次故障主要原因是2臺發(fā)電機原動機穩(wěn)態(tài)調(diào)速率為0％，調(diào)速特性太平造成。需對發(fā)電機原動機的特性曲線進行調(diào)整，使調(diào)速特性呈下降并盡量一致。
故障排除方法及柴油發(fā)電機維修：啟動1#柴油發(fā)電機組，空載時調(diào)整發(fā)電機原動機調(diào)速器，將轉(zhuǎn)速調(diào)整為1803r/min，合閘后帶額定負荷、功率因數(shù)調(diào)整為0.8，將轉(zhuǎn)速調(diào)整為1773r/min。啟動2#柴油發(fā)電機組，空載時調(diào)整原動機調(diào)速器，將轉(zhuǎn)速也調(diào)整為1803r/min，合閘后帶額定負荷、功率因數(shù)調(diào)整為0.8，將轉(zhuǎn)速也調(diào)整為1773r/min。
兩機的穩(wěn)態(tài)調(diào)速率均為1.7％。調(diào)整后進行并車試驗，并聯(lián)運行穩(wěn)定，最大有功功率分配差值為3.1％，滿足有功功率分配差值小于機組額定有功功率的15％標準要求，故障排除。2臺發(fā)電機組并聯(lián)運行試驗記錄2如表4所示。
柴油發(fā)電機組試驗過程中一般先進行單機試驗，為了滿足并聯(lián)運行有功功率和無功功率分配差值要求，單機時應盡量調(diào)整好柴油發(fā)電機組的穩(wěn)態(tài)調(diào)速率和發(fā)電機的隱態(tài)電壓調(diào)整率，使需要并聯(lián)運行的機組的調(diào)速特性和調(diào)壓特性盡量一致，并均呈現(xiàn)下降趨勢。在并車調(diào)試過程中若出現(xiàn)有功功率、無功功率分配不均現(xiàn)象，一般在并車過程中通過調(diào)整柴油發(fā)電機調(diào)速器和發(fā)電機調(diào)差電位器進行有功功率和無功功率調(diào)整。此階段調(diào)整時，單機的穩(wěn)態(tài)調(diào)速率和穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率會發(fā)生變化，此時要檢查發(fā)電機組單機特性是否也滿足標準要求，并做好記錄。
無論發(fā)電機單機運行還是并聯(lián)運行，若發(fā)電機的功率因數(shù)、電流值、電壓異常，掌握發(fā)電機特性要求，查清勵磁系統(tǒng)中各個元器件的作用以及工作原理，是保證排除故障的基礎，特別在日常檢修和保養(yǎng)中，不能隨意調(diào)整電阻值，且接線端子不能隨意顛倒。
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