發電機組在柴油機發電機組體積縮小溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經過連桿變成了推動曲軸轉動的力量，從而帶動曲軸旋轉。利用‘電磁感應’原理，發電機就會輸出感應電動勢，經閉合的負載回路就能產生電流。這里只描述發電機組最基本的工作原理。要想得到可使用的、穩定的電力輸出，還需要一系列的柴油機和發電機控制、保護器件和回路。
以下是容量為6000kv及以上的同步發電機選型方案：
表一：定子繞組的絕緣電阻、吸收比或極化指數
周期 | 要求 | 說明 |
1) 1年或小修時
2) 大修前、后 | 1)絕緣電阻值自行規定。若在相近試驗條件(溫度、濕度)下,絕緣電阻值降低到歷年正常值的1/3以下時,應查明原因
2)各相或各分支絕緣電阻值的差值不應大于最小值的100%
3)吸收比或極化指數:瀝青浸膠及烘卷云母絕緣吸收比不應小于1.3或極化指數不應小于1.5;環氧粉云母絕緣吸收比不應小于1.6或極化指數不應小于2.0 | 1)采用2500V兆歐表,量程一般不低于10000MΩ
2)200MW及以上機組推薦測量極化指數
3)水內冷定子繞組應在消除剩水的影響下進行,否則自行規定
4)水內冷定子繞組在通水情況下用專用兆歐表,同時測量匯水管及絕緣引水管的絕緣電阻
b.不發生高電位引外和低電位引內
c.3～10kV閥式避雷器不動作
5)在預防性試驗前或每3年以及必要時
驗算一次/值,并校驗設備接地引下線的熱穩定。 |
( 試驗設備：BC2010智能雙顯絕緣電阻測試儀(兩檔) 或 KD2678A水內冷發電機絕緣測試儀 )
表二：定子繞組的直流電阻
周期 | 要求 | 說明 |
1) 大修時
2) 必要時 | 透平型發電機各相或各分支的直流電阻
值,在校正了由于引線長度不同而引起的
誤差后相互間差別以及與初次(出廠各交接時)測量值比較,相差不得大于最小值的1.5%(水輪發電機為1%)。超出要求者,應查明原因 | 1)在冷態下測量,繞組表面溫度與周圍空氣溫度之差不應大于±3℃
2)透平型發電機相間(或分支間)差別及其歷年的相對變化大于1%時,應引起注意
3)接頭質量不良的檢測見DL/T6641999 6.1.1
4)必要時,如:出現差動保護動作又不能完全排除定子故障時出口短路后 |
( 試驗設備：ZZC-1A直流電阻快速測試儀)
表三：定子繞組泄漏電流和直流耐壓試驗
周期 | 要求 | 說明 |
1) 1年或小修時
2) 大修前、后
3) 更換繞組后
4) 必要時 | 1)試驗電壓如下表所示： | 1)應在停機后清除污穢前熱狀態下進行。
處于備用狀態時,可在冷態下進行。氫冷
發電機應在充氫后氫純度為96%以上或排
氫后含氫量在3%以下時進行,嚴禁在置換
過程中進行試驗
2)試驗電壓按每級0.5Un分階段升高,每
階段停留1min
3)不符合要求的2)、3)之一者,應盡可
能找出原因并消除,但并非不能運行
4)泄漏電流隨電壓不成比例顯著增長時,
應注意分析
5)試驗時,微安表應接在高壓側,并對出
線套管表面加以屏蔽。水內冷發電機匯水
管有絕緣者,應采用低壓屏蔽法接線;匯水管直接接地者,應在不通水和引水管吹凈條件下進行試驗。冷卻水質應透明純凈,無機械混雜物,導電率在水溫25℃時要求:對于開啟式水系統不大于5.0×102μS/m;對于獨立的密閉循環水系統1.5×102μS/m
6)必要時;如：出現定子繞組單相接地或差動保護動作又不能完全排除定子故障時 |
全部更換定子
繞組并修好后 | 3.0Un |
局部更換定子
繞組并修好后 | 2.5Un |
大
修
前 | 運行20年及以下者 | 2.5Un |
運行20年以上與架空線直接連接者 | 2.5Un |
運行20年以上不與架空線直接連接著 | (2.0Un～2.5Un) |
小修時和大修后 | 2.0Un |
2)在規定試驗電壓下,各相泄漏電流的差別不應大于最小值的100%;最大泄漏電流在20μA以下者,相間差值與歷次試驗結果比較,不應有顯著的變化
3)泄漏電流不隨時間的延長而增大 |
( 試驗設備：ZGS系列直流高壓發生器 )
表四：定子繞組交流耐壓試驗
周期 | 要求 | 說明 |
1) 大修前
2) 更換繞組后 | 1)全部更換定子繞組并修好后的試驗電壓如下表所示： | 1)應在停機后清除污穢前熱狀態下進行。處于備用狀態時,可在冷狀態下進行。氫冷發電機試驗條件同本表序號3說明1
2)水內冷電機一般應在通水的情況下進行試驗進口機組按廠家規定,水質要求同規程相關規定
3)全部或局部更換定子繞組的工藝過程中的試驗電壓見規程相關規定 |
額定電壓 V | 試驗電壓 V |
6000～18000 | 2Un+3000 |
18000以上 | 按專門協議 |
2)大修前或局部更換定子繞組并修好后試驗電壓如下表所示： |
運行20年及以下者 | 1.5Un |
運行20年以上與架空線路直接連接者 | 1.5Un |
運行20年以上不與架空線路直接連接者 | (1.3～1.5)Un |
( 試驗設備：工頻試驗裝置 )
表五：轉子繞組的絕緣電阻
( 試驗設備：工頻試驗裝置 )
周期 | 要求 | 說明 |
1) 小修時
2) 大修中轉子清掃前、后
3) 必要時 | 1) 在室溫時一般不小于0.5MΩ
2) 水內冷轉子繞組在室溫時一般不應小于5k | 1)采用1000V兆歐表測量。水內冷轉子
用500V及以下兆歐表或其他測量儀器
2)對于300MW以下的隱極式電機,當定子
繞組已干燥完畢而轉子繞組未干燥完畢,
如果轉子繞組的絕緣電阻值在75℃時不小
于2kΩ,或在20℃時不小于20kΩ,允許投入運行
3)對于300WM及以上的隱極式電機,轉子
繞組的絕緣電阻值在10℃(2～30℃時不小于0.5MΩ)
4)必要時,如：出口短路后 |
表六：轉子繞組的直流電阻
( 試驗設備：ZZC-50A直流電阻快速測試儀 )
周期 | 要求 | 說明 |
1) 小修時
2) 必要時 | 與初次(交接或大修)所測結果
比較,在相同溫度下,其差別一般不超過2% | 1)在冷態下進行測量
2)顯極式轉子繞組還應對各磁極線圈間
的連接點進行測量
3)必要時,如：出口短路后 |
表七：轉子繞組交流耐壓試驗
( 試驗設備：工頻試驗裝置 )
周期 | 要求 | 說明 |
1) 顯極式轉子大修時和更換繞組后
2) 隱極式轉子拆卸箍后,局部修理槽內絕緣和更換繞組后 | 試驗電壓如下表所示 | 1)隱極式轉子拆卸套箍只修理端部絕緣時,可用2500V兆歐表測絕緣電阻代替
2)隱極式轉子若在端部有鋁鞍,則在拆卸套箍后作繞組對鋁鞍的耐壓試驗。試驗時將轉子繞組與軸連接,在鋁鞍上加電壓2000V
3)全部更換轉子繞組工藝過程中的試驗電壓值按制造廠規定 |
顯極式和隱極式轉子全部更換繞組并修好后 | 額定勵磁電壓500V及以下者為10Un,但不低于1500V;500V以上者為2Un+4000V |
顯極式轉子大修時及局部更換繞組并修好后 | 5Un,但不低于1000V,不大于2000V |
隱極式轉子局部修理槽內絕緣后及局部更換繞組并修好后 | 5Un,但不低于1000V,不大于2000V |
表八：轉子繞組的交流阻抗和功率損耗
( 試驗設備：KD2678A發電機轉子交流阻抗測試儀 )
周期 | 要求 | 說明 |
大修時 | 1)阻抗和功率損耗值自行規定
2)在相同試驗條件下與歷年數值比較,不應有顯著變化 | 1)隱極式轉子在膛外或膛內以及不同轉
速下測量。顯極式轉子對每一個轉子繞組
測量
2)每次試驗應在相同的條件、相同電壓
下進行,試驗電壓峰值不超過額定勵磁電力(顯極式轉子自行規定)
3)本試驗可用動態匝間短路監測法代替 |