同步发电机故障诊断与排除

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　　一、结构和原理
　　1、结构
　　同步发电机主要由定子、转子和其他部件组成。定子部分包括定子铁芯、定子绕组、机座;转子部分包括转子铁芯、励磁绕组和滑环(隐极式转子还有套箍、心环，凸极式转子有磁极、磁轭、转子支架);其他部件包括电刷装置、端盖、轴承和风扇等。
　　2、工作原理
　　同步发电机是根据电磁感应原理工作的，它通过转子磁场和定子绕组的相对运动，将机械能转变为电能。当转子在外力带动下，转子磁场和定子导体作相对运动，即导体切割磁力线，因此在导体中产生感应电动势，其方向可根据右手定则判定。由于转子磁极的位置使导体以垂直方向切割磁力线，所以此时定子绕组中的感应电动势最大。当磁极转过90度后。磁极成水平位置，导体不切割磁力线，其感应电动势为零。转子再转90度，定时定子绕组又以垂直方向切割磁力线，使感应电动势达到最大值，但方向与前相反。当转子再转90度，感应电动势又变为零。这样转子转动一周，定子绕组的感应电动势也发生正、负变化。如果转子连续匀速旋转，在定子绕组中就感应出一个周期性不断变化的交变电动势。
　　二、故障诊断与排除方法
　　1、发电机过热
　　(1)发电机没有按规定的技术条件运行，如定子电压过高，铁损增大;负荷电流过大，定子绕组铜损增大;频率过低，使冷却风扇转速变慢，影响发电机散热;功率因数太低，使转子励磁电流增大，造成转子发热。应检查监视仪表的指示是否正常。如不正常，要进行必要的调节和处理，使发电机按照规定的技术条件运行。
　　(2)发电机的三相负荷电流不平衡，过载的一相绕组会过热;若三相电流之差超过额定电流的10%，即属于严重蛄相电流不平衡，三相电流不平衡会产生负序磁场，从而增加损耗，引起磁极绕组及套箍等部件发热。应调整三相负荷，使各相电流尽量保持平衡。
　　(3)风道被积尘堵塞，通风不良，造成发电机散热困难。应清除风道积尘、油垢、使风道畅通无阻。
　　(4)进风温度过高或进水温度过高，冷却器有堵塞现象。应降低进风或进水温度清除冷却器内的堵塞物。在故障未排除前，应限制发电机负荷，以降低发电机温度。
　　(5)轴承加润滑脂过多或过少，应按规定加润滑脂，通常为轴承室的1/2~1/3(转速低的取上限，转速高的取下限)，并以不超过轴承室的70%为宜。
　　(6)轴承磨损。若磨损不严重，使轴承局部过热;若磨损严重，有可能使定子和转子摩擦，造成定子和转子避部过热。应检查轴承有无噪音，若发现定子和转子摩擦，应立即停机进行检修或更换轴承。
　　(7)定子铁芯绝缘损坏，引起片间短路，造成铁芯局部的涡流损失增加而发热，严重时会使定子绕组损坏。应立即停机进行检修。
　　(8)定子绕组的并联导线断裂，使其他导线的电流增大而发热。应立即停机进行检修。
　　2、发电机中性线对地有异常电压
　　(1)正常情况下，由于高次谐波影响或制造工艺等原因造成各磁极下的气隙不均、磁势不等而出现的很低电压，若电压在一至数伏，不会有危险，不必处理。
　　(2)发电机绕组有短路或对地绝缘不良，导致电设备及发电机性能变坏，容易发热，应及时检修，以免事故扩大。
　　(3)空载时中性线对地无电压，而有负荷时出现电压，是由于三相不平衡引起的，应调整三相负荷使其基本平衡。
　　3、发电机电流过大
　　(1)负荷过大，应减轻负荷。
　　(2)输电线路发生相间短路或接地故障，应对线路进行检修，故障排除后即可恢复正常。
　　4、发电机端电压过高
　　(1)与电网并列的发电机电网电压过高，应降低并列的发电机的电压。
　　(2)励磁装置的故障引起过励磁，应及时检修励磁装置。
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