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使用说明书

Published:2014-07-26 09:45:00  Click:

一、         结构概述

1、              概述

本厂所生产的水轮发电机组是一种湿热型带自动电压调节器的新一代单相、三相、交流同步发电机,适用于内河、家用照明、或动力备用电源。

本系列三相发电机为带中性线点的星型接法,线电压400V,相电压230V,频率50HZ,功率因数为0。8(滞后)。单相发电机不带中性线,(即不分“零线”和“火线”)输出额定电压为230V,功率因数为1。0。发电机可与原动机直接或用三角皮带联接。发电机可正、反方面转动连续额定工作。

2、  结构与优点

本系列发电机采用防护型卧式结构,防护等级达到IP22,采用旋转磁场方式、可控励磁、体积小、精度高;机座和端盖均采用铸铁制成,坚固耐用;定子铁芯由0.5mm厚优质硅钢片,叠压而成。磁极铁芯由1mm厚电工钢叠压而成,导线采用高强度漆包线,绝缘为B级,并经过防霉、防潮、防盐雾等特殊处理。采用优质、低毒材料。发电机接线盒装配在机座上方,接线盒上的电压表活动自如,(可取下来挂在墙上,或开关板上)能有效防止电表震坏。具有整体结构简单,坚固耐用,易维修等特点。

二、规格和性能

1、三相SGTH,励磁方式谐波有刷带自动稳压器(A.V.R)。具有电路先进简单;性能稳定可靠;调节精度高;波形失真小;保护功能完善。稳态电压调整率可达1.5%;调速率在10%以内变化,发电机电压值仍可维持在额定值附近。

 

 

型号

SGTH-160

STCH-180S

STCH-180L1

SGTH-200S

SGTH-200L

SGTH-225L

功率

(KW)

5

8

10

12

15

15

18

20

24

30

50

电流(A)

5。4

14。4

18.1

27.1

27。1

27.1

32

36。2

43。3

54

90.5

匹配动力

功率(KW)

7.3

10

13

16

20

20

26

27

30

36

58

极数

4

相数

3

功率因数

0.8(滞后)

电压(V)

400/230V

注:可根据不同水头的流量设计匹配的水轮机

3、  单相发电机ST-H,励磁方式谐波有刷,稳态电压调整率±1.5%,额定电压230V,额定转速1500r/min(注:可以根据用户的要求生产不同转速的发电机),额定频率50HZ,额定功率因数1.0。

 

 

型号

ST-H-132

ST-H-160

ST-H-180S

ST-H-180L1

ST-H-200S1

ST-H-200L

功率

(KW)

3

5

8

10

12

15

15

18

20

24

电流(A)

13.05

21。75

34.78

43。4

52.1

27.1

32

36.2

43.3

54

匹配动力

功率(KW)

5.4

7。3

10

13

16

20

26

27

30

36

 

三、 发电原理及结构

1、定子主绕组    2、三次谐波付绕组    3、励磁绕组    4、整流桥组

5、自动稳压器(A。V。R)

发电机被拖动后,依靠转子剩磁,三次谐波副绕组感应出剩磁电压,经三相或单相整流桥4整成直流通过电刷集电环向励磁绕组3,提供励磁电流,建立转子主磁场,当发电机转速达到一定数值时,建立起空载电压。

由于三次谐波励磁的发电机,在负载运行时,具有自激恒压的作用,因此能保持发电机端电压基本恒定。再加上图中的自动稳压器(A。V。R)调整励磁电流会使发电机电压精度更高,同时还可以代替调节电阻,以实现电压的整定。

四、使用时注意事项:

1、            运行前检查

(1)       使用的发电机与岸电,(变压器)来电交替切换供电时,中性线和相线匀必须安装有互锁开关或变换器,(如双向闸刀开关)并反复检查接线是否正确。

(2)           用500V兆欧表查定、转子各绕组对地及相间绕组绝缘电阻,在常温下不得低于2兆欧,热态下不得低于0.5兆欧,若低于该值,应进行电机绕组的绝缘烘干处理,直至绝缘电阻符合要求为止。

(3)           将输出电缆(相线)接到发电机接线闸输出柱头,U、V、W上,中性按到N上。单相发电机时,输出电缆接在发电机U1、U2上,一般不分相线,中性线。但要注意输出电缆应有足够截面积,以保证能安全输电。

(4)           发电机座上的接地螺钉应有效接地,接地线应有足够的导电截面,并应与金属物体作有效连接。以确保发电机漏电时。能保证人身安全,一般三相发电机相线用电端应安装适当保险丝,但中性线严禁安装保险丝。

2、            空载运行

当发电机转速超过70%时,即卷立空载电压频率一般在51.5~52.5Hz之间电压在额定值。(注:发电机电压整定范围一般额定电压±5%之间,在出厂时厂家已调整在额定值。)

电压外特性已调整为:功率因素为1。0的满载时三相发电机电压稍微高于400V;功率因数为0。8满载时,发电机电压在额定值附近,稳压电压调整率±1。5%。

3、            负载运行

(1)       供电线路,发电机电压正常后,合闸负载端开关,发电机向负载供电。

(2)  负载时发电机电流和励磁电流,应不超过铭牌上规定的数值,当三相发电机作单相、双相电源用时,特别注意三相电流相差不超过20%,任意一相电流不超过额定值。以免造成电压不平衡或单相负荷超载发热,甚至烧坏发电机。

4、停机顺序

各用电端卸去负载,并切断开关,水轮机降速,停机。(注意:不能高速停机、开机)。

五、           维护及检修

1、              维护:

     电机储存时应放在干燥地方,若放在泥地上或水泥地上,应该用木材垫高,并须用油布遮盖,以防潮气侵入。

     应避免尘垢、水滴、金属碎屑或其他杂物侵入。

     在运转时不要将衣服等物件复盖在电机上,以免阻碍散热。

     注意不可超载。

     若发现滑环上有火花及运转时有不正常响声,应随时予以纠正。

       轴承每经工作1500小时后应更换油脂,每年至少一次清除旧油,调换新油,新加油量约占轴承盒一半,不同类型润滑油匆掺杂使用,润滑油可用3#锂基白色润滑油。

2、              检修:发电机半年检修一次。

①拆涂窗盖板,如发现电机内积有尘土,应加以清除。最好用压缩空气吹净,压力应不大于4×104Pa。

②洁净滑环表面,洁净时可先用粗布(避免用纱头或其他纤维的棉织品)蘸几滴煤油将表面擦净,然后再以其他干燥的粗布将表面擦干。

③拆下轴承外盖,检查润滑油是否清洁,如发现色泽不匀,即需更换。

④检查电刷磨擦情况,调整电刷弹簧压力,电刷磨损过多的应予更换。

3、              检修时的注意事项:

     若拆下线头时,应做好记号,重装时应按原置逐一接上,不要调错。

     拆开轴承盖时,轴承和轴承盖部分必须用干净抹布给遮掩,防止尘土飞入。

     安装电刷时应注意准确位置及其与滑环的接触情况是否良好。

     电机装好后,先用手轻轻转动转子,检查转动时是否灵活。

各型水轮机的特点

1、  混流式水轮机

混流式结构紧凑,运行可靠,效率高,能适应很宽的水头范围,是目前应用最广泛的水轮机之一。大型混流式水轮机一般应用于20?700m水头范围。

2轴流式水轮机

轴流式又分为定桨式。定桨式叶片不能转动,但结构简单。当水头和出力变化时,效率变化较大,运行平均效率较低,所以定桨式适用于功率不大,水头变化不大的电站,目前适用水头为3?30m。

轴流转桨式水轮机的转轮体内有一套叶片转动机构,它的叶片相对于转轮体可以转动。在运行中根据不同的负荷和水头叶片与导叶相互配合,形成一定的协联关系,实现导叶与叶片的双重调节,获得较高的水力效率和稳定的运行特征,扩大了高效率的运行范围。所以它适用于水头变化较大,特别是出力变化较大的电站。适用水头为3?70m,广泛用于低水头、大容量的电站。

3、  切击式水轮机

切击式水轮机采用双曲面水斗的切击式水轮机,其特点是从喷嘴出来的射流是沿着转轮圆周的切线方向冲击在斗叶上作功的。由于水流通过转轮时压力为大气压,所以切击式水轮机安装过程不受空化条件限制,只要强度允许,可以使用在很高的水头。切击式也称水斗式,适用于负荷变化大而水头变化不大的电站,切击式是冲击式水轮水轮机中唯一用于大型机组的机型。取转轮与射流中心线索相切的节圆直径为标直径。小型切击式水轮机用于40?250m水头,大型切击式用于水头有某种程度上400?450m以上的电站。

4、  斜击式水轮机

在斜击式水轮机中,由喷嘴出来的射流不是沿切向,而是沿着与转轮旋转平面成某一角度的方向,从转轮一侧进入斗叶,再从另一侧离开斗叶。斜击式转轮采用单曲面斗叶,由于从斗叶流出的水会产生飞溅现象,因此效率较低。斜击式应用范围为20?400m,适用于中小型电站。

5、  双击式水轮机

双击式的转轮是由两块圆盘夹了许多弧形叶片而组成的圆柱。水流进入转轮,首先冲击上部叶片,然后落到转轮的内间,再一次冲击转轮的下部叶片。在工作过程中转轮充满水,但水在转轮子内是无压流动。转轮叶片做成圆弧形或渐开线形,喷嘴的孔口做成短形并且宽度略小于轮叶的宽度。

双击式又称班克式,结构简单,但是效率低,仅用于小型电站,适用水头为10?150m出力可达300KW。

6、  贯流式水轮机

贯流式水轮机是一种流道近似为直筒状的卧轴式水轮机,它不设引水蜗壳,水叶可做成固定的和可转动的两种。根据其发电机装置形式的不同,分为全贯流式和半贯流式两类。全贯流式水轮机的发电机转子直接安装在转轮的缘。它的优点是流道平直、过流量大,效率高。但由于转轮叶片外缘的线速度大、周线长,因而旋转密封困难。目前这种机型已很少使用。半贯流式水轮机有轴伸式、竖井式和灯泡式等装置形式,其中轴伸式和竖井式结构简单、维护方便,但效率较低,一般适用于小型水电站。目前广泛使用的是灯泡贯流式水轮机,其结构紧凑、稳定性好、效率高,其发电布置在被水浇流的刚制灯泡内,水轮机与发电机可直接联接,也可以通过曾速装置联接。

贯流式水轮机适用于低水头、大流量的水电站,利用水头一般为1?25m,由于其卧轴式布置及流道形式简单,所以土建工程一般比同样规模的轴流机少约20%,效率约30%,机电设备费约节约15%;由于施工方便,施工期短,因而在平原地区和沿海地区潮汐等水力资源中得到较为广泛的应用。

机组的安装

1、  安装要求:水轮机底平面与基础平面接触严密无缝隙,接触面既不能让尾水飞溅,又不能向外漏水。

2、  安装程序:待浇灌有混凝土的机组基础固化后,将机组安装就位,再依次浇灌。机组安装时必须用水平尺测量水平度,确保机组固定在水平位置。机组与地平的缝隙用水泥封堵,不允许有水渗出。机组安装完后,再进行一次检查,并用手转动水轮机的转轮轴,如转动灵活,机组即算安装完毕。

3、  引水管的安装:引水管的作用在于溪流,水库或压力前池的水引入水轮机。引水管安装在前池之后、水轮机阀门之前,是两者的接连物。

4、  安装管道的基本要求:根据机组要求的管道直径购买管道,不可减少管道直径。管道要直,尽量减少弯曲,管道与水平夹角不得少于25度,否则管道增长,水头损失大,会产生发电量不足等后果,安装在前池墙壁中的引水管的进水口最要是用喇叭管,其下沿距池底平面不小于0.2米,接头内径应相等,为了减少水头损失,应尽量减少接头。

机组的安装过程

1、安装前先检查整机,然后检查尾水道的尺寸和基脚预留孔等是否达到设计要求。如果不符合标准,要进行修补处理后,方能安装。

2、尾水管的安装:尾水管用混凝土浇注成形,将水轮机的导水水座拆下,安装在尾水管的上端与尾水管垂直连接并凝固好,水管内部必须光滑平直,不允许漏气。

3、机组的安装:机组安装时先找出尾水道的中心线,并在基础划出水轮机安装的位置线,将机组放置在基础上,并按先划好的基础线对齐,再校核检查水轮机轴线与尾水道中心线是否在同一沿垂线上。检查完全符合要求后,将地脚栓插入基础预留孔内,再浇灌水泥浆,待水泥浆固化后,拧紧地脚螺母(应按对角线次序拧紧),并用木或铁横担把机组固定好。机组安装完后,再进行一次检查,并用手转动水轮机的转轮轴,如转动灵活,机组就算安装完毕。

4、闸门的安装:在引水渠中用木板或水泥做一个水闸门(即闸门),机组不用时,将闸门关上。

5、机房的修建与管道式机组修建方法相同。

6、调试:微水电安装结束后,在试运行前,应进行检查。

(1)对安装质量的检查:水渠、水泥蜗壳应无漏水、渗水情况,进水口栅栏应无杂物阻塞,积水池水位保持到设计水位。

(2)对水轮发电机组和电器系统的检查:转动轮灵活,无晃动、无异声;用电器连接可靠,用电负荷总量不超过发电机的额定发电功率。接有电调器的机组,可暂时不接负载,但必须要求电调器接线牢固。

金属管的安装方法

1、  钢管的安装:微水电多采用焊接有法兰的钢管,安装时一定要将法兰胶垫放正,以免减少过水断面,管接头螺母要按对角线次序逐步拧紧。

2、  震墩:在引水管接头和水轮机喷嘴处,管子承受的压力最大,故必须用石头或混凝土筑一振墩,将金属管固定。

3、  支墩:金属管道由于自重和水的重量,管道过长容易弯曲变形,必须在中间加支墩。支墩的位置最好设置在管道的接头处。

安装后的检查

1、  检查管道和接头有无渗漏。如果发现有渗漏现象,应分析原因及时处理。

2、  对安装时留下的阻塞管道的污物,要清扫干净,保证水流畅通。

3、  检查管道承受水的压力后,是否变曲或变形,支撑是否牢固。如果遇不正常现象,应及时处理。

阀门的安装

阀门安装在引水管上,靠近机组的那一端,离喷嘴约1米或直接安装在喷嘴上,视具体情况而定。微水电的阀门通径应与水管的通径保持一致,可选用闸阀或球阀,切不可使用截止阀,因为选用截止阀会减少过水断面,影响水轮机出力。

阀门的安装必须注意两点

1、  水轮机转轮轴与尾水道的中心线必须保持在同一条垂线上。

2、  法兰胶垫要垫正,螺栓联接紧固,这样既能减少水头损失,又能防止渗漏。

机房

水轮机组的机房可按民用房屋修建,该房应保证屋内通风,不漏水、不渗水。其面积可视机组大小而定,机组离墙的距离应不小于0.8米,以方便安装、维修和运行操作。

调试

    试机前的检查。水轮发电机组安装结束后,在试运前,必须进行检查。检查的内容包括对安装质量的检查、对水轮发电机组和电器系统的检查等几方面。

对安装质量的检查

1、  水渠、引水管应无漏水情况,进水口栅栏应无杂物阻塞,阀门应开闭灵活;

2、  积水池水位保持到设计水位;

3、  排水沟应盖严;

对水轮发电机组和电器系统的检查

1、  打开发电机项控制箱罩,检查电刷与滑环接触是否良好;

2、  各机械连接紧固件应无松动;

3、  转轮转动应灵活,无晃动、无异声,各转动部位应加足润滑油。

4、  用电器接线可靠,用电负荷总量不超过发电机组额定发电功率。接有电调器或配有机械调压装置的机组,可暂时不接负载,但必须要求电调器接线牢固或机械调压器装置灵敏。

试车

   慢慢打开闸门放水,水流推动转轮旋转,发电机电压会慢慢升高至额定电压。注:(装阀门的用户一定要把阀门开至最大位置)如果最大发电量超过了机组额定发电量的20%,应关小水量,将最大发电量调到额定发电量的105%即可,以防机组长时间在超负荷状态下工作。如果发电量小于设计能力,应检查前池引水口淹没深度是否足够,有无气旋入、引水道有无堵塞、机组运行是否有卡阻和磨擦等现象,并在排除问题后重试。

停车

   先卸去各用电端负载,拉开电闸,再关闭闸门。永磁电机应先关水轮机水闸,再拉开电闸。

水轮发电机组使用程序

1、  开机前检查所有用电器处断开位置。有机械调控装置的机组,机械调控装置运行要灵活;接有电调器的机组,要求电调节器器接线要正确、牢固。

2、  缓慢开启阀门(或闸门),等水轮机转速升高,电压达到220/380伏后,合上电闸向外输电。

  水力发电机组的维护

1、水轮机的维护保养

水轮机应保持各紧固件处于紧固状态,各转动部件转动灵活。

水轮机每运行50-100小时,应给滚动轴承加注2号或3号钠基(或钙基)润滑脂(注意:不同型号的润滑不能混合使用,以免油脂变质);每运行300-500小时,应向杯内添加脂,加腊量盛满轴承腔的容积的2/3为宜。若发现轴承间的隙过大或滚出现麻点等,应更换新件。机组运行2500-3000小时,应检查连轴器,更换胶圈、皮带等易损件,并对锈蚀部件重新涂漆。

定期检查水封、挡水板的工作可靠性。机组运行2-3年应该大修一次。大修时,应检查转轮焊接情况,更换轴承、联轴器销和胶圈。

2、输线路的维护保养

线路的维护工作茧自缚,应根据运行情况和不同季节,进行检查和维护保养。雷雨季节,雷雨对电器的绝缘影响大,应事先做好电器设备的预防性试验,采取防雷措施,消除线绝缘缺陷,更换破损件。对有闪络痕迹的瓷瓶。应予固紧。

汛期和台风季节。此季节易发生倒杆、断线、冲坏杆基等事故。应加固杆基,更换腐朽木杆紧固各部位螺栓,收紧或更换绑线和拉线。

霜雪季节,导线受力大,容易拉断,应根据导线的损坏程度,用相同的导线补强,调整导线强度。

干燥季节,瓷瓶易积垢,木杆和零件易松动,应及时紧固并清扫。

在各季节做好相应维护工作外,还应该常检查电线杆有无歪斜,瓷瓶夹有无脱落,导线下垂最低点是否小于5米,导线上闸有无交叉、缠绕,导线上是否挂有异物(如晾晒衣服),接线处是否牢固,闸刀与闸座接触面有无变形或烧伤等。

3、水力设施的维护保养

管理人员应熟悉渠道断面尺寸、纵坡、各段过水能力及建筑情况,注意保护水渠周围的植物,保证渠线畅通。

经常检查渠道有无渗漏、沉陷、滑运等现象,对这些现象的补救措施一般采取“换土法”。换土法是将过水断面挖大,换填黏土、夯实。换上厚度一般为20-30厘米。护面法是将过水断面用石卵、块石、石板或石灰三合土衬面。

及时清除渠道中的淤泥、石块、杂草,减少水阻。此外,渠道纵坡太缓也会导致渠道淤积。因此,渠道应保持原设计的坡降。

定期清除引水娶末端沉沙及漂浮物,防止进入前池。

大雨、暴雨及山洪爆发前后,应及时做好排水清淤工作。

4、 压力前池的保养

经常检查前池的水位情况,保证最低水位高出压力水管进水管进口处顶部0。6米以上。最高水位到池顶,要保持0。3米的安全距离。

前池底部应定期清除淤物,冲沙也应定时开通,暴雨或洪水后应及时清理。

每天清除拦污栅上污物杂草,检查拦栅是否完好,修整损坏部位或更换新的拦污栅。

检查前池墙身、基础等各部位有无渗漏

水轮发电机组常见故障的排除

微水电的常见故障表现在两个方面,一方面是非曲直用户在用电时发生的异常现象,如机组不发电、使用中停电、电压降低、在电压不稳定等;另一方面是机能运行是发生的异常现象,如发电机发高热、水轮机有异响等。

一旦发现故障,应及时关闭闸门或阀门,停机进行检查。检查时,应按照下面讲的内容逐个排查。待故障排除后,才能重新开机使用。

1、机组不发电

现象描述:当用户打开阀门或闸门时,发现机组没有发电,用电器不能使用(如电灯不亮)。

检查引水渠、引水关是否有阻塞现象,可以从尾水出水情况来检查,若出水量比机组正常运行时的小,肯定有堵塞。排队堵塞时,如果无法取出,则应拆开机组与水管相连的法兰盘或其他连接,然后从引水管中取堵塞物。

检查用电设备和线路有无短路及断线现象,请电工来检查。

检查发电机绕组是否短路或烧坏。如果是烧坏,应更换新的线悃。

对于电容励磁异步发电机,可能是剩磁消失或电容被击穿。用1节干电池串联在任一绕组上,进行冲磁几秒钟。如果还不能发电,则更换电容器。

2、使用中停电

现象描述:用户在使用过程中,突然停电,用电器不能使用。

可能为用电器或输电线发生短路,导致保险丝熔断。查看保险丝,若已熔断,更换新的。

有空气开关的机组,可能因短路过载而跳闸,应检查线路,或关掉部分用电器。

检查拦污栅、引水管、阀门等是否有异物堵塞。

检查用电设备和线路是否有断线现象。

检查发电机组的绕组是否断路或烧坏,如果是烧坏,应更换新的线圈。

3、电压降低

现象描述:用户在使用过程中,明显感觉电压偏低。

可能是过载,检查应电荷是否超过铭牌上标示的功率。检查时,关掉部分用电器,若电压回升,则表明是过载。

检查进水口是否有杂物,因为杂物会挡住部分水流,影响水轮机出力,导致电压降低。

有皮带转动的机组,检查皮带是否过松,过松的话,皮带会打滑,机组发电不足,电压降低。

4、电压不稳定

现象描述:用户在使用过程中,电压忽高忽低,表现在电灯忽明忽暗。

检查是否有大功率的用电器在使用。

有机械稳压机构的机组,可能是调节机构锈蚀卡住。

若明为槽式机组,则可能是水泥蜗壳中的水太溅。

5、发电机发高热

现象描述:机组在运行中,用手触摸发电机外壳,发现非常烫手,手几乎不能在上面停留几秒。

散热不良,查看发电机上是否有覆盖物。机组运行中严禁覆盖任何东西。

可能是机组超负荷工作茧自缚,关掉部分用电器。

若为三相发电机,可能是相同电流不平衡,调整负载分配,是各相负载大致相等。

6、水轮机有异响

现象描述:水轮机在运行中,明显发出于正常运行时不同的声音,检查转动部位是否碰擦,如轴承松动,必须更换新的。查看水轮机是否有异物。

发电机的故障及处理方法

故障现象

故障原因

处理方法

不   发  电

失去剩磁

用3?12V直流电充电正对硅整流端

“F+”负对“F-”

 

“负对“F?”

 

 

“负对

 

 

 

 

“F+”负

硅管损坏

用万用表检查正反向电阻,换损坏元件。

 

 

 

 

电刷在刷架框内卡住

检查刷架框,是否生锈,可用00号砂纸擦净架内部让电刷在刷架内有松动空间。

电刷与集电环接触不良

用00号沙纸磨集电环表,让它光亮无污垢

转速太低

调置转速置额定值附近。

电压不足

谐波绕组或励磁绕组断线

用万用电表查检,断线地方正确接通。

整流桥有一个整流器元件短路或断路

此时空载电压约下降20%以上用万用表检查,更换。

转速太低

调节转速至额定值

电压太高

                    转速太高                   

调节转速,使发电机转速不超额定的5%

A.V.R.电压调节器保险烧

更换保险

 

 

A.V.R.电压调节器接线错误不能自动稳压

1、A.V.R.接线柱U.V端与发电机电枢线组U.V.接线柱并联。

2、A.V.R.接线柱S与谐波付绕组S端(交流侧)相并联

3、A.V.R.接线柱F与整流器输出端负极(?)相并联,见发电原理图

          A.V.R.损坏

更换A。V。R。

电机过热

超载运行

不宜长期超载使用

环境温度高

环境温度高于50℃改变环境或减少负荷使用

通风不良

改变通风环境

负载功率因数太低

负载功率因数太低时发电机应降低千伏安输出,在励磁电流不超过额定值的范围内使用

部份规格电机采用倾斜风叶的风扇反向运转时风量减少

检查风扇,按发电机指定向运行

轴承过热

轴承磨损

检查风扇,按发电机指定向运行

润滑油规格不符

更换轴承

传动皮带张力太紧

用油清洗加入2号工业用钠基脂约占轴承室一半

装配不对

重新调整装配


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