交流发电机

发电装置

电能是现代社会最主要的能源之一。发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。

发电机组

首先发电机组的概念：发电机组是指能将机械能或其它可再生能源转变成电能的发电设备。

一般我们常见的发电机组通常由以下几个：汽轮机、水轮机或内燃机（汽油机，柴油机等发电机）驱动、风能、太阳能、生物质能、海洋能等。柴油发电机的市场最大，主要是由于柴油发电机组的容量较大，可并机运行且持继供电时间长，还可独立运行，不与地区电网并列运行，不受电网故障的影响，可靠性较高。尤其对某些地区常用市电不是很可靠的情况下，把柴油发电机作为备用电源，既能起到应急电源的作用，又能通过低压系统的合理优化，将一些平时比较重要的负荷在停电时使用。因此在工程中得到广泛的使用。

分类

发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。

发电机的分类可归纳如下：

发电机直流发电机、交流发电机同步发电机、异步发电机(很少采用)

交流发电机还可分为单相发电机与三相发电机。

结构

发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。

定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。定子的功用是产生交流电。

转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。转子的功用是产生磁场。安装在定子里边。

原理由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。

原理

利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理，将原动机的机械能变为电能输出。同步发电机由定子和转子两部分组成。定子是发出电力的电枢，转子是磁极。定子由电枢铁芯，均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。转子通常为隐极式，由励磁绕组、铁芯和轴、护环、中心环等组成。转子的励磁绕组通入直流电流，产生接近于正弦分布磁场（称为转子磁场），其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。转子旋转时，转子磁场随同一起旋转、每转一周，磁力线顺序切割定子的每相绕组，在三相定子绕组内感应出三相交流电势。发电机带对称负载运行时，三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场。定子磁场和转子磁场相互作用，会产生制动转矩。从汽轮机/水轮机/燃气轮机，输入的机械转矩克服制动转矩而作功。

安装

用电起动柴油发电机组，步骤是：检查起动电动机及电磁操纵机构等电气触电接触是否良好。检查电源电线是否正确。检查蓄电池接线柱上有无积污或氧化现象，应将其打磨干净。先查起动蓄电池电液比重是否在1.240~1.280范围内，若比重小于1.180表明蓄电池电量不足。

交流发电机安装检查步骤如下：

安装发电机时，要保证冷却空气入口处畅通无阻，并要僻避免排出的热空气再进入发电机。如果通风盖上有百叶窗，则窗口应朝下，以满足保护等级的要求。单轴承发电机的机械耦合要特别注意定子转子之间的气隙要均匀。

交流发电机与柴油发电机耦合，要求联轴器的平行度和同心度均小于0.05mm。实际使用时要求可略底些，约在0.1mm以内，过大回影响轴承的正常运转，导致破坏，耦合好要用定位销固定。安装前要复测耦合情况。

发电机出线盒内接线端头上打有U、V、W、N印记，不表示实际的相序取决于旋转方向。合格证上印有UVW表示顺时针旋转时的实际相序，VUW即表示逆时针旋转时的实际相序。

滑动轴承的发电机在耦合时，发电机中心的高度要调整得你柴油机中心略地些，这样柴油机上的飞轮的重量就不会转移到发电机轴承上，否则发电机轴承将额外承受飞轮的重量，不利于滑动轴承油膜的形成，导致发热，甚至烧毁轴承。这类发电机的联轴器上也不能带任何重物。

如果在供电系统中的各台发电机的中性点互相连接，或发电机中性点和变压器及其负荷中性点连接时，机组运行时在中性线会出线3倍频率的中线电流。因此，必须对运行中可能出现的各种负载情况下，发电机的中线电流进行测定。为使发电机运行不致过热，其中线电流不得超过发电机额定电流底的50%。中线电力过大，在中线上应加装中线电抗器加以限制。

按原理图或接线图，选择合适的电力电缆，用铜接头来接线，铜接头与汇流排，汇流排与汇流排固紧后，其接头处局部间隙不大于0.05mm，导线间的距离不大于10mm，还需加装必要的接地线。

使用规范

（1）蓄电池的搭铁极性必须与交流发电机搭铁极性一致。不按照规范使用后果就是，由于二极管大电流放电，从而使二极管损坏。

（2）整流管的六只二极管与定子绕组相连接时，绝对禁止用兆欧表或 220V 交流电源检查交流发电机绝缘情况。否则，易使二极管击穿而损坏。

（3）发动机熄火后，应将点火开关断开。不及时熄火，电池会持续放电，从而影响磁场，缩短电池使用时间。

（4）交流发电机运转时，不能用试火方法检查是否发电。否则，容易损坏二极管以及电子元件。

（5）调节器与交流发电机的搭铁形式必须相同，否则交流发电机将因无磁场电流而不能输出电压。并且二者的电压等级要一致，否者充电系统不能正常工作。

（6）发现交流发电机不发电或者充电电流小时，应及时排除故障，而且交流发电机与蓄电池之间的导线连接要牢固。否者，容易损坏二极管和电子元件。

（7）在交流发电机安装在发动机上的时候，交流发电机的带轮槽的中心和发动机的带轮槽的中心要对齐，也要设置适合的三角带松紧程度。

（8）早安装 V 形带的时候，要用力撬交流发电机的前端盖。否则，将会压损元件。

操作

步骤

一、准备工作

断开配电室里的高压开关，把隔离开关合到发电位置。

1、将发电机房的隔离开关合到发电位置。

2、检查发电机的冷却水、润滑油、和燃油储存情，发现不足应及时补充。

3、检查各连接部件、紧固件和操纵部分是否松动、脱落卡死等异常情况。各导线连接处是否牢固、正确、接触良好。

4、打开发电机操作屏下的控制柜，合上启动开关刀闸，待显示屏有电。按动上下翻页键，查看发电机的有关运行记录，发现异常情况，立即处理，做好发电准备。

二、启动运行

1、按动启动按钮，发电机启动运转，同时应注意有无机械杂音，异常振动等情况。

2、运行时操作人员通过仪表密切监视发电机组的电压、频率、电流、功率因数、油温、油压、水温、充电电流、转速等仪表指示及变化。当超过规定值时，应及时检查并采取措施，恢复正常后才能继续运行。

3、控制屏面板上的急停按钮仅在发生紧急情况下使用，按下按钮后发电机立即停机，同时发出声光警报。

4、待发电机运行正常后，合上发电机组主开关（低压空气开关），发电机向用电负荷供电。

三、停机

1、市电正常后，逐步切断负荷，断开发电机组主开关（低压空气开关）。

2、在空载状态下逐步将转速降至怠速，待柴油机水、油温温度降至70℃以下时，再行停机。

3、断开启动控制电源，按操作顺序将隔离刀闸合到市电位置。

方式

手动操作

(一)开机前检查工作：

1.打开电源。

2.检查下列各项是否正常：

(1)水箱水位

(2)机油及柴油油位

(3)电瓶电压

(4)电瓶水位

3.检查控制面板，将主开关切至停止位置，合上检测开关，显示正常后，打开检测开关，各仪表应显示零，指示灯显示关机。

(二)开机

1.将主开关切至手动启动位置，发电机应随即启动，指示灯显示正常。

2.观察控制面板上各种仪表，应运作正常。

3.若需带负载运作，合上电源输出开关。

(三)关机

1.先切断后端负载再关闭电源输出开关。

2.空载运转五分钟后，再将主开关切向停止位置。

3.检查一切正常后，将主开关切至自动启动位置，合上电源输出开关。

自动操作

(一)开机前检查工作请参照手动操作，但检查后要将发电机切至自动启动状态，合上电源输出开关。

(二)开机：切断台电电源，观察是否自动启动。

(三)关机：打开台电电源，观察是否自动切换电源及自动关机。

三、紧急状况关机

(一)若发生紧急状况，发电机本身的保护装置拒绝启动时，应紧急停机，将主开关切至关闭位置。

(二)紧急关机后，立即对发电机进行全面检查，尽快恢后正常运作。

注：

1.发电机空载运转不得超过十五分钟。

2.发电机启动运转后，要对发电机的水位、机油位、柴油位、电瓶电压、电瓶液进行检查，保持正常状态。

3.每次检测或自动启动运转均要做运作记录。

保养

常态保养

每星期空载试机一次，运转时间10-15分钟，以便及时发现问题，并确保蓄电池有足够容量供发电机启动。

1.保养前应切断发电机自动空气开关，主开关置于停止位置，折开蓄电池正负级电源线，确认发电机不能启动。

2.检查蓄电池电解液水位，不足时应依其浓度加入硫酸溶液或蒸馏水。

3.计算发电机距上次养的累积运转时间，空气滤净器每50小时应清洁一次，机油滤净器、柴油滤净器、水过滤器每250小时更换一次滤芯。

4.检查机组是否有漏水、漏油现象，清洁发电机机身。

5.接妥蓄电池电源线及接头，测试故障显示灯应全亮。

6.检查接地线是否良好。

7.检查机房抽风机运转状况，柴油油量是否足够运转八小时。

8.检查冷郄水水位、机油油位是否正常。

9.手动试机运转正常后，打开发电机自动空气开关，主开关切至自动启动位置，进行仿真停电测试，观察发电机自动启动状况。

10.发电机带负荷运转一小时，观察各仪表指示和机组运转是否正常。

11.填写运转记录及保养记录。·

技术保养

柴油发电机组按使用情况可分为两种：一种是以市电为主，发电机组备用电源设备，另一种是以发电机为主供电设备。两种情况的发电机使用时间长短相差很大，柴油发电机的保养一般以开机累计小时数来定，上述第一种供电方式每个月仅试机几个小时，如累计到二、三技术保养小时数再进行技术保养，时间就显得太久，所以，应根据具体情况灵活掌握，及时进行技术保养，可尽早消除机器的不良现象，保证机组处于良好的状态，并可延长机器使用年限，因此，要使柴油机工作正常可靠，必须执行柴油机的技术保养制度，技术保养类别分为：

一、一级保养检查（每日或每星期）

二、二级保养检查（每250小时或一个月）

三、三级保养检查（每1500小时或半年）

注意：1、三级保养”，“中修保养”，“大修保养”应用柴油发电机专业维护公司完成。

2、备用发电机应定期开动柴油机组运转10分钟左右，以蒸发柴油机体内的水分，达到防潮、防腐等作用。

（一）、一级保养检查

<一> 检查机油平面

用柴油机的机油尺来检查机油平面。为了得到精确的读数，机油平面应停机15分钟后，机油流回到油底壳时检查，机油尺度保持和原装的油底壳配对，尽可能地保持机油平面接近高位“H”标记处。

警告：当机油标记低于低位标记“L”或高于高位标记“H”时决不要操作柴油机（如果必要，则添加柴油机中质量和牌号相同的机油）。

<二> 检查冷却系统

保持冷却液加满到工作平面，每天或每次开机前检查冷却液平面，分析冷却液消耗的原因，检查冷却液平面，只有在冷却系统冷却后进行。

<三> 检查进气管各连接处