发电机控制系统调试.docx

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发电机控制系统调试

发电机电气控制系统、调压系统、调速系统

一、调压系统

目前市场上电球主要有：

英国（STAMFORD）、法国利莱森玛（LEROY-SOMER）、美国马拉松（MARATHON）、清华泰豪三波（SANBO）、英泰YTM电球。

1、电球主要工作原理（以斯坦福为例）

发电机工作时，引擎驱动发电机旋转，调压板由PMG（永磁机供给电源），AVR输出直流励磁给后机引机定子X、XX、定子产生磁场在转动的线圈（励磁机转子）中产生电流，经过桥式整流到主转子，主转子产生旋转磁场切割主定子，主定子产生三相交流电压，电压大小由AVR控制，AVR通过比较感应主电球输出电压的半压，即380V/2，控制X.XX的励磁输出,从而控制主定子输出电压。

2、电球部件及相关参数

1）永磁机定子及转子（仅限斯坦福及马拉松电球）

定子线圈阻值在2-6Ω之间，线圈对地绝缘，转子为永久磁铁固定在主轴上。

永磁机产生130-180VAC100HZ（马拉松电球永磁机电压较斯坦福低）

2）励磁机

定子绕阻一般为单线圈。

直流阻值在10-30Ω之间，线圈对地绝缘转子为三相线圈，输出三相到整流二极管，二极管对于马拉松及斯坦福来说，分为三正三负。

3）主定子与主转子

主定子绝缘＞5MΩ，主转子＞2MΩ

电阻值主定子＜0.1Ω，主转子1.0-2.0Ω

如主电球绝缘过低，需除尘、去潮等保养，如硅钢片发生击穿、烧熔现象，建议电球予以报废。

3、AVR

1）斯坦福电球使用MX321、MX341调压板（带永磁机）和SX440调压板（不带PMG）

说明：

1、2为外接调压电位器，超过5米远时必须用网线连接，8、7、6（对应U、V、W）为发电机主电半压输出，K1、K2连接励磁保险，若无励磁保险则可短接使用。

并机时电压调节：

安装并机CT。

HC4、HC5、HC6根据机组大小而定，接于调压S1、S2（注：

若接反负荷时电压会高于空载电压），将电压降（droop）调在相同位置，调节空机电压一致，带负载调节电压降使电流输出平衡，调节电压降后，空载电压可能会改变，这时需要再调节空载电压，然后带负载调压电压，直到空载电压及电压降调到满意为止。

2）马拉松电球

马拉松电球使用DVR2000、DVR2000E、SE350、APR125-5、SE100等调压板。

注：

SE350、DVR350、APR125-56、7端子为外调压接线，一般短接起来。

COM与50、60短接根据电球的频率而定。

APR125-5CB－、CB＋一般短接。

AP125-5、AVR350、SE350可以并机，但效果不好，若需要并机可用SX440代替。

DVR的调节：

取出5A保险丝，连接电源输出及PMG输出线；

起动发电机组到额定转速，调压板将做自检测并进入关断形式。

使用选择按钮（select）一步步通过每个调整，通过按“UP”（上）、“DOWN”（下），获得所需要的发光二极管指示灯的水平。

调完之后，停发电机，连接其它接线，再起动发电机就可对调压器进行最终调整。

注：

选择粗调时，每按一下UP/DOWN就会改变6VAC，选择细调时，每按一下UP/DOWN就会改变±0.5VAC

当按Select选择调整项目时，该项会有二极管灯缓慢闪烁，即表示可以调节该项数字水平。

如果调整后一分钟不操作，调压器会储存当前调整值，如果调整调压器储存前断开调压器电源，当前调整水平会消失。

DVR2000E的并机说明：

并机取样CT采用机身上仪表用的互感器，接入CTB1、CTB2、DVR2000E与DVR2000CT接线相反，CT接反会引起负载电压会升高。

并机时，先调节空载电压一致，然后带负载调压电压降（Droop）使并机机组电压降相同，输出电流则就平衡。

3）利莱森玛电球

利莱森玛电球使用R448及R449调压板

P1：

电压降；P2：

电压；P3：

稳定性；P4：

低频保护；P5：

励磁限流值；

ST4：

外接1kΩ调压电位器或短接；S1、S2并机取样CT，二次侧1A；

初始调节：

将P2（VOLT）逆时针调到最小，稳定性P3设中间位置，低频保护P4顺时针最大，电压降P1设置中间位，励磁保护P5设逆时针最小；

起动发电机组到48Hz，调节P2到额定电压，逆时针调P4，直到电压出现明显下降（约15%），重新调节转速到额定转速50Hz。

并车调节：

连接并车CT到调压板上的S1、S2（接反，负荷时电压会上升），外接调压电位器设置在中间位置，起动机组，调节空载电压一致，带负载调节P1电位器控制电流输出平衡。

4）三波电球（SB）

三波电球配AVR-1、AVR-2、DTW5系列调压板

S1置于1为自动调压状态，单机运行时，可不加电抗器及并机CT，并机互感器极性接反时，负载时电压会上升，可变电阻R2调节电压降，可变电阻R1可调节输出电压，AVR1-1W为调压电位器，W2为稳定性调节，首次调节时，若电压出现不稳现象W2可使电压稳定，W3为电压降调节。

5）英泰电球：

YTW系列无刷同步发电机组，AVR采用SE350、APR63-5、SE100、SE250、APR125-5连接方式大致相同，若并机使用可用SX440替代。

6）TWG系列无刷同步发电机组

7）发电机调压系统常用故障：

a、没电压输出：

PMG损坏；

二极管击穿；

励磁机定子，转子损坏；

主电球损坏；

AVR板损坏（或AVR上保险烧坏）；

PMG输出线短路、断路；

检测电压线路短路或断路；

励磁机接线短路或断路；

励磁机没有剩磁；

浪涌电压抑制器短路。

b、发电机电压不稳或电压太高/太低：

发电机频率低或频率不稳；

发电机的电压整定太低或太高；

发电机低频保护点设定太高；

PMG故障及PMG输入不正确，PMG输出线接触不良；

电压检测输入接线短路、断路或接触不良；

发电机负载太大；

发电机负载带有电容性负荷；

励磁机接线松脱、接地，以及励磁机线圈损坏；

二极管不良；

调压板上接地不好；

AVR损坏。

二、调速系统

目前柴油机调速系统以康明斯PT泵供油系统和柏琼斯高压泵供油系统为代表，比较常用的调速系统有EFC调速板及ACT电子执行器、GAC调速板及电子执行器、BARBERCOLMAN调速板及电子执行器（接线与EFC同），ACT电子执行器直流电阻约8Ω，GAC电子执行器直流电阻约6Ω，BARBERCOLMAN执行器直流电阻约2Ω，空载时电子调速板输出到的执行器的电压约6-8VDC。

1、EFC调速板

MPU为测速磁头，直流阻值在50-300Ω之间，其感应电压＞1.5VAC，调速板才能正常工作，其安装方式：

顺时针旋到底，然后退回3/4转-1转，然后将螺丝固定；

“idle”为怠速调节电位器，当调速板7脚和10脚短接，调速板处于怠速工作方式；“RUN”或“speed”为速度调节电位器，用来设定发电机转速，“gain”增益设定反应时间的快或慢，增大会使频率稳定，但是过大会引起机身震动，“droop”调节转速降，调大负载时转速下降会大，上面4个电位器顺时针调大，逆时针调小，A、B短接可以减小增益。

调速板与负荷分配器GAC及BARBERCOLMAN的连接。

注：

所有的信号线要用屏蔽网线，网线一头要接地，EFC-11为工作接地，LSM672、EAM100、EFC要有共同的地，LSM672负荷分配调节电位器，顺时针调大，负荷降低，逆时针调小，负荷升高，调试并机之前要将电位器调在中间位置。

2、GAC调速板

GAC调速板有ESD5111、ESD5220等几种型号，接线方式及原理大致相同。

Speed：

用作速度设定；

Stability：

用来调节稳定性；

GAIN：

用来调节反应快慢；

Droop：

用来调节转速降（K、L必须短接才能实现此功能）

idle：

用来调节怠速速度设定（G、M必须短接才能实现此功能）

GAC调速器初始调节

起动机组，调节“speed”电位器到额定转速（50Hz），顺时针调节“GAIN”电位器直到机组震动，然后回调到不震，再逆时针调节1/8圈。

接着顺时针调节“STABILITY”电位器，直到机组震动，再逆时针调回到不震，再多回调1/8圈，即调节完毕。

若负载仍震动，将“GAIN”再稍调小到不震。

GAC调速板与分配器的连接简图：

3、调速系统常用故障

频率不稳：

油路密封不严进了空气；

电子执行器轴承不良或传动拉杆不灵活；

电子执行器接线松脱；

测速磁头接线头松脱；

调速板增益太小；

地线上有干扰，调速板坏；

柴油机故障。

频率不起：

调速板设定不当；

电子执行器线断或电子执行器坏；

MPU断线或损坏；

油路不通或燃油阀坏；

柴油泵损坏；

调速板坏。

超速：

油路进空气；

回油堵塞；

MPU测速磁头坏或接线松脱；

电子执行器卡死；

调速板坏。

黑烟大

调速板未设定好；

柴油机故障。

三、直流控制系统

目前我们采用较多的是深海公司（DEERPSEA）的直流控制系统，运用较多的有501K、503F、520、550、560、5110、5220等控制器。

1．马达不能转动

电池不够电。

电子盒直流供电电源接触不良，保险烧。

油压传感器接地不良。

油压传感器接线不良。

电子盒上接地不好。

磁力起动器坏。

起动马达坏。

曲轴抱死。

2.起动后低油压运行

油压开关，传感器坏。

油压传感器线松。

传感器与电子盒不相兼容。

油路故障。

机油格脏等机油路故障引起油压低。

大瓦等柴油机其它部件故障引起油压低。

3.水温不正常或高水温

水温传感器故障及接线不良。

传感器与电子盒不相兼容。

水箱，风扇，皮带故障引起高水温。

发电房通风不良。

水泵坏。

四、并机柜调试

并机总的原则：

电压一致、频率一致、相序一致。

1、并机前的准备工作：

连接发电机到并机柜输出大线，检查相序必须一致，安装发电机到并机柜控制线，检查发电机地线有未接好，所有发电机组必须有单独的接地，并连接在一起，安装发电机并机CT，W相（马拉松电球安在T2相，用本机CT），调定AVR电压降的初始设定，调定负荷分配器的初始设定；调定调速板的初始设定，将调速电位器及调压电位器设定到中间位置。

2、空载调试：

起动发电机组：

调节频率到50Hz/60Hz；调节电压到390VAC/380VAC；调节GAC18M672，15-23间电压在5.02VDC，检查每台机组的相序是否一致。

以上工作完成后，首先手动送一台机组，然后将同步选择开关选在待并机组位上，打开同步表，将待并机组的手动/自动选择掣打在自动位，发电机将自动跟踪上网。

3、负载调试：

分别将每台机组带30-50%负载，调节每台机组在同样负载下的电压一致，有些调压板在调节电压降后空机电压会改变，这就需要重调空机电压，再带负荷调节电压降反复直到空载电压及负载电压达到期望值。

注：

不同调压板负荷曲线不同，一般是在客户经常使用的负荷下调节电压降一致。

将机组并网带负荷，检查功率、电流匹配，功率分配不均可调节分配器上负荷分配电位器调节功率平衡，若并机输出平衡，再加大负荷，调整并机输出平衡。

4、并机柜常用故障

1）没有电压降

并机CT线接反；

AVR板坏；

负荷有电容性负载；

2）功率分配不平衡

功率分配未设定好；

空载频率不一致；

柴油机油路故障；

并机控制线松脱；

屏蔽线接地不好；

BKR继电器故障或并机线接反；

调速板坏；

负荷分配器或接口板故障；

负极未接地，接地不良；

功率分配器输出不正常；

调速电位器线松。

3）电流分配不平衡

并机CT线接反或断/短路；

调压板电压降未调好；

调压电位器故障或线松脱；

调压系统故障（包括励磁机、永磁机、二极管、电球故障）

五、电容补偿及调试

1、由于生产及用电单位有大量马达等感性负荷，因此功率因素大都不高，这样电网发电的效率就很低，因此就需要进行无功补偿：

无功能补偿同时可以减少线损、提高电压、减少发电机铜损及铁损，无功补偿大多大多采用并联电容器，目前采用较多的是ABB、RVC自动补偿器，在补偿器背面有接线图。

2、ABB、RVC自动补偿器的调试方法：

接线电源：

按“MODE”按钮，直到出现“AUTOSET”，同时压按

和

按钮，显示上“AU”会闪烁，表示RVC完成设定，此过程会有电容投切。

按“MODE”至“MANSET-DELAY”设定投切延时时间，至此全部设定完成按“MODE”到“AUTO”出现即可自动工作。

注：

C/K、PHAUSE、OUTPUT、SEQUENCE也可手动设定，C/K计算公式：

C/K=0.62×（Q×1000/3U×K）

Q每步投切的电容容量（KVAR）

U线电压（V）

K取样CT变化

PHAUSE相位角在正确CT接线下，设定90o

OUTPUT输出路数根据接触器数量而定

SEQUENCE投切方式先1：

1：

1：

1…..：

1