- 柴油发电机功率分配不均导致机组无法稳定运行的维修案例
- 作者：康明斯发电机维修公司 | 来源 www.czufdj.com | 发布时间：2020-07-17 | 阅读次数：[]
- 故障现象：某厂家两台（额定电压440V，额定功率320kW，額定电流524.9A，额定转速1800r/min，額定功率因数0.8）的柴油发电机组单机负载试验，运行参数正常，其稳态调速率和稳态电压调整率试验，并联试验时，1#发电机组运行，并入2#发电机组时，出现2#发电机组自动抢负荷，持续上升。将1#发电机组调速器加速，又出现1#发电机组负荷持续上升，两机组始终无法稳定并联运行。
故障分析：有功功率分配主要取决于柴油发电机原动机的外特性。如果1#发电机和2#发电机原动机的外特性均为下降特性，2台发电机稳定并联运行时，频率是一致的，2台发电机各自承担的负荷为P1和P2，总功率为P=P1+P2，频率为f1。如果负荷增加，则频率从f1下降至f2，2台发电机分别发出功率为P1和P2。如果2台发电机原动机的外性相差很大，负荷分配也就越不均匀，即使调节柴油发电机油门，使2台发电机在总功率为20％时有一个分配预差也难以补偿，随着负荷的增加，还是有可能超出分配差值，外特性越是平坦，它所承担的负荷变化值越多，分配误差越有可能超出标准范围。
如果1#发电机原动机的外特性为下降特性，2#发电机原动机的外特性为平特性，如图3（b)。电网频率为f，1#发电机工作点在A点，始终只承担功率P'。当负荷功率等于2P'时，2个发电机各承担一半功率。当负荷功率大于2P'时，其超过2P'的部分均由2#发电机承担。当负荷功率处于P'～2P'之间时，2#发电机只承担总功率减去P'后剩下来的、小于P'的功率。当负荷功率等于P'时，2#发电机不承担任何功率，它的工作点在B点。如果负荷功率进一步减少，2#发电机要转入电动机工作状态运行。
如果2台发电机原动机的外特性均为平特性，当这二条特性不重合时，就找不到共同运行点，即使重合，负荷也无法以一个明确的比例来分配，即使调节均匀，也极度不稳定，极易造成一台负荷全部转移给另一台发电机，而使其中一台处于电动机状态，逆功率保护动作，自动退出并联运行。
为了使发电机有功功率均匀分配，发电机原动机应满足下列3个要求：(1)各台发电机原动机外特性应尽量一致，并且是下降特性；(2)外特性的线性度要好，并尽可能成一直线；(3)负荷增加时的外特性和负荷减小时的外特性应尽量一致。通过单机试验记录观察，判断本次故障主要原因是2台发电机原动机稳态调速率为0％，调速特性太平造成。需对发电机原动机的特性曲线进行调整，使调速特性呈下降并尽量一致。
故障排除方法及柴油发电机维修：启动1#柴油发电机组，空载时调整发电机原动机调速器，将转速调整为1803r/min，合闸后带额定负荷、功率因数调整为0.8，将转速调整为1773r/min。启动2#柴油发电机组，空载时调整原动机调速器，将转速也调整为1803r/min，合闸后带额定负荷、功率因数调整为0.8，将转速也调整为1773r/min。
两机的稳态调速率均为1.7％。调整后进行并车试验，并联运行稳定，最大有功功率分配差值为3.1％，满足有功功率分配差值小于机组額定有功功率的15％标准要求，故障排除。2台发电机组并联运行试验记录2如表4所示。
柴油发电机组试验过程中一般先进行单机试验，为了满足并联运行有功功率和无功功率分配差值要求，单机时应尽量调整好柴油发电机组的稳态调速率和发电机的隐态电压调整率，使需要并联运行的机组的调速特性和调压特性尽量一致，并均呈现下降趋势。在并车调试过程中若出现有功功率、无功功率分配不均现象，一般在并车过程中通过调整柴油发电机调速器和发电机调差电位器进行有功功率和无功功率调整。此阶段调整时，单机的稳态调速率和稳态电压调整率会发生变化，此时要检查发电机组单机特性是否也满足标准要求，并做好记录。
无论发电机单机运行还是并联运行，若发电机的功率因数、电流值、电压异常，掌握发电机特性要求，查清励磁系统中各个元器件的作用以及工作原理，是保证排除故障的基础，特别在日常检修和保养中，不能随意调整电阻值，且接线端子不能随意顛倒。
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