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發(fā)電機(jī)空冷和水內(nèi)冷的特點(diǎn)是什么
現(xiàn)在的工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)，離不開動(dòng)力設(shè)備的使用，其中發(fā)電機(jī)組的使用是少不了的。發(fā)電機(jī)組類型多種多樣，陜西榆林柴油發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)是：質(zhì)量穩(wěn)定，噪音小，油耗低，大修時(shí)間長(zhǎng)，使用成本小。
1.發(fā)電機(jī)空冷的特點(diǎn)
全空冷的發(fā)電機(jī)具有運(yùn)行可靠、操作簡(jiǎn)單、維修方便的優(yōu)點(diǎn)?？绽錂C(jī)組從制造上考慮，其參數(shù)較好，額定點(diǎn)的效率略高。沒(méi)有水冷機(jī)組的如定子水接頭，水處理等附屬設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造上比較容易實(shí)現(xiàn)。目前大型發(fā)電機(jī)不再采用在工廠組裝分瓣，然后運(yùn)到工地合縫安裝的方式，而采用在現(xiàn)場(chǎng)疊片組裝的安裝方式。空冷機(jī)組具有安裝工藝要求相對(duì)比較簡(jiǎn)單，安裝周期短的優(yōu)勢(shì)?？绽涞闹饕獑?wèn)題是定子線棒軸向溫度分布不均勻，由熱引起的機(jī)械應(yīng)力，定子鐵芯熱膨脹引起定子疊片翹曲等問(wèn)題較水冷機(jī)組嚴(yán)重。對(duì)于后一問(wèn)題，目前技術(shù)上也有一些比較好的成功經(jīng)驗(yàn)?？绽浒l(fā)電機(jī)因結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部無(wú)特殊接頭，在運(yùn)行可靠性方面具有優(yōu)勢(shì)。
2.水內(nèi)冷的特點(diǎn)
定子繞組采用水內(nèi)冷方式，繞組的熱量直接由水帶走。水的體積熱容量為空氣的3500倍，導(dǎo)熱系數(shù)為空氣的23倍，因此水冷卻的效果很好。水內(nèi)冷機(jī)組的極限容量可達(dá)空冷機(jī)組的1。5～2倍。全空冷的發(fā)電機(jī)尺寸比同容量的水冷發(fā)電機(jī)要大25%左右。定子繞組水內(nèi)冷的主要優(yōu)點(diǎn)是定子線棒的內(nèi)部溫度可控制在65℃左右，降低定子溫升，改善熱應(yīng)力;線棒沿定子鐵芯軸向的溫度分布均勻，可減少因熱膨脹不均引起的變形，這樣主絕緣的壽命得以增加，理論上其整機(jī)壽命應(yīng)長(zhǎng)于空冷機(jī)組。水冷機(jī)組定子鐵芯長(zhǎng)度比空冷機(jī)組短，能有效節(jié)省材料。需要的通風(fēng)量比空冷機(jī)組小，相應(yīng)風(fēng)損也減小。雖額定負(fù)荷下的效率較空冷機(jī)組低，但空載損耗較小，在低于額定容量運(yùn)行時(shí)的效率較高。水冷機(jī)組的定子槽寬而淺，增加了定子鐵芯剛度，使定子振動(dòng)得以減輕。由于定子線棒結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得某些制造工藝和安裝工藝也很復(fù)雜。
水冷機(jī)組的主要問(wèn)題是定子水接頭結(jié)構(gòu)及水處理裝置的可靠性。發(fā)電機(jī)附近發(fā)生突然短路或發(fā)電機(jī)非同步分，合閘時(shí)，定子線棒端部要受到很大的電磁力的作用，而此處又是繞組的水路連接處。水接頭的焊接質(zhì)量也是發(fā)電機(jī)運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵之一，這與廠家的制造水平有很大關(guān)系。此外，用于發(fā)電機(jī)定子繞組的冷卻水必須是去除離子的潔凈水，冷卻水系統(tǒng)的可靠性對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行的可靠性也構(gòu)成一定的制約關(guān)系。
由水冷帶來(lái)的其他優(yōu)點(diǎn):
(1)因轉(zhuǎn)子重量降低，使廠房橋機(jī)的起重量降低。
(2)因定子鐵芯高度降低，機(jī)組整體高度下降，因而廠房高度可以相應(yīng)降低。
(3)轉(zhuǎn)子重量降低，使發(fā)電機(jī)推力負(fù)荷減少，便于推力軸承的運(yùn)行。
電氣系統(tǒng)事項(xiàng)：
(1)只有那獲得電力系統(tǒng)認(rèn)可的專業(yè)人員，才允許依照操作規(guī)程、電氣標(biāo)準(zhǔn)和其他規(guī)則將發(fā)電機(jī)組與負(fù)載連接。如果需要，機(jī)組啟動(dòng)和運(yùn)行之間，這些電工的工作應(yīng)得到監(jiān)督部門檢查和認(rèn)可。
(2)當(dāng)連接或拆卸線路時(shí)，必須關(guān)閉發(fā)電機(jī)組，同時(shí)必須斷開電池連接。
(3)當(dāng)發(fā)電機(jī)組進(jìn)水，過(guò)分潮濕及表面有霉斑，切勿拆裝負(fù)載線路。
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發(fā)電機(jī)容易產(chǎn)生的問(wèn)題
該系統(tǒng)不但要求發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化程度高，更要求發(fā)電機(jī)必須適應(yīng)UPS這一非線性負(fù)載的特性,使其在無(wú)市電的情況下保障UPS對(duì)負(fù)載的可靠供電。
但在實(shí)際選配和使用發(fā)電機(jī)過(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)由于發(fā)電機(jī)容量不足或維護(hù)不當(dāng)?shù)仍?，造成市電停電時(shí)發(fā)電機(jī)不能正常工作的情況。如何正確選配金融業(yè)機(jī)房供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)組，如何做好發(fā)電機(jī)組與UPS的匹配及發(fā)電機(jī)的使用維護(hù)等工作是機(jī)房管理人員要特別重視的問(wèn)題。
一、發(fā)電機(jī)使用中容易產(chǎn)生的問(wèn)題
金融業(yè)機(jī)房一般采用“市電——發(fā)電機(jī)——UPS”并機(jī)系統(tǒng)組成的供電系統(tǒng)。系統(tǒng)中,發(fā)電機(jī)的負(fù)載主要包括UPS、機(jī)房專用空調(diào)、應(yīng)急照明、消防電梯等,這些負(fù)載啟動(dòng)或運(yùn)行時(shí)都會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振蕩和干擾。盡管在組成“市電——發(fā)電機(jī)——UPS”供電系統(tǒng)時(shí),發(fā)電機(jī)的負(fù)載量在其額定輸出容量范圍內(nèi)，但在實(shí)際情況中，市電中斷而發(fā)電機(jī)投人運(yùn)行過(guò)程中卻經(jīng)常發(fā)生工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生多種使“發(fā)電機(jī)——UPS”系統(tǒng)不能正常工作的現(xiàn)象。
1、負(fù)載反饋的波動(dòng)電壓造成發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定度較差，常出現(xiàn)發(fā)電機(jī)組輸出電壓振蕩現(xiàn)象。UPS整流器允許的輸人電壓范圍一般在±15％巧或更寬,發(fā)電機(jī)的輸出電壓不穩(wěn)定對(duì)其影響較小。
2、UPS整流器的輸人諧波造成多個(gè)過(guò)零點(diǎn)。
3、發(fā)電機(jī)的頻率（轉(zhuǎn)速）振蕩一般情況下，頻率振蕩比電壓、電流振蕩范圍小，但影響比較大，導(dǎo)致UPS處于頻繁切換及非正常工作狀態(tài)。頻率振蕩一般在±5％以內(nèi)，由于負(fù)載有規(guī)律地忽大忽小，造成發(fā)電機(jī)組工作也忽強(qiáng)忽弱，加劇機(jī)組振動(dòng)，加速機(jī)械磨損,甚至引起機(jī)件嚴(yán)重?fù)p壞。頻率振蕩明顯的特征之一，即柴油機(jī)工作噪聲有規(guī)律地忽大忽小，因此必須引起高度重視。
4、工作不正?？照{(diào)壓縮機(jī)啟動(dòng)和電梯升降的瞬間會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)發(fā)生±Hz頻率漂移,造成UPS頻繁切換。當(dāng)頻率、電壓振蕩變化超出UPS輸入工作范圍時(shí)，UPS由蓄電池供電,而發(fā)電機(jī)在無(wú)UPS負(fù)載時(shí)恢復(fù)正常，隨即UPS又自動(dòng)投人，這樣交錯(cuò)進(jìn)行。頻率漂移會(huì)對(duì)UPS正常運(yùn)行產(chǎn)生兩方面影響。
①不能旁路。在旁路電源的頻率和電壓處于允許的范圍內(nèi)，UPS的逆變器輸出跟蹤旁路電源，逆變電源與旁路電源鎖相、同步。當(dāng)旁路電源由發(fā)電機(jī)提供時(shí)，頻率會(huì)發(fā)生快速的變化。當(dāng)頻率變化超出預(yù)先設(shè)定的極限值時(shí),逆變器頻率變化就跟不上旁路電源的頻率變化。這時(shí)靜態(tài)旁路開關(guān)將禁止切換到旁路在這種情況下切換，有可能造成逆變器過(guò)流、短路。在這種旁路電源頻率無(wú)法跟蹤的狀況下，UPS只會(huì)發(fā)出警示性告警，逆變器仍繼續(xù)提供電源給負(fù)載。
?、陔姵貕勖s短。瞬間的大負(fù)載波動(dòng)可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)頻率產(chǎn)生±5Hz的漂移，這將導(dǎo)致可控硅整流器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與輸入交流電失去同步，造成整流器關(guān)閉。在整流器重新啟動(dòng)進(jìn)人正常工作期間，UPS轉(zhuǎn)為電池供電，這樣過(guò)分的放電循環(huán)將明顯縮短電池壽命，更嚴(yán)重的情形是會(huì)將電池能量全部放光，中斷輸出。
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