IFC6型發(fā)電機故障淺析0912.doc

1FC6型發(fā)電機故障淺析一、前言現(xiàn)鐵路空調(diào)客車發(fā)電車一般采用1FC6、1FC5兩種型號的發(fā)電機組，兩種發(fā)電機組額定輸出功率均可達到300KVA，且在控制原理上基本接近，只是1FC5型發(fā)電機在進行電壓取樣時采用的是三相取樣，而1FC6型發(fā)電機采用的是二相取樣。本文以1FC6型發(fā)電機為例，對該型發(fā)電機的原理、一般故障原因及處理方式進行了研討。對現(xiàn)場教學及故障處理具有一定的指導意義。二、概述本文共分二大部分1、IFC6型發(fā)電機原理：主要包括IFC6發(fā)電特點及原理簡介2、IFC6型發(fā)電機常見故障分析及處理措施：主要包括不發(fā)電、發(fā)電超高、機械故障三、IFC6型發(fā)電機故障淺析（一）、IFC6型發(fā)電機原理1、型號發(fā)電車用發(fā)電機全型號代碼為：1FC6356-4LA4，該發(fā)電機為西門子公司技術(shù)。2、機組發(fā)電特點及原理簡介IFC6型發(fā)電機采用了先進的無刷相復勵勵磁系統(tǒng)。其主要特點及工作原理為：2.1相復勵勵磁系統(tǒng)2.1.1當機組啟動達到額定轉(zhuǎn)速時，發(fā)電機轉(zhuǎn)子部分由于剩磁原因存在剩磁電壓，當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，剩磁與定子線圈產(chǎn)生切割，從而在定子線圈產(chǎn)生電壓，（若剩磁較小時，采用24V蓄電池對轉(zhuǎn)子進行充電勵磁）。定子線圈產(chǎn)生的電壓又進一步提升轉(zhuǎn)子的勵磁電壓，最終在電機達到額定轉(zhuǎn)速時，發(fā)電機建立起空載電壓（按現(xiàn)有要求為400V，50Hz）。2.1.2當發(fā)電機系統(tǒng)向外輸出電流時，經(jīng)過機組內(nèi)部的互感器變壓器T6，在勵磁回路電壓中疊加一個電壓分量，該分量與流過互感器的主電流成比例關(guān)系，即電流越大，電壓分量越高，提高勵磁電壓，從而滿足在負荷輸出情況下，勵磁電壓隨輸出電流的變化而變化，最終保持發(fā)電機組在電壓恒定情況下輸出電流。2.1.3發(fā)電機勵磁系統(tǒng)均采用直流勵磁，由定子繞組及互感器提供的交流電壓經(jīng)過、限壓元件三相整流橋變成直流電壓提供給轉(zhuǎn)子勵磁。2.2勵磁控制系統(tǒng)以上是發(fā)電車相復勵系統(tǒng)的運行原理簡介。該系統(tǒng)如果各元件都能夠按照設計要求采用，那么完全可以達到自勵自控；但是在實際上，由于元件的采用不可能單獨設計，要采用標準通用元件，以及對現(xiàn)場有利條件，勵磁電壓在設計上都要高于勵磁系統(tǒng)實際需要電壓，那么，在勵磁系統(tǒng)中就要加裝勵磁控制系統(tǒng)，將多余的勵磁電壓分離除去。勵磁控制系統(tǒng)由控制板、分壓模塊組成?？刂瓢鍖Χㄗ泳€圈輸出交流電壓進行采集，并與設定電壓比較，輸出信號給分壓模塊的可控硅，可控硅根據(jù)控制板提供的信號導通或切斷，從而降低勵磁電壓，使定子線圈輸出電壓保證在額定電壓要求范圍內(nèi)。2.3無刷系統(tǒng)有刷發(fā)電機在經(jīng)過勵磁控制系統(tǒng)整定后的直流電壓，需要通過電刷滑環(huán)與轉(zhuǎn)子連接，將勵磁電壓提供給轉(zhuǎn)子繞組，若電機輸出電流高，那么相應的勵磁電壓也要升高，此時對電刷及滑環(huán)的接觸要求也會增高，接觸面必須導電良好，否則接觸電阻過大的話對勵磁效果產(chǎn)生極大的影響。無刷系統(tǒng)主要有勵磁機、轉(zhuǎn)子勵磁副線圈、旋轉(zhuǎn)整流模塊、轉(zhuǎn)子主勵磁線圈組成。勵磁機定子為固定設置，由主勵磁系統(tǒng)提供的直流電壓通入，形成固定的磁場。轉(zhuǎn)子上的勵磁副線圈在其中轉(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生切割電壓，形成交流電，該交流電壓經(jīng)過同軸設置的旋轉(zhuǎn)整流模塊再次整定為直流電壓，提供給轉(zhuǎn)子主勵磁線圈，由主勵磁線圈旋轉(zhuǎn)切割定子主線圈產(chǎn)生輸出電壓。由上述避免了該類問題的發(fā)生，旋轉(zhuǎn)部分與固定部分無機械的電力連接，避免了滑動接觸產(chǎn)生的阻抗問題。（二）發(fā)電機組故障分析及處理1、發(fā)電電壓低或不發(fā)電發(fā)電機電壓低或不發(fā)電主要原因是勵磁不良造成的，一是控制系統(tǒng)設定及控制信號錯誤，二是元件損壞。1.1檢查控制屏電壓整定旋鈕是否有短路等問題?？梢詫VR控制板上第三開關(guān)向上撥動（設定為內(nèi)調(diào)），觀察電壓并調(diào)動AVR板上電位器U。如可調(diào)并正常則為外附整定回路故障，可在電機接線盒內(nèi)測量207/208線阻值，應隨著電位器轉(zhuǎn)動升高或降低，并且阻值變化均勻。1.2斷開可控硅陽極啟動機組（G極），如電壓為420V以上則說明可控硅擊穿。1.3如仍為故障則檢查靜止整流模塊輸出電壓或檢查空載勵磁電壓（15-18V），必要時更換整個彎板。1.4更換彎板仍存在故障則檢查旋轉(zhuǎn)模塊，首先檢查壓敏電阻，可卸下壓敏電阻接線螺絲并在銅圈與電阻間墊一張紙，啟動機組若電壓正常則壓敏電阻燒損（壓敏電阻燒損一般常見于經(jīng)常帶有大負載送、斷電情況）。1.5檢查旋轉(zhuǎn)整流模塊，必要時更換檢查。1.6檢查勵磁機電阻及絕緣，背包內(nèi)變壓器、電抗器及接線。1.7在空載狀態(tài)下測量發(fā)電機勵磁電壓，該電壓一般不得超過18V，若超過，則說明勵磁轉(zhuǎn)子回路出現(xiàn)電能流失，主要是線圈及元件短路。2、發(fā)電機電壓高發(fā)電機電壓輸出高，主要是控制元件及控制信號問題2.1檢查控制屏電壓整定旋鈕是否有斷線等問題?？梢詫VR控制板上第三開關(guān)向上撥動（設定為內(nèi)調(diào)），觀察電壓并跳動AVR板上電位器U。如可調(diào)并正常則為外附整定回路故障。2.2檢查背包內(nèi)變壓器、電抗器及接線。最主要需要檢查電抗器電隙，該電隙增加則系統(tǒng)電壓升高，可通過增加或減少墊板來調(diào)整。2.3更換檢查可控硅、AVR板。注意檢查彎板上可調(diào)電阻（綠色）接線是否有斷線，可控硅控制極接線，各接插件。2.4在負載狀態(tài)下電壓逐漸降低則檢查更換可控硅、AVR板；同時應檢查勵磁開關(guān)及勵磁二極管是否處于短路導通狀態(tài)。3、機械故障發(fā)電機運用中常見的機械故障為軸承故障。在軸承發(fā)生故障初期，機組運行沒有明顯的變化，機組外部運行聲響沒有異常，但是故障軸承的溫度偏高。當故障進一步惡化時，軸承油脂會由于高溫產(chǎn)生濃重的煙霧及刺鼻的氣味，同時油脂由于液化從軸承座間隙伸出并被轉(zhuǎn)子甩出，嚴重的會產(chǎn)生咬軸卡死使機組突然停機且無法轉(zhuǎn)動。軸承的早期故障一般會出現(xiàn)輕微異響、溫度升高現(xiàn)象，此種故障可以在運行中采取如下方法早期發(fā)現(xiàn)：3.1監(jiān)聽機組異常聲響的最佳實際是機組啟動或停機的時刻，在機組啟動或停機時，必須有人在機房監(jiān)聽，若機組軸承有故障，則在機組啟停機瞬間有效