科勒快速反应发电机

1、操作，故障排除及维修理论：快速响应 20 至 300KW快速响应发电机科勒FR I快速响应发电机于 1976年推出，以一种全新的励磁控制为其特色。尽管这些年来,元件的结构，配置与外观均有所变化，但在现在的FRH快速响应发电机组上，基本概念仍然保持不变。从它首先被应用于 FR I发电机开始，科勒的Decision Maker”控制器也经历了许多结构上 的变化。最初的固态 “子母”板已经发展成了基于微处理器的控制器。 科勒将继续提供运用 了最新技术的发电机与控制装置。快速响应快速响应 这个词指发电机对负载变动的响应能力。 一般地， 这种发电机从电压瞬变恢复的时 间为 0.05秒，而常规无刷型发电机

2、为 0.5 秒甚至整整两秒钟。由于两个迟滞， 常规无刷发电机响应时间不可避免要慢首先， 励磁机在磁场激励时的响 应滞后，其次，通常的主发电机响应时间滞后。通过用永磁体来替代绕制的励磁磁场， 快速响应发电机消除了励磁延时。 因此， 在触发 SCR （可控硅）模块时，励磁机能够直接给主发电机磁场满励。常规发电机的励磁功率是依赖于主发电机输出的。 如果接在发电机上的电路短路时， 励磁电 压将和线路电压一样下降。 由于电压的减少， 不能提供足够的电流以切断故障回路中的断路 器，因此将影响系统中的其他所有回路。 由于快速响应励磁机采用了永久磁场， 而不依赖于 主发电机输出，从而在短路时可支持发电机的磁场

3、。能支撑至少300%额定电流的能力，可使故障回路断路器跳闸，从而在不破坏其他回路的前提下将故障回路从系统中切除。 对负载变动的响应。左边的示波器记录显示一台 50KW 常规无刷发电机从空载单步加载至满载，功率因数为0.8时的长时间电压降。 右边记录显示一台 50KW快速响应n发电机运行 在同样情况下时的恢复时间。快速的恢复（ 2 周内）有助于电机起动能力并极大地减少因负 载变动而产生的光线暗淡。耐受短路电流能力。 一台工作在满负荷下的发电机组 A3 相对称短路最严重的情况 显示在两示波器屏幕上。左边的轨迹跟踪一工作在额定电流下的常规无刷发电机在短路时， 由冲击电流逐渐减少至低于额定电流。右边屏

4、幕上的轨迹显示的是额定值一样的快速响应n发电机，工作在同样情况下，其电流升高至超出其额定水平，从而能够跳开支路断路器。发电机结构产生交流输出的机械交流发电机或者是旋转电枢或 者是旋转磁场结构，需要 3 种基本的东西： 1-导体 2 -磁场 3-二者间的相对运动1导体是绕制在钢叠片槽中的铜导线即电枢，并提 供发电输出电压。2磁场是由电磁铁产生的不可见的磁力线。 3磁场与导体间的相对运动对在电枢中产生电流是 必需的，通常由气燃机或内燃机提供。旋转电枢发电机 这种类型的发电机产生的交流输出是在旋转元件中 产生的，需要滑环和电刷来将电流送至用户固定负 载。磁场绕组是绕制在位于固定铁壳内的钢叠片块 上。

5、由于电刷的存在，这种发电机的规格限制在 20KW 以下。这种发电机不能在单相和三相电压间重 新连接。旋转磁场发电机 今天大多数备用发电机组中采用的发电机都是旋转 磁场结构。 磁极饶着电枢饶组旋转。 由于电枢是固定 的，因此不需要电刷来将交流电送至用户负载。 固定 电枢使绕组容易重新连接， 从而许可不同的三相和单 相电压。这种发电机通常采用一小型的旋转电枢发电机来给 主发电机磁场绕组提供励磁功率。 该励磁功率是由一 个二极管桥来将交流变换成直流。 这个电枢与主磁场 同轴旋转， 因此不需要滑环和电刷。 由于这种励磁发 电机的磁场绕组是固定的， 因此其调节控制电路可以 直接连接，这又消除了对电刷与滑

6、环的需要。一个 SCR （可控硅）励磁 /稳压器被用来给磁场提供整流 的直流电。 SCR 电路的输入功率来自主电枢（定子） 的输出。磁场激励供应备用 /主用电源市场的发电机都是显磁极，旋转磁 场型的。主要的交流功率发生部件，即定子和转子这些年来基 本没有变动。然而励磁回路，即供给主磁场所需的直流电的部件有 许多结构上的变动，主要地在固态元件如SCR （可控硅）出现后。下面对今天使用的最常见类型的励磁机作一简单描 述。恒励磁 （励磁调节器） 该系统将从发电机输出的交流电整流并通过电刷/集电环送一受控的直流电至旋转磁场。这种励磁机可以是 磁放大器型；不过，一般是由一固态调压电路控制的SCR 桥。此

7、系统运行可靠，可设计成具有出色的负载 响应与电压调整能力。恒励磁结构的缺点在于转子集电环与电刷。这些元件 是日常维护的主要对象。（电源辅助）在 20KW 以下的发电机组中，科勒拥有 POWER BOOST 专利励磁调节器。它采用一独立的辅助定子绕 组（独立于主输出） ，来在加载或卸载引起波动时励磁。该系统提供了出色的电机起动能力，并基本上保持常 压。绕制磁场无刷激励该系统采用绕制的励磁电枢，它与主磁场同轴旋转。通 过将主发电机的交流工作经验输出的一小部分整流，调 压器给励磁机磁场提供可调的直流电源。系统采用固态的调压器，避免了恒励磁型机器固有的巨 大的能量尖峰。同样，系统也是完全无刷的。在短路

8、或 者严重过载时，它可以自保护，此时发电机电压陡降， 使负载断电。这种系统的主要缺点是励磁机磁场有固有的时间常数， 从而与恒励磁型相比，在恢复时间上明显的要慢。由于这种机器是自保护的，因其陡降电压特性，它不能 选择跳闸。辅助 PM 无刷激励在比科勒 FR 发电机组系列更大的发电机上， 采用带旋转 永久磁场副励发电机的无刷绕制励磁机。励磁机磁场激励由副励发电机的定子输出提供。励磁机电枢的输出经整流后给主发电机磁场作激励电源。由于和负载绕组的唯一联系就是用于调节器的传感信号， 所以调压器可避免由 SCR 负载引入 的谐波影响。永久磁场副励发电机使发电机可以提供短路电流， 使电路断路器跳闸。科勒快速

9、响应 快速响应励磁系统采用永久磁场励磁机， 带有称为 FR模块的旋转SCR （可控硅）桥。该模块控制送 到发电机磁场的直流电流。这种结构采用一调压器， 通过光耦合来给旋转 SCR 桥发信号。调压器检测发电机的输出电压， 并按输出电压的幅 度使固定的 LED （发光二极管）亮或者灭。调压 器的电源由发电机组电池提供。LED 装在发电机轴的端部，对着在轴上旋转的光 敏晶体管。光敏晶体管接收来自 LED 的信号，按 要求比如调压器的指令来指示 SCR 旋转桥开通或 关断。相比常规的绕制磁场无刷发电机， 这种类型的发电 机在电压恢复时间上要快好几倍， 因为它没有励磁 机磁场电感要克服。 它结合了具有短

10、路电流支持能 力的恒励磁发电机的快速响应特性与副励磁机结 构对负载引起的谐波相对不敏感的优点。通过使到 SCR 模块的光耦信号失效，在出现扩充 的不受保护的过载时， 可选的安全保护断路器能保 护发电机。定子安装在科勒发电机组上的发电机都有一 个商品尺寸代码，这个代码与定子铁心 长度最接近的英寸数以及用英寸表示的空腔直径有关。例如:4 S4极铁心内径代码P 9.5型号为4S9的发电机指的是一台 4极发电 机，其空腔直径为12”，铁心长度大约为 9 ”。在大多数的100KW的机组上使用的是这 种发电机。（图4S）在单相应用中，将采用一加大的发电机 （4S13），同样在需要更好的电机起动性 能时，也

11、可以指定加大的发电机。商品代码在规格表，价格表和电机起动指南 中都能找到。S 12U 15.5定子组件 科勒快速反应发电机属于调节范围宽， 12- 导线类 型的。绕组基本上为三相绕组，每一相绕成两部 分。发电机能在每部分电压变化幅度在 110139 伏内 时正常运转。这些定子在 50/60 赫兹下都可以重新连接成的不 同的电压接法，包括：三相 Y形，三相形，以 及单相连接。当定子绕组接成三相 Y 或星形连接时，线电压 （L1-L2-L3 ）等于相电压（ L1-L0,L2-L0,L3-L0 ） 的矢量和或 1.73 倍的相电压。120X1.73=208 277X1.73=480139X1.73=

12、240相绕组既可以串联 （高）也可以并联 （低）连接。 在高 Y 形连接中最经常见到的电压是： 220/380 ， 240/416 或 277/480。对低 Y 形接法一般电压是 110/190 ， 120/208 或 139/240。对 形 连 接 最普 通 的 电 压 是 120/240 或 110/220 。一半的相电压可由串接绕组和线之间 得到。（ L1-L0 ）12- 导线发电机可以连接成提供单相电源。这种 接法被称为“狗腿” 。用这种接法， 120 与 240 伏的单相电路都可以得到。当单相运行时，由于这种连接固有的热效应，容 量必须降低。这种发电机不能重新连接成 600 伏。可以

13、用 6- 导线Y形连接定子来实现这些三相系统。线对中性点电压为 347 伏。每相上都提供了抽头以提供 120 和 240伏电给计量与调压连接用。发电机组件负载不平衡 用在既有单相也有三相负载系统中的发电机容易受 负载不平衡影响。三相负载是自动平衡的； 但是， 单相负载就必须小心 规划并分配到各相上， 以获得平衡电压并防止一相或 两相过载。对Y形连接的发电机来说，这是一件很简单的事情；但当采用三相120/240伏形连接系统时，就必须综 合考虑了。一般地，负载应该布置成使发电机的任何一相都不会超出额定电流。当计算三相系统时，经常假定其所带负载是平衡的。 但由于系统中单相负荷的存在， 这假定很少能是

14、真实 的。最明显的例子是 120/240伏三相形系统用在既有120 伏和 240 伏单相负载又有 240 伏三相负载时。对系统设计人员来说， 将其负载连到一起， 选用三个 单相变压器，其中一个做得足够大来处理单相负载， 是相对简单的。然而对发电机组的供应商来说存在一个问题， 即发电 机的三相绕组在尺寸上是完全相同的， 而且他对负载 基本上没有控制权。所有的单相负载连在一相上将造成不平衡。 过度的不 平衡可能损坏发电机以及连在负载上的三相电机。对三相形连接要记住的基本点是：使 120 伏负载平衡。 尽量使单相负荷小于 50%. 保持三个端子的任意一个尤其是 L1 和 L3 端子上的电流在发电机的

15、额定电流内。 不要加载电机组超过其设计满负载的80%。定子组件 定子真空浇注环氧树脂涂层，涂层是按照 Mil-l-24092 标准防霉的。它们可承受 300% 额定电流的短路电流长达十秒。由于产生的热的总量， 现今供应的大多数发 电机都在其结构上采用 F 或者 H 级绝缘。环境温度为104 F (40 C)时，F级绝缘 允许温升为备用 266 F (130 C),主用 221 F(105 C)。H级绝缘允许温升为备用150 C,主用120 C。科勒发电机按照 H级绝缘制造，但按照F级绝缘允许温升极限考虑。如果发电机持续运行在最高环境温度和额 定负载下，设计持续运行寿命为 20,000 小 时。

16、温升 =Rf/Ro *(To+234.5)R=电阻(欧姆)T= 温度(摄氏度) o=起始的(冷态) f=最终的(热态)(Tf+234.5)显然发电机绕组的标准是很保守的。事实 上，运行在正常额定负载下时发电机很少出 故障。发电机绕组故障原因有周围环境情况， 绕组 的缺陷，持续过载或者负载不平衡。发电机组件 定子 绝缘的目的是防止在绕组， 铁芯槽与发电机 构造上任何导电物体之间的短路。如果绝缘磨损或损坏， 将在铜绕组和外框结 构之间产生一条电流通路。灰尘，油脂，化学烟气，热，老化，以及潮 湿是导致绝缘损坏的一些因素。作为定期维护程序的一部分， 在发电机整个 寿命期间，需检测绕组与地之间的绝缘磨

17、损，以用作比较分析。这些电阻值很高（兆欧姆） 。通常用兆欧表 来进行测量。兆欧表在被绝缘导体和与其绝缘的物体通 常是地之间施加一电压。 由流入或流过绝缘 材料的电流可测定电阻。不应使用“ Hi- Pots ”产生的高电位 （ 1000v+ ）， 它能增加绝缘的磨损。使用兆欧表前先阅读并遵循随仪表提供的 说明书。 断开与发电机连接的所有负载尤其 是电子装置， 调压器，二极管， 电路板等等。按照定子被连接的特殊的电压连接 （星， 三 角），保持所有线圈之间的连贯性。将中性 线与地隔离，兆欧表连于中性线组与地间。 记录兆欧读数。如果绝缘电阻小于 1.5 兆欧，绕组必须被服 务。这可能需要一次大修或者

18、仅仅通过一 “干燥” 过程， 即给绕组通以一段时间的电 流。发电机组件定子线圈做定子检查前， 断开发电机组的电池以防止意 外起动是很重要的。用户负载必须彻底与定子导线断开。定子线圈的电阻值非常低。 除非用来指示其连 续性，不推荐采用 VOM 。有的可能会让新技 术人员以为绕组短路了。如果需要确切的电阻值， 就必须采用某种仪器 比如能有毫安级精确读数的开尔文双路桥。“V ”低功率导线（ V0,V7,V8,V9 ）在内部与 主定子线圈连接起来， 因此其末端必须从端子 板上拆下，以得到精确的读数。这些导线为计 量与调整供给传感功率。定子线圈电阻FR 发电机代码功率（ kw ）电阻（Q）6 个定子线圈

19、4P425.1124P530.0794P740.0574P850.0394P1060.0284S780.0334S9100.0204S13150.0104U7180.0124U9240.008对 6 个线圈 1-4， 2-5 等每个的阻值相等4U10250.0064U10275.0064U13300.005所有的电阻值都是在 25 C下的，误差为 +/-10%发电机组件定子线圈举例：在星形连接发电机中， 测线圈电阻时不需要4P4-25KW 定子=0.112 欧姆/线圈将线圈分开。在串连连接中线圈总的阻值是各个线圈阻值之和。高星形连接发电机中， 可以测得线到线，线 到中性点，或 6 个独立线圈组

20、之间的阻值。在低星形连接中， 线至中性点的线圈是并联 的。并联线圈总的阻值为单个线圈的一半。在三角形连接中， 测量前必须打开串联线圈 连接中的一个，以切断串 /并电路。注意 ：如果存在松动， 腐蚀或者扭力不够的 螺栓端子连接，线 -线测量时可能会出现比 规定高得多的电阻值。发电机组件定子PM 励磁机磁场 励磁发电机是永久磁场旋转电枢型的。 框架组件是 用螺栓连接在主定子端部撑架上并隐藏在主框架 内。它包含有 8 个陶瓷磁体，粘接在其内周上。每个磁体包括一北极和一南极总共 16 个磁极。因 此励磁机在 1800RPM 产生一 240 周的交流输出。采用永久励磁磁场，只要发动机以额定转速旋转， 励

21、磁机电枢就为最大励磁电压。三种大小的励磁发电机用在 FR 发电机系列上。25-30KW,40-150KW,180-300KW 。如果各部分都牢牢地紧固在框架上， 磁极可以有裂 缝。所有松动的部分必须拆除。 任何一个磁体的少 掉部分的总体积不可以超过磁极磁体原有体积的 5%.转子三种规格的转子与 4P,4S与4U代码的FR定 子配合。旋转 4极主磁场装置与励磁机电枢压制在一 带轮毂的公共轴上， 轮毂栓接在驱动轮上以 与发动机飞轮直接连接。励磁机电枢轴端部在端部支撑架内用轴承 支承。主磁极组件的叠片与磁极一起关于定子槽 斜槽装配。 这样通过减少由电枢绕组电流产 生的磁通引起的谐波， 从而改善了发电

22、机输 出波形。转子铁心中采用了阻尼线圈或者阻尼杆。 这 些绕组含有铝棒， 插在叠片磁极块内。 通过 将其焊接至磁极端板，绕组或棒是短路的。这些绕组的目的是通过减少涡流来减少转 子的发热。 它们也减少了发电机随负载变化 或与其他发电机并联时而震荡的可能性。连接，以产生交变磁场极性。 （N-S-N-S） 楔块可防止绕组因离心力而发生移动。 转子 是真空浇注环氧树脂涂层， 烘干并且动态平 衡的。串联磁场绕组连接在 SCR模块的F+和F-输 出端子上。主磁场电阻可在这些端子上测 量。额定的转子电阻为 13 欧姆。在用兆欧表检查绝缘情况时， 为保证欧姆表 得到正确的电阻读数，并防止损坏SCR，首先应将磁

23、场导线从模块端子断开。磁场线圈交替地缠绕在磁极上或在装配中发电机组件 转子励磁机电枢励磁机电枢压制在主轴上， 给主发电机磁场提供励 磁电压。因为这些励磁机电枢采用永久磁铁给其励磁， 运转 时相当于饱和磁场发电机， 只要机组运行在额定转 速下，就能提供持续的最大输出。这些旋转电枢发电机输出功率为 1500w3500w ， 电压为交流 120150v 。电枢的引线连至 SCR 模块的交流输入端子。电枢饶组的电阻值为 2-7 欧姆。发电机组件转子SCR （可控硅）模块SCR 模块将励磁机的交流输出整流，然后 将直流电送至主发电机磁场（转子） 。三种不同的模块分别适用于三种尺寸的FR 发电机。模块包含

24、2个SCR （可控硅）和两个二极 管，连接成一桥形。一个自由旋转的二极 管和变阻器跨接在输出端（F+ F-）上以 保护桥路。SCR 的控制门或触发信号来自光敏晶体管 板，加在端子 G 上。两个限流电阻保护着 门电路。所有元件均封装以防风雨及震动。通过参考原理图，各个元件均可检修。通过螺柱型端子检查模块上元件或电阻值时，装上螺母并紧拧在金属薄板上以保证 与金属薄板电路有良好的机械连接。螺柱 没有焊接在金属薄板上。F-端子通过散热片和安装螺钉接地。重盘连在转子极块的对面作为对重。转子光敏晶体管板光敏晶体管电路板是光耦合电路的接受部 分，为 SCR 模块提供选通脉冲信号。输出信号的频率取决于它从静止

25、的发光二极 管接收到的通 / 断光信号。在电路板和速度传感拖动杯中间插有一绝缘板和垫圈。整个装置用两个螺钉安装在转子 轴上。电路板引线穿过轴与励磁电枢铁心上的小 孔，连接在 SCR 模块端子上。注意G （绿色）和F3 （红色）的极性。G至G， F3 至 F+。闪光灯可以用作光源来触发光敏晶体管，以 便测试或者故障排除。在保护罩被拆下，又没有对可使发电机产生峰值输出电压的外部杂散光源进行防护时， 不可以操作发电机。LED 板LED 板给光敏晶体管提供光源来触发 SCR， 它包括一发光二极管 （D1 ）和一单向二极管 （D2 ）作为保护元件。LED 是光耦合电路的固定部分， 安装在保护 盖板上，直

26、接对着接收光敏晶体管。LED 发出红外信号，肉眼不可见，但对尘埃 或烟尘有出色的穿透能力，这些烟尘可能堆 积一段时间。调压器输出至 LED 的是方波，加在 P1 连接 器的 5B 和 3B 端子上，“通”时间随负载的 增加而增加。调压器FR 调压器提供受控功率至发光二极管， 且+/-2% 可调。调压器的输入功率由发电机组起动电池提供。12V 或 14V 电池系统都可以。电池（ +）电路用 15A 的保险丝保护，并通过一常开的 K3 控制继电器触头供电。控制继电器在 发电机起动和运行时带电。在发生长时间过载时， 可选的发电机过载保护电 路断路器， 即指安全保护断路器， 将切断调压器 输入功率。调

27、压器至光耦合 LED 的输出功率为 100mA 时1-2V 。开路电压约为直流 8V。FR 调压器是一个平均值传感调节器。在发电机端子 V7-V8 上监测标称值为 190V-277V 的单相 电压传感信号。通过跳线设置，调压器既可用于 50Hz 也可用于60Hz 系统： T1 至 T2 用于 60Hz ，T1 至 T3 或者 移开用于 50Hz 。调压器每赫兹伏特数构造。 这种特性使发电机电 压在频率缔低于预定水平时会下降（平均 8V/Hz ）。这将使发电机在单步加载大负载可以恢 复转速 （RPM） 。工厂初始频率设置为 50Hz 时48， 60Hz 时 58。设置在需要时可以现场调整。通过

28、把相应的电位计顺时针旋到底， 也可以将此特性 去掉。稳定性调节装置用来精调并使光闪烁最小化。1000 欧姆，1 瓦的电压调节电位计安装在远程测 量仪表箱上。1% 调节器和 3? 传感线是可选的。调压器（ 3? ）A3 相电压传感调节器可作为 FR 发电机组 的可选件。所有性能和规格与在 FR 发电机组上作为 标准件提供的 2%单相传感调节器一致。调节器上装有三个电压互感器，在端子V7,V8 和 V9 上检测发电机相对相电压。3? 传感在发电机负载不平衡时将提高发 电机的性能。通过监视全部三相电压，调节器可以检测 到电压平均值， 更加平衡地进行整体调节。发电机罩 由四块组成的外罩为发电机组提供天

29、气保护。 它们 也支承着控制箱， 装着不同的标准的和可选的控制 器件及发电机支持元件， 并且为发电机输出连接端 子提供绝缘。用户电力负载连接在外罩内进行， 或者接至发电机 出线，或者接至可选的断路器或母排上。 元件的布 置随发电机的型号规格可能不同。A- B- CDE-F-G-HI-J-K-L-电流互感器 用户连接件 一般故障继电器 安全保护断路器 安全保护端子排 空气阻尼继电 器 调速器继电器 运行继电器 电压调节器 线电路断路器 电子调速器控制 下降比较变阻器线路断路器（可选）线路断路器在发电机供电的电路故障，产生 一比预先选择的过电流值（通常是发电机的 额定值）更大的电流需求时，自动切断

30、电路。 它也允许将发电机和负载手动隔离。在触点闭合时，断路器的机械装置为弹簧， 因此可以很容易地跳至断开位置。弹簧动作 同样使触点可快速分合。甚至在推柄固定或 阻塞在“合闸”位置时，这种结构也能让触 点脱扣。在机械装置脱扣后，操作手柄会停在“合闸” 与“断开”的中间位置，以给由故障造成的 跳闸提供视觉指示。在手柄可被再次合至“合闸”位置前，必须先推到“断开”位置以复 位。带可调节磁脱扣的典型3极塑壳断路器激活脱扣机构的一般方法为热，磁和旁路装 置或者这些方式的组合。热脱扣热部分由一双金属片组成，它对由负载电流 产生的热起作出反应。过大的电流将使其足 够的弯曲从而断开机械装置。脱扣延时时间 取决

31、于过载电流的持续时间和大小。元件在 厂里已经被校准。磁脱扣磁脱扣部分由一与负载串联的电磁体以及一 用来激活脱扣机构的可动衔铁组成。当突然 的过电流如短路发生时，电磁体吸引衔铁而 导致瞬间脱扣。磁脱扣固定或可调脱扣点的磁元件均可以得到。热磁脱扣大多数断路器同时利用双金属片和电磁装置来激活脱扣机构。热脱扣与磁脱扣的组合使过载时可以延热磁脱扣时脱扣而在短路时可瞬时脱扣。旁路脱扣分路脱扣的选择在断路器框内提供一12或24V直流线圈，在从远处短时激励下 将激活脱扣机构。这样允许断路器按用 户选择的故障如过电压或过速跳闸。带旁路脱扣的热磁脱口安全保护断路器 （可选）FR 励磁电路设计成允许发电机在 600

32、%额定 输出安培数下供电并且耐受最小300%额定输出安培数。这种特性使线路断路器在过载 或短路时跳闸，而不损坏其他分支电路。如果线路保护装置没有在指定的时间内跳 闸，安全保护断路器将为发电机提供保护。如附表中所示，某故障引起400% 的额定电流，在安全保护断路器跳闸前，分支电路保 护装置有 5-20 秒的时间来切除故障。电流互感器既用来传感也用来给断路器的脱 扣元件供电。给电流表供电的电流互感器与断路器脱扣元 件串联。有一系列的断路器与不同规格的 FR 适配。额定电流从 3.0到 5.0 安培。发电机的全部三相均受监测，断路器的扳手 系在一起，以便在任意一相的电流超过额定 脱扣电流时能断开断路

33、器触点。断开断路器触点将断开调压器的电池供应， 破坏光耦回路，从而使主磁场崩溃。必须认识到，安全保护断路器断开时，在主 发电机负载端子上会存在剩余电压。 这是因 为在转子铁心上有剩磁。安全保护断路器不是线路断路器。断路器触点额定电流为 50 安培。发电机组件安全保护断路器（可选）采用的电路断路器是一粘性阻尼磁脱扣断路器，带独立的触点和脱扣电路。被监测的电流吸引芯管内可动铁心，压缩中心弹簧至某一按比例的位置。断开触点当电流超过额定脱扣值时， 可动铁心将碰到极块， 从而增加磁通到足以吸住衔铁, 电路。芯套内充满硅油，以减缓可动铁心的速度。延时时间通过所用液体粘稠度来选择。安全保护断路器端子板6 个

34、接线端子板置于发电机罩内， 在电流互感器以 及调压器供电电池和可选的安全保护断路器端子 间提供相互的连接点。至发电机调压 器的系统电池电压在端子 70(+) 和 7N(-) 上提供。该电路由 Decision Maker 15A 保险 丝保护。不同的可选装置也可以连接在这些端子 上：-运行延时-水位开关-自来水冷却螺线管 -电子调速器(天然气型)电流互感器（CTs）监测大电流的交流电时，有电流互感器，就可 以使用小电流（5A）的测量仪表和脱扣机构。当一带交流负载的导体穿过 CT的铁心时，在 绕在铁心上的次级线圈上会产生一成比例的 电流。互感器按其初级与次级变比来区分， 并与由它 供电的安培表在

35、全部测量范围内匹配； 一个变 比为100:5的互感器与一个满幅度为 0-100安 培的安培表相配。100安培的电流通过初级线 圈将在次级线圈中产生5安培电流至测量仪表，并在仪表上指示 100安培（满幅）。在有可选件安全保护断路器的型号中，CT同样为脱扣元件提供电流。初级和次级的极性标记通常是用一着色的点或者H1来指示初级，用一白色导线或者X1来指示次级。三相单元中需要三个 CT,并且发电机的导线 必须从一个方向穿过互感器（初级） 。标记点 或者H1侧对着发电机。白色或者X1次级导线接至安全保护断路器脱 扣元件，或者接在 C1,C2和C3端子上用来选 择某相测量。其他的端子或黑色导线接在一起 并

36、接地。危险！互感器次级端子断开或者开路时，不要 带负载操作发电机组。引起的高电压，可导致 严重伤害或死亡。发电机组件无功压降补偿器无功压降补偿器装置包括一个按照发电机 规格选择好变比的电流互感器和一个对所 有装置都一样的 16 欧姆、 100瓦变阻器。当发电机并联时，控制器控制发动机功率 以便每台发电机负担总负载的相应分额。 然而发电机的励磁或者无功负载可能在一 台机子上比其他的低或者高。这是因为各 个调压器检测的都是公共母线电压，而不 能检测出励磁电压或其他发电机承担的感 性无功负载。这些无功负载不平衡将导致发电机之间的 环流（涡流） 。为将此影响最小化，采用了一补偿电路， 通过给调压器送一

37、修正信号来平衡无功负 载。发电机负载电流直接穿过互感器初级线 圈。次级接在阻性负荷（变阻器）与发电 机的一相上，该相与初级相位差 90 度。对 感性负载， CT 次级将产生一电压， 加在电 阻上，其大小和相位均与线电压成比例。 该电压与调压器检测的电压矢量相加以产 生一个修正信号， 从而导致输出电压下降。接在同一负载上的其他发电机上的调节器 将检测到电压下降，并增加其励磁从而是 母线电压保持不变。对非感性负载，互感器初级与次级电流大 致保持 90 度的相位差， 因此对传感信号增 加很少。发电机组件无功压降补偿器调节：1将补偿器变阻器调至最小值（逆时针） ， 记录下 1#单元上由 1/4 负载变

38、至满负载 的转速和电压。对 2# 单元也一样。2比较读数并对调压器和调速器作最后调 节，以使对每个单元，每次负载变化时 电压在 1V 内，速度在 1Hz 内。3按如下步骤检查每个单元上的压降补偿：a 让 1#单元运行在适当的速度和电 压下， 加以功率因数滞后的负载。 负 载最好在 1/2 至满负载之间并且必须 是感性的。b 将变阻器置于最小值，观察1#单元上的电压表。 当顺时针转动变阻器 时，电压表应该显示电压下降。 如果 在顺时针转动变阻器时电压更大了， 则关闭系统， 将发电机负载线穿过互 感器的方向反过来， 或者将互感器导 线反向。c 将变阻器置于满负载额定电压大 约 4% 的位置。例如，

39、在 480V 系统 中，满负荷下电压会下降 19.2V 或 1/2 负载下下降 9.6V 。采用下面的公 式来确定不是满负荷时的下降值： 额定电压 x0.04x 实际负载 *= 电压 降*（用满负荷的百分比来表示）在满负荷、功率因数为 0.8时，3-5% 的电压降对并联应该是适当的。d. 对2#单元重复步骤a,b,c,确定在 相同的负载下电压降与 1#单元相等。e 通过这个过程， 两个单元将按比例 分担无功电流。4作为对步骤 13 的补充，希望按照如下 步骤来核实各单元正确地分担了无功负 荷：a 将单元在一半至满负荷时并联。 检 查瓦特表以确定每个单元带有相等 KW 的或者与其容量成比例的负载。 如果负载不正确， 调整并重新核对调 速器节流阀控制至适当平衡负载。b 负载平衡后， 检查安培表， 看是否 产生相等的或者与其容量成比例的 电流。 如果电流不正确， 调节下降变 阻器以减少读数高的单元的电流。 电 流应该减少到平均分配或者按比例 分配。作为步骤 a 和 b 的