發(fā)電機常見故障及解決方案匯總

1、雙饋發(fā)電機簡介及常見故障一：雙饋電機簡介及工作原理(1)簡介：雙饋異步風力發(fā)電機(DFIG, Double-Fed Induction Generator)是一種 繞線式感應發(fā)電機，是變速恒頻風力發(fā)電機組的核心部件， 也是風力 發(fā)電機組國產(chǎn)化的關鍵部件之一。該發(fā)電機主要由電機本體和冷卻系 統(tǒng)兩大部分組成。電機本體由定子、轉(zhuǎn)子和軸承系統(tǒng)組成，冷卻系統(tǒng) 分為水冷、空空冷和空水冷三種結(jié)構(gòu).雙饋異步發(fā)電機的定子繞組直接與電網(wǎng)相連，轉(zhuǎn)子繞組通過變流 器與電網(wǎng)連接，轉(zhuǎn)子繞組電源的頻率、電壓、幅值和相位按運行要求 由變頻器自動調(diào)節(jié)，機組可以在不同的轉(zhuǎn)速下實現(xiàn)恒頻發(fā)電，滿足用電負載和并網(wǎng)的要求。由于采用了交流

2、勵磁，發(fā)電機和電力系統(tǒng)構(gòu)成 了 “柔性連接"，即可以根據(jù)電網(wǎng)電壓、電流和發(fā)電機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)勵 磁電流，精確的調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出電壓，使其能滿足要求。(2)工作原理：雙饋感應發(fā)電機由定子繞組直連定頻三相電網(wǎng)的繞線型感應發(fā) 電機和安裝在轉(zhuǎn)子繞組上的雙向背靠背IGBT電壓源變流器組成?！半p饋”的含義是定子電壓由電網(wǎng)提供，轉(zhuǎn)子電壓由變流器提供。該系統(tǒng)允許在限定的大范圍內(nèi)變速運行。 通過注入變流器的轉(zhuǎn)子電流， 變流器對機械頻率和電頻率之差進行補償。在正常運行和故障期間， 發(fā)電機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)由變流器及其控制器管理。變流器由兩部分組成：轉(zhuǎn)子側(cè)變流器和電網(wǎng)側(cè)變流器，它們是彼 此獨立控制的。電力電子變流器的

3、主要原理是轉(zhuǎn)子側(cè)變流器通過控制 轉(zhuǎn)子電流分量控制有功功率和無功功率， 而電網(wǎng)側(cè)變流器控制直流母 線電壓并確保變流器運行在統(tǒng)一功率因數(shù)(即零無功功率)。功率是饋入轉(zhuǎn)子還是從轉(zhuǎn)子提取取決于傳動鏈的運行條件：在超 同步狀態(tài)，功率從轉(zhuǎn)子通過變流器饋入電網(wǎng)；而在欠同步狀態(tài)，功率 反方向傳送。在兩種情況(超同步和欠同步)下，定子都向電網(wǎng)饋電。(3)優(yōu)點：首先，它能控制無功功率，并通過獨立控制轉(zhuǎn)子勵磁電流解耦有 功功率和無功功率控制。其次，雙饋感應發(fā)電機無需從電網(wǎng)勵磁，而 從轉(zhuǎn)子電路中勵磁。最后，它還能產(chǎn)生無功功率，并可以通過電網(wǎng)側(cè) 變流器傳送給定子。但是，電網(wǎng)側(cè)變流器正常工作在單位功率因數(shù)， 并不包含風力

4、機與電網(wǎng)的 無功功率交換。二：電機常見故障及解決辦法1:電機軸電流電流？電機的軸一一軸承座一一底座回路中的電流稱為軸電流軸電流產(chǎn)生的原因：(1)磁場不對稱；(2)供電電流中有諧波；(3)制造、安裝不好，由于轉(zhuǎn)子偏心造成氣隙不勻；(4)可拆式定子鐵心兩個半圓間有縫隙；(5)有扇形疊成的定子鐵心的拼片數(shù)目選擇不合適。軸電流危害：使電機軸承表面或滾珠受到侵蝕，形成點狀微孔，使軸承運轉(zhuǎn)性能惡化，摩擦損耗和發(fā)熱增加，最終造成軸承燒毀。預防軸電流：（ 1） 消除脈動磁通和電源諧波（如在變頻器輸出側(cè)加裝交流電抗器）（ 2）電機設計時，將滑動軸承的軸承座和底座絕緣，滾動軸承的外圈和端蓋絕緣。2：電機不宜輕載運

5、行？電機輕載運行時，會造成：（ 1）電機功率因數(shù)低；（ 2）電機效率低。會造成設備浪費，運行不經(jīng)濟。3：電機過熱的原因有哪些？（ 1）負載過大；（ 2）缺相；（ 3）風道堵塞；（ 4）低速運行時間過長；（ 5）電源諧波過大。4：久置不用的電機投入前需要做哪些工作？（ 1）測量定子、繞組各相間及繞組對地絕緣電阻。絕緣電阻R應滿足下式：R> Un/(1000+P/1000)(M Q)Un：電機繞組額定電壓（V）P:電機功率（KW）對于 Un= 380V 的電機，R> 0.38MQ。如絕緣電阻低，可：a：電機空載運行23h烘干；b:用10%額定電壓的低壓交流電通入繞組或?qū)⑷嗬@組串聯(lián)后用

6、直流電烘，保持電流在50%的額定電流；c：用風機送入熱空氣或加熱元件加熱。（ 1）清理電機。（ 2）更換軸承潤滑脂。5：為什么不能任意起動寒冷環(huán)境中的電機？電機在低溫環(huán)境中過長會：（ 1）電機絕緣開裂；（ 2）軸承潤滑脂凍結(jié)；（ 3）導線接頭焊錫粉化。因此， 電機在寒冷環(huán)境中應加熱保存，在運轉(zhuǎn)前應對繞組和軸承進行檢查。6：電機三相電流不平衡的原因有哪些？（ 1）三相電壓不平衡；（ 2）電機內(nèi)部某相支路焊接不良或接觸不好；（ 3）電機繞組匝間短路或?qū)Φ?、相間短路；（ 4）接線錯誤。7:為什么60Hz的電機不能用接于50Hz的電源？電機設計時一般使硅鋼片工作在磁化曲線的飽合區(qū)，當電源電壓一定時，降

7、低頻率會使磁通增加，勵磁電流增加，導致電機電流增加，銅耗增加， 最終導致電機溫升增高，嚴重時還可能因線圈過熱而燒毀電機。8：電機缺相的原因有哪些？電源方面：（ 1）開關接觸不良；（ 2）變壓器或線路斷線；（ 3）保險熔斷。電機方面：（ 1）電機接線盒螺絲松動接觸不良；（ 2）內(nèi)部接線焊接不良；（ 3）電機繞組斷線。9：造成電機異常振動和聲音的原因有哪些？機械方面：（ 1）軸承潤滑不良，軸承磨損；（ 2）緊固螺釘松動；（ 3）電機內(nèi)有雜物。電磁方面：1）電機過載運行；2）三相電流不平衡；（ 3）缺相；（ 4）定子，轉(zhuǎn)子繞組發(fā)生短路故障；（ 5）籠型轉(zhuǎn)子焊接部分開焊造成斷條。10：起動電機前需做哪

8、些工作？（1）測量絕緣電阻（對低電壓電機不應低于0.5MQ）;（ 2）測量電源電壓。檢查電機接線是否正確，電源電壓是否符合要求；（ 3）檢查起動設備是否良好；（ 4）檢查熔斷器是否合適；（ 5）檢查電機接地，接零是否良好；（ 6）檢查傳動裝置是否有缺陷；（ 7）檢查電機環(huán)境是否合適，清除易燃品和其它雜物。11：電機軸承過熱的原因有哪些？電機本身：（ 1）軸承內(nèi)外圈配合過緊；（ 2） 零部件形位公差有問題，如機座、 端蓋、 軸等零件同軸度不好；（ 3）軸承選用不當；（ 4）軸承潤滑不良或軸承清洗不凈，潤滑脂內(nèi)有雜物；（ 5）軸電流。使用方面：（ 1） 機組安裝不當，如電機軸和所拖動的裝置的軸同軸

9、度一合要求；（ 2）皮帶輪拉動過緊；（ 3）軸承維護不好，潤滑脂不足或超過使用期，發(fā)干變質(zhì)。12：電機絕緣電阻低的原因有哪些？（ 1）繞組受潮或有水侵入；（ 2）繞組上積聚灰塵或油污；（ 3）絕緣老化；（ 4）電機引線或接線板絕緣破壞。三、主要結(jié)構(gòu)3.1 定子，機座為焊接結(jié)構(gòu)，內(nèi)部鐵芯疊壓后由軸向扣片拉緊定子線圈為3相成型線圈嵌線后整體真空壓力浸漆絕緣等級H三相繞組由電纜線引固定在機座上的大接線盒內(nèi)。3.2 轉(zhuǎn)子，為繞線式轉(zhuǎn)子鐵心采用壓力安裝在軸上轉(zhuǎn)子繞組為波形繞組，繞組K、 L、 M 端頭通過軸孔引出與非傳動端滑環(huán)連接軸接地采用接地電刷電刷裝在滑環(huán)室并有電刷磨損報警單元編碼器安裝于軸的非傳動

10、端。3.3 加熱器，電機裝配有4個加熱器。3.4 端蓋、軸承端蓋采用鑄造結(jié)構(gòu)軸承采用兩個絕緣深溝球軸承。3.5 冷卻和通風，發(fā)電機采用機殼水內(nèi)冷卻，電機內(nèi)部風扇使空氣循環(huán)流動把熱量傳到電機機殼機殼中循環(huán)的冷卻水將熱量帶走，滑環(huán)室內(nèi)部空氣自然流動，熱量傳遞給滑環(huán)室再經(jīng)過頂部裝的水冷機構(gòu)進行冷卻。3.6 滑環(huán)室滑環(huán)室，裝在電機外部的非傳動端防護等級IP23滑環(huán)裝在 軸上，刷架系統(tǒng)裝配于滑環(huán)室內(nèi)，然后固定在非傳動端端蓋上，用傳感器監(jiān)控主電刷和軸接地電刷磨損外接信號電纜固定于輔助接線盒 內(nèi)。3.7 接線盒，大接線盒位于電機傳動端頂部從右側(cè)出線從傳動端看。3.8 電器連接，電機定子、轉(zhuǎn)子三相繞組由外接電

11、纜引出固定于接線盒內(nèi)，是日常維護電機所必需的維護。包括軸承，潤滑，滑環(huán)和電刷維護，清潔電機和附件。4.1 為保證其使用壽命軸承要求定期潤滑。潤滑脂.軸承脂 Shell AlbidaEMS2如因某種原因沒有所要求的潤滑脂使用其他等級相當?shù)臐櫥璐_定兩種油脂的相容性和新油脂加注量。加油部位傳動端潤滑點1100g。 非傳動端潤滑點2100g。 加油周期自動注油系統(tǒng)P22344036972每經(jīng)過 3500h 向每個潤滑點加油100g 若采用手動注油時按照每3500h分別向潤滑點1、2各加注100g。注意不能超過指定的潤滑脂量否則電機會因漏油而故障要求的裝置帶G1/2錐形潤滑頭的滑油槍。2個再潤滑嘴G

12、1/2加油順序電機運轉(zhuǎn)時將一定數(shù)量的新潤滑油脂相同等級壓入，從集油器中排除廢油。4.2 電刷維護檢查周期運行后一周然后每隔6 個月電機靜止時檢查電刷狀態(tài)逐個取下并檢查電刷。1 正常運行狀態(tài)下的電刷摩擦面光潔。2 檢查電刷的同時要檢查滑環(huán)狀態(tài)。3 更換所有損壞和磨損的而不能正常運行的電刷用同一型號的新電刷代替。檢查電刷高度1 以書面形式記錄下電刷的磨損量此值用于比較。密切注意電刷磨耗和剩余高度新電刷高度的1/3。1.1 如果電刷已達到或接近達到此磨損值更換1 個同一型號的新電刷。1.2 如果電刷監(jiān)控系統(tǒng)反饋請更換所有電刷。已經(jīng)檢查并重新安裝到正確位置的電刷必須能在刷握里活動自如電刷不能咔噠喀噠響

13、如有響聲取下電刷檢查刷握。檢查臟污的滑環(huán)組件尤其是滑環(huán)、刷握、 連線、絕緣和刷架如有必要應進行清潔。1.3 更換新電刷必須是規(guī)定的型號和尺寸將電刷磨出滑環(huán)面的弧度在電機外預磨以保證電刷與滑環(huán)的觸面積。將電刷裝入刷握檢查電刷導向和運動。用砂紙帶包住滑環(huán)紙帶寬度滑環(huán)寬度兩端余量約200mm 按電機旋轉(zhuǎn)的方向?qū)㈦娝唇M排列預磨按電機旋轉(zhuǎn)方向拉紙帶。 為加快預磨速度開始用粗纖維大砂粒的砂紙來粗磨然后用細砂紙進行精磨。粗磨兩個方向都可以磨精磨只能按上述3 項分步來做。電刷接觸面不得少于80。磨完之后用軟布仔細擦凈刷面。用刷子小心刷掉磨掉的碎屑。用手指觸摸電刷以確認沒有異物。完成磨校之后仔細清除電刷刷件滑

14、環(huán)和滑環(huán)組件表面碳粉。1.4 檢查刷握檢查周期6 個月檢查刷握是否緊固并檢查刷架盒的內(nèi)表面。 檢查底邊和滑環(huán)面之間的距離2.5mm。 檢查壓桿看其是否正常起作用。1.5 滑環(huán)維護檢查周期6 個月滑環(huán)是電接觸面正常運行時會留下電刷的刷痕滑環(huán)的表面質(zhì)量反映出電刷的運行特性。電機靜止時目測滑環(huán) 面。如果滑環(huán)的徑向跳動超差要求重新磨滑環(huán)要求 Rz10表面粗糙度。注意在運行時間約500 小時之后會出現(xiàn)小刷痕小刷痕不會影響到滑環(huán)的安全功能。如果表面有燒結(jié)點大面積燒傷或燒痕滑環(huán)徑向跳動超差必須重磨滑環(huán)。如果出現(xiàn)小污點需按旋轉(zhuǎn)方向來重磨滑環(huán)。此磨具必須與滑環(huán)的實際彎曲面一致。盡可能不要磨掉光澤層光澤層可保證在

15、現(xiàn)有的運狀態(tài)下接觸良好。運行時滑環(huán)的最大徑向跳動量如下速度范圍r/min允許的經(jīng)向跳動量 mm超過10000.05磨削時要注意滑環(huán)最小直徑。初始直徑320mm 最小直徑310mm 注意當滑環(huán)直徑小于最小直徑時必須更換滑環(huán)五、故障診斷與處置。5.1 溫度傳感器讀數(shù)不正常一般原因是溫度傳感器引出線的接線螺栓松動或接線接反。5.2 三相電壓或電流不平衡一般原因是主接線盒內(nèi)的連接螺栓個別沒有緊固或?qū)Ь€接觸面不干凈。5.3 絕緣擊穿應從以下兩個方面分析處理a、電機發(fā)生異常情況短時電壓過高。b、絕緣電阻低原因為線圈不潔、過熱、過潮、環(huán)境溫度過低、絕緣老化等。5.4 電機振動大應從以下三個方面分析處理。a、

16、安裝不良。b、電機轉(zhuǎn)軸彎曲。c、電機轉(zhuǎn)子平衡不良。5.5 軸承故障主要表現(xiàn)在以下幾個方面a、電蝕現(xiàn)象表面可看見斑點在顯微鏡下可觀察到斑點是由細小凹坑原因電流流經(jīng)軸承就會產(chǎn)簇集而成進一步發(fā)展就可導致波紋狀表面。生電火花從而溶融軌道表面。解決辦法通過調(diào)整接地電刷的壓力或采用絕緣軸承避免電流流動。b、剝離現(xiàn)象軌滾道表面被剝離表面發(fā)生剝離后非常粗糙。原因輾壓疲勞。 剝離常常是因為過載而過早發(fā)生而過載是由不正確操作導致軸和軸承座精度太低安裝誤差異物侵入或生銹等引起。解決辦法，找出載荷過重的原因。檢查工作環(huán)境并且盡量采用承載能力大的軸承。增加潤滑油的粘度和改善潤滑系統(tǒng)以形成潤滑油膜。減小安裝誤差。c、變色

17、現(xiàn)象軌道表面變色。原因過熱導致變色變質(zhì)的潤滑油在表面沉積。解決辦法:涂一層有機溶劑后可以除去潤滑油中的沉積。用砂紙打磨都不能除去的粗糙面就是生銹或是腐蝕如果能完全除去那就是過熱導致的回火變色。d、崩蝕現(xiàn)象崩蝕是因軸承粘住而發(fā)生裝配崩蝕造成的痕跡沿軸向此外崩蝕還可發(fā)生在滾子端面以及引導擋邊在回轉(zhuǎn)方向上軌道表面以及滾動接觸表面的劃痕。形成原因裝配和移動過程損壞徑向負荷太大以致接觸表面無法形成持續(xù)油膜或異物侵入預壓力太、大滾動體產(chǎn)生滑動或潤滑條件差。解決辦法改進裝配工藝。改進工作條件。正確預壓。選擇適當?shù)臐櫥瑒┖蜐櫥到y(tǒng)。改善密封效果。e、摩擦損傷和摩擦侵蝕現(xiàn)象摩擦表面生銹有紅色和微粒部分形成凹陷。

18、 摩擦侵蝕現(xiàn)象摩擦表面生銹有紅色和微粒部分形成凹陷。在軌道表面被作為摩擦腐蝕的凹坑相對滾動體是等距離形成的。形成原因振動載荷施加在接觸的部件上就會產(chǎn)生較小振幅的震蕩潤滑劑會被擠出接觸面而且各部分蠕動量很大。軸承的振動角度很小。潤 滑條件不好甚至無潤滑。脈動載荷。運動過程中的振動。振動軸安裝偏斜安裝誤差大配合太 松。解決辦法a. 內(nèi)圈與外圈應該獨立包裝好再運輸如果不能分開軸承應該施加預壓。b. 當軸承用在振動場合中時應使用粘度較大的潤滑脂。c. 換潤滑劑。d. 調(diào)整軸與軸承孔。e. 改善配合。f 、刮痕現(xiàn)象表面粗糙并且有細小微粒粘著。原因滾動體在滾動中產(chǎn)生滑動而潤滑劑性能太差不能避免滑動。解決辦法選擇最佳潤