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康明斯斯坦福發(fā)電機維護保養手冊 |
摘要：適當的保養和維護對交流發(fā)電機的可靠運行和接觸到交流發(fā)電機的任何人的安全都是至關(guān)重要的。應按照康明斯發(fā)電機制造商提供的檢查程序和計劃來(lái)檢查交流發(fā)電機，以確定任何潛在的故障模式、誤用或過(guò)度磨損的跡象。每個(gè)交流發(fā)電機都提供一個(gè)交流發(fā)電機專(zhuān)用的保養手冊（也稱(chēng)為安裝、服務(wù)和維護手冊）。每本手冊都包括一個(gè)關(guān)于服務(wù)和維護的部分。
一、推薦維護進(jìn)度計劃
保養手冊中發(fā)布的推薦服務(wù)計劃表顯示推薦的保養措施，按交流發(fā)電機子系統分組。該表中的各個(gè)列都顯示了這些類(lèi)型的保養措施，交流發(fā)電機是否必須在運行，以及服務(wù)水平。服務(wù)頻率以運行小時(shí)或間隔時(shí)間為單位，以較早者為準。在行與列相交的單元格中，交叉(X)顯示保養措施類(lèi)型以及需要時(shí)。星號（*）表示僅在必要時(shí)完成的保養措施。
在推薦的服務(wù)時(shí)間表中提到的服務(wù)級別文件可以直接從康明斯發(fā)電機技術(shù)客戶(hù)服務(wù)部門(mén)購買(mǎi)。
1、斯坦福交流發(fā)電機
斯坦福交流發(fā)電機的推薦保養計劃，包括以下各小節：
● 建議的服務(wù)計劃
● 軸承
● 控制
● 冷卻系統
● 聯(lián)軸器
● 整流系統
● 溫度傳感器
● 繞組。
2、AvK交流發(fā)電機
AvK交流發(fā)電機的推薦保養計劃，包括以下各小節：
● 預防性維修
● 安全注意事項
● 建議的服務(wù)計劃
● 服務(wù)-一般結構
● 振動(dòng)
● 維修軸承和潤滑系統
● 帶有軸承絕緣層的發(fā)電機
● 服務(wù)繞組
● 維修發(fā)電機冷卻器
● 維修、拆卸和重組。
二、交流發(fā)電機維護的重要性
維護方案是為了滿(mǎn)足不同交流發(fā)電機設計的需要。維護策略有三種類(lèi)型；
● 反應性維護
○ 故障或異常操作。
● 基于預防性時(shí)間的維護
○ 基于時(shí)間的維護。
○ 根據制造商的經(jīng)驗。
● 基于預測性/條件的維護
○ 根據實(shí)際測量值進(jìn)行維護。
定期的預防性維護計劃將確保峰值性能，最大限度地延長(cháng)交流發(fā)電機的壽命，最大限度地提高可靠性和最小化故障。
三、安裝注意事項
交流發(fā)電機必須安裝在可接近的位置，便于接近主接線(xiàn)盒、軸承蓋、空氣過(guò)濾器、百葉窗（入口和出口）和NDE/DE端部支架。上述接入點(diǎn)提供了內部交流發(fā)電機組件，如圖1所示。這將允許執行定期檢查，本地維護和拆卸外部服務(wù)的交流發(fā)電機。
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圖1：需要定期維護的內部交流發(fā)電機部件 |
1、交流發(fā)電機起重
不同的交流發(fā)電機設計必須通過(guò)連接到吊點(diǎn)（凸耳或眼睛）的鉤或鉤扣提升。在吊裝交流發(fā)電機時(shí)，必須使用足夠長(cháng)度的鏈條，必要時(shí)必須使用吊桿，以免損壞接線(xiàn)盒、交流發(fā)電機部件，并防止轉子在1個(gè)軸承交流發(fā)電機上出現故障，如圖2所示。在吊裝整個(gè)發(fā)電機組時(shí)，安裝工程師必須使用專(zhuān)門(mén)設計的發(fā)電機組起吊點(diǎn)，而不是交流發(fā)電機的吊耳。
2、機械的聯(lián)軸器
安裝工程師應遵循保養手冊中提供的交流發(fā)電機制造商的集成說(shuō)明。耦合時(shí)，工程師不應試圖通過(guò)操縱圖3中冷卻風(fēng)扇所示的風(fēng)扇葉片來(lái)旋轉交流發(fā)電機轉子，因為風(fēng)扇的設計不能承受這種力，因此會(huì )損壞。連接盤(pán)的孔應與飛輪孔對齊。在組裝聯(lián)軸器時(shí)，不應對軸承施加額外的力，因為它會(huì )損壞軸承。
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圖2：交流發(fā)電機吊裝方法 |
圖3：交流發(fā)電機冷卻風(fēng)扇葉片
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四、安全與環(huán)境
必須遵循交流發(fā)電機制造商的一般和當地的健康和安全說(shuō)明。不正確的安裝、維修或更換部件可能導致嚴重的設備損壞和人身傷害。只有合格的人員才能進(jìn)行電氣和機械部件的安裝。在設備上提供了安全信息標志，以指示危險并強調說(shuō)明。
圖4：交流發(fā)電機上提供的安全標志示例
1、環(huán)境的條件
如果不進(jìn)行適當的服務(wù)和維護，安裝在發(fā)電機組中的惡劣環(huán)境條件下的交流發(fā)電機在其所在位置可能會(huì )發(fā)生故障。確?？煽康牧钊藵M(mǎn)意的服務(wù)，首先仔細考慮通風(fēng)系統的設計，將由交流發(fā)電機和發(fā)動(dòng)機共享。簡(jiǎn)化考慮，只是決定有一個(gè)相對簡(jiǎn)單的冠蓋與大開(kāi)口的發(fā)動(dòng)機，然后考慮安裝低成本空氣過(guò)濾器所滿(mǎn)足的交流發(fā)電機，將導致操作問(wèn)題。
在發(fā)電機組設計階段，關(guān)于冠層設計和氣流控制的決定必須包括與交流發(fā)電機制造商的討論，以確保指定適當的可選額外空氣過(guò)濾器/百葉窗組件，或提高交流發(fā)電機的IP等級，并為整個(gè)發(fā)電機組實(shí)施定制的維護制度。
2、鹽霧條件下使用
例如：一個(gè)RTGCrane應用程序是一個(gè)相當獨特的情況。由于使交流發(fā)電機的輸出特性適合于為起重機的驅動(dòng)電機供電，結合可變起重機電機負載的占空比，交流發(fā)電機通常在相當低的繞組溫度下工作。雖然這種低溫情況通常被認為是有益的，但當操作環(huán)境是一個(gè)高濕度的鹽時(shí)，它確實(shí)會(huì )引入一個(gè)問(wèn)題。從繞組中驅動(dòng)水分的公認繞組溫度約為95oC和經(jīng)驗表明，RTG應用程序并不能實(shí)現這一點(diǎn)。
因此，我們有一個(gè)被含鹽大氣污染的碼頭，加上工作碼頭周?chē)幕覊m和污染物，加上RIC發(fā)動(dòng)機港口車(chē)輛為這個(gè)纏繞污染問(wèn)題增加了排氣副產(chǎn)品。再加上與當地天氣條件相關(guān)的濕度和濕度，在交流發(fā)電機的外部形成表面水分，繞組不夠熱，不足以驅動(dòng)水分，我們創(chuàng )建了一個(gè)繞組絕緣能力大大降低“屏障”系統。
以上考慮了削弱繞組絕緣系統的污染物。下面解釋了與用于驅動(dòng)各種起重機運動(dòng)的變速驅動(dòng)單元相關(guān)的額外電應力。
這些VSD是非線(xiàn)性負載[NLL]，具有相當高水平的諧波失真。由此產(chǎn)生的諧波電壓失真導致的瞬態(tài)電壓條件，很可能是交流發(fā)電機在正常線(xiàn)性負載條件下所經(jīng)歷的峰值的兩倍。
這些高瞬態(tài)電壓峰值壓力的電氣絕緣系統，一個(gè)干凈的未受污染的繞組絕緣系統可以應對。但受污染的繞組會(huì )發(fā)現這種瞬態(tài)電壓峰值難以控制，隨后不可避免的是絕緣屏障的破裂和繞組短路。
決定讓新的交流發(fā)電機配備IP44入口百葉窗，將確保在交流發(fā)電機運行時(shí)，入口冷卻空氣被過(guò)濾，并通過(guò)前置過(guò)濾系統去除水分滴。然而，IP44過(guò)濾器組件并沒(méi)有真正解決該位置在沿海、含鹽的大氣中的所有問(wèn)題。鹽的問(wèn)題是它會(huì )在交流發(fā)電機的繞組上形成吸濕膜。當交流發(fā)電機工作，繞組變熱時(shí)，濕氣被驅動(dòng)離開(kāi)繞組表面，絕緣電阻紅外將足夠高，以確保不發(fā)生絕緣故障或表面跟蹤發(fā)生。然而，一旦發(fā)電機組停止，交流發(fā)電機的局部環(huán)境變得極其潮濕，此時(shí)在繞組上形成的吸濕鹽層將吸收水分，這將導致繞組紅外值降低到低水平，因此，無(wú)法絕緣/隔離相對相和相對接地。因此，當發(fā)電機組下次啟動(dòng)，交流發(fā)電機激勵到正常工作電壓-電力時(shí)，由于表面跟蹤引發(fā)的絕緣故障將發(fā)生絕緣故障的實(shí)際風(fēng)險。
理想的解決方案是過(guò)濾產(chǎn)生一組冷卻空氣中的鹽。但實(shí)用性必須包括控制交流發(fā)電機環(huán)境的濕度水平，這涉及的遠遠不止是安裝一個(gè)交流發(fā)電機抗冷凝加熱器。
最成功的方案包括使用一個(gè)風(fēng)扇加熱器，在發(fā)電機組“腔室”周?chē)党鰩浊叩臒峥諝?，以保持濕度RH%盡可能低。顯然，當發(fā)電機組不運行時(shí)，這需要一個(gè)電源供應，因此很可能不是一個(gè)容易的選擇。
在其編程服務(wù)任務(wù)后，可能有一種方法在發(fā)電機組上運行。這將是在一種保持熱干空氣循環(huán)，同時(shí)整個(gè)發(fā)電機組區域的溫度逐漸降低，以停止發(fā)電機組周?chē)鶵H%的突然增加，當他們停止并被困在他們的“汗盒”冠層。
可能是發(fā)電機組并行運行，或者是發(fā)電機組與電源并行運行。這就建議了一個(gè)引入一些生成集環(huán)境控制的選項，因為似乎總是有一個(gè)電源可用。
我們不能排除與平行失誤相關(guān)的應力，或當地電源的不穩定性。g.;微中斷，會(huì )破壞絕緣系統，導致故障。但是，如果現場(chǎng)歷史是在啟動(dòng)發(fā)電機組準備讓機組恢復使用的時(shí)刻發(fā)生繞組故障，那么根據經(jīng)驗，我們認為鹽水污染是罪魁禍首。
五、繞組絕緣系統的維護
檢查繞組絕緣系統狀況的唯一方法是引入常規程序檢查定子繞組絕緣電阻(IR)值，雖然低壓方案不是正常做法，但如果交流發(fā)電機安裝在任何具有挑戰性的環(huán)境中，也應測量極化指數[PI]。此檢查只需要對定子繞組進(jìn)行。轉子的旋轉和它在低電壓下工作的事實(shí)意味著(zhù)，它沒(méi)有那么大的風(fēng)險。
有關(guān)紅外和PI測試的詳細信息，請參閱AGN015-測試繞組絕緣系統。
在第一次指示紅外線(xiàn)和PI值較低時(shí)，必須清潔交流發(fā)電機定子繞組。
勵磁機場(chǎng)是另一個(gè)“危險”組件，它與直流運行。意味著(zhù)它具有固定極化，具有較高的風(fēng)險因素。如果勵磁機現場(chǎng)絕緣失效，它也將取出AVR。
清潔繞組
如果需要清洗繞組，則優(yōu)選的方法是完全剝離交流發(fā)電機，以便進(jìn)行徹底檢查，然后進(jìn)行清洗過(guò)程，從而鼓勵清除污垢，而不會(huì )導致污垢進(jìn)一步進(jìn)入繞組組件。洗滌介質(zhì)應為從定向噴嘴施加的壓力不超過(guò)3bar的清潔熱水。
在任何情況下，繞組絕緣都不應受到使絕緣材料變形的水壓噴射。
對于極油性污染物，另一種方法是使用熱壓力洗滌-不超過(guò)3巴-添加中性pH的基于溶劑的可生物降解清潔劑。注：“自動(dòng)智能”和水瓦什”是這種可生物降解清潔劑的商品名稱(chēng)。
水基堿性洗滌劑不應用于清洗，因為它們含有“潤濕劑”，會(huì )以鹽的形式將污染物留在纏繞表面。這些污染物具有吸濕性，因此很容易吸收水分，這將降低絕緣電阻，促進(jìn)表面跟蹤。
注意：不適當或執行不當的清潔方法會(huì )使污染嵌入在繞組縫隙中，而這種局部污染會(huì )促進(jìn)絕緣系統的退化。
清洗過(guò)程結束后，繞組必須在數小時(shí)內緩慢加熱到至少100℃，在徹底干燥過(guò)程中至少為10到24小時(shí)。在此過(guò)程中，必須測量絕緣電阻、相間和相接地。
關(guān)于干燥程序，請參考交流發(fā)電機的保養手冊（安裝，服務(wù)和維護手冊）和紅外測試程序，包括兆歐姆值中的值。
繞線(xiàn)必須達到，繞線(xiàn)紅外足夠高，使繞線(xiàn)組件被認為是可用單元。
一旦繞組被清洗，絕緣電阻提高到滿(mǎn)意的水平，清潔和干燥的繞組應使用適當的“涂層”電防跟蹤樹(shù)脂/清漆處理。這種處理將防止繞組表面進(jìn)一步立即再次污染。所選的防跟蹤材料應具有與交流發(fā)電機的絕緣系統相同的絕緣額熱等級——“F”級或“H”級。還必須進(jìn)行檢查，以確保電氣防跟蹤樹(shù)脂/清漆將附著(zhù)在繞組的原始浸漬材料上。
總結：
保養措施旨在最大化交流發(fā)電機的使用壽命，但不得改變、延長(cháng)或改變制造商的標準保修條款或客戶(hù)在該保修中的義務(wù)。每個(gè)維護周期僅是一個(gè)指南，根據交流發(fā)電機的安裝和操作按照制造商的指導方針進(jìn)行開(kāi)發(fā)。如果交流發(fā)電機位于和/或在不利或不尋常的環(huán)境條件下運行，維護周期可能需要更頻繁。應在不同服務(wù)之間持續監測交流發(fā)電機，以確定任何潛在的故障模式、誤用或過(guò)度磨損的跡象。
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