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13600443583為了達(dá)到交流發(fā)電機(jī)的預(yù)期壽命和性能,必須考慮影響已公布的基礎(chǔ)等級(jí)的許多條件。以下因素必須準(zhǔn)確地運(yùn)用于公布的基準(zhǔn)等級(jí),以正確地選取 (提名) 合適的交流發(fā)電機(jī)。在整個(gè)交流發(fā)電制度造業(yè)務(wù)中,經(jīng)常提到低壓(LV)、中壓(MV)和高壓(HV)輸出。一般來(lái)說(shuō), 低壓指小于690V的標(biāo)稱電壓,MV指1000V~4400V之間的標(biāo)稱電壓,HV指4400V~13800V之間的標(biāo)稱電壓??得魉构緦?duì)斯坦福交流發(fā)電機(jī)的功率區(qū)分、系數(shù)修正以及等級(jí)測(cè)試要求進(jìn)行了系統(tǒng)性的講解。
斯坦福交流同步發(fā)電機(jī)(康明斯旗下品牌之一)的標(biāo)定功率是指在額定轉(zhuǎn)速下持久連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出的額定電容量,用PH 表示。斯坦福發(fā)電機(jī)的額定功率類別,通常用工作制類別表示。 GB755(idtIEC34-1)對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)規(guī)定了 10 種作業(yè)制。 ISO8528-3(GB/T2820.3)規(guī)定,對(duì) RIC 發(fā)電機(jī)組驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)組用發(fā)電機(jī),應(yīng)規(guī)定連續(xù)定額(作業(yè)制 S1)或離散恒定負(fù)載定額(作業(yè)制 S10)。 S1 工作制——連續(xù)作業(yè)制:保持在恒定負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)至熱穩(wěn)定狀態(tài)。 S10 作業(yè)制——離散恒定負(fù)荷工作制:包括不多于 4 種離散負(fù)載值(或等效負(fù)荷)的作業(yè)制。每一種負(fù)載的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間應(yīng)足以使電機(jī)達(dá)到熱穩(wěn)定。在一個(gè)工作周期中的最小負(fù)載可為零(空載、 停機(jī)和斷能)。
發(fā)電機(jī)的標(biāo)定容量是指在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境現(xiàn)象下(大氣壓力、相對(duì)溫度、環(huán)境溫度)的 12h 連續(xù)運(yùn)行功率(其中允許超負(fù)載 10%運(yùn)轉(zhuǎn) 1h)。機(jī)組超過(guò) 12h 以上持續(xù)使用時(shí),其輸出容量為按掛車電站式發(fā)電機(jī)標(biāo)定功率的 90%修正后折算的電容量。發(fā)電機(jī)的功率類型是綜合考慮配套件的功率類型并結(jié)合實(shí)際使用情況來(lái)規(guī)定的。ISO8528-1 規(guī)定機(jī)組的容量類別是: (1)連續(xù)功率(COP); (2)基礎(chǔ)功率(PRP);
對(duì)于同一臺(tái)發(fā)電機(jī)組,額定容量歸類不同,其大小也不一樣。所有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及 ISO8528-5(GB/T2820.5)均規(guī)定制造商在產(chǎn)品標(biāo)牌的額定容量前必須標(biāo)明功率歸類,即加詞頭:COP、PRP 或LTP。這樣標(biāo)示,既能反映發(fā)電機(jī)組的實(shí)際情況,又便于用戶使用。同樣,用戶在選取機(jī)組時(shí),也請(qǐng)務(wù)必注意功率類型。
環(huán)境溫度較高會(huì)引起交流發(fā)電機(jī)中的作業(yè)溫度過(guò)高。為了保持機(jī)器的熱額定值 ,必須減少kVA的輸出額定值。連續(xù)額定工業(yè)用交流發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)溫度為40°C 。如果環(huán)境溫度低于40°C,則可以提高額定值。最大允許的環(huán)境溫度為60oC。如果冷卻空氣溫度 高于60oC,請(qǐng)進(jìn)行指導(dǎo)。
空氣在高海拔地區(qū)空氣密度減輕。較低密度的空氣降低了交流發(fā)電機(jī)的傳熱特征,導(dǎo)致溫度升高。為了保持機(jī)器的規(guī)劃熱額定值,必須限制交流發(fā)電機(jī)的額定值。在海拔1000米(3300英尺)時(shí),空氣密度的變化不足以從根本上改變空氣的熱傳遞特性。在1000masl以上,低密度空氣冷卻交流發(fā)電機(jī)內(nèi)部部件的有效性充分減少。為了防范因降低冷卻而過(guò)高,輸出額定值必須降低。國(guó)際公認(rèn)的減壓系數(shù)是基于超過(guò)1000masl每500米3%的減速,海拔高度為4000masl。
注意:盡管運(yùn)用了減速因子,但有必要進(jìn)一步考慮在高海拔1000至4000masl之間使用高壓發(fā)電機(jī)。
功率因數(shù)是一種識(shí)別完成作業(yè)所需的主動(dòng)實(shí)際容量(kWe)和所消耗的表視功率(kVA)之間的電關(guān)系的手段。這種差別是由于施加于交流發(fā)電機(jī)上的電氣負(fù)載的電氣特點(diǎn)造成的。靜音式發(fā)電機(jī)組容量因數(shù)基礎(chǔ)上是對(duì)電流波形相對(duì)于電壓波形的定期-相位角差的測(cè)量。這個(gè)想法是確定提供的電力(kVA)是怎樣高效地與實(shí)際完成的工作(kWe)相關(guān)的。當(dāng)功率因數(shù)更接近統(tǒng)一時(shí),功率被更有效地利用。交流發(fā)電機(jī)的額定容量符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)劃為在0pf和1.0pf(單位)之間安全運(yùn)轉(zhuǎn),由于大多數(shù)電氣負(fù)荷具有這些感應(yīng)功率因數(shù)特性。這是一個(gè)交流發(fā)電機(jī)的最佳作業(yè)性能的區(qū)域。當(dāng)為功率因數(shù)低于0.8滯后的負(fù)荷供電時(shí),交流發(fā)電機(jī)的繞組將運(yùn)轉(zhuǎn)得更熱。因此,需要降低交流發(fā)電機(jī)的kVA輸出額定值,以保持繞組中準(zhǔn)確的作業(yè)溫度。下表供應(yīng)了不同滯后容量因數(shù)必須應(yīng)用于交流發(fā)電機(jī)kVA輸出額定值的減乘系數(shù):
領(lǐng)先(電容式)功率因數(shù)負(fù)載會(huì)致使交流發(fā)電機(jī)的輸出端電壓升高。這種影響對(duì)AVR的控制,可能對(duì)連接的負(fù)載造成損壞。可由交流發(fā)電機(jī)支持的電容性負(fù)載是有限的,并因規(guī)劃而異。康明斯公司運(yùn)用工程部提供適當(dāng)?shù)男阅芮€,稱為“工作曲線”或“能力曲線”。此圖表或曲線可用于確定交流發(fā)電機(jī)的最大輸出功率。因?yàn)樯鲜鲈颍?dāng)裝置由發(fā)電機(jī)組供電時(shí),應(yīng)盡可能斷開,除非考慮了所有要素下負(fù)荷的真實(shí)作業(yè)功率因數(shù)。
表1中的額定乘系數(shù)是H級(jí)絕緣的低壓交流發(fā)電機(jī)。這些單乘因子將用于H類、F類、B 類和E類的溫度上升等級(jí)。該表是基于40oC每5oC的等級(jí)調(diào)整3%。該表可用于斯坦福S0/S1至S7/LV系列交流發(fā)電機(jī):
表2中的額定值倍增系數(shù)為基本連續(xù)等級(jí)絕緣等級(jí)的LV/MV/HV交流發(fā)電機(jī);H級(jí)和F級(jí)。這些乘 系數(shù)用于H類、F類、B類和E類的升溫等級(jí)。該表是基于40oC每一個(gè)5oC的等級(jí)調(diào)整。該表可用 于斯坦福S9、P80和AvK交流發(fā)電機(jī)
如果交流發(fā)電機(jī)已通過(guò)CAMOS工具配置,符合適當(dāng)?shù)膽?yīng)用規(guī)范,那么適合于該運(yùn)用的冷卻空氣入口溫度的所有環(huán)境等級(jí)要素將已經(jīng)應(yīng)用。因此,不需要進(jìn)一步的等級(jí)調(diào)整。
表3表格中的額定值倍增系數(shù)為絕緣等級(jí)的峰值后備等級(jí)下的LV/MV/HV交流發(fā)電機(jī);H級(jí)和F級(jí)。這些乘系數(shù)將用于40C和27C環(huán)境溫度下的備用等級(jí)和40C和27C環(huán)境溫度下的F級(jí)。表3是基于來(lái)自40oC的每個(gè)5oC的x%的等級(jí)調(diào)整,適合于所有斯坦福和AvK品牌的交流發(fā)電機(jī)。
IEC60085提供了交流發(fā)電制度造商可用于規(guī)劃交流發(fā)電機(jī)的絕緣裝置的絕緣等級(jí)選項(xiàng)的具體信息。下表說(shuō)明了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中供應(yīng)的每個(gè)絕緣系統(tǒng)等級(jí)的允許溫升。銅定子繞組的實(shí)際溫度為°C(升高)中的最大允許溫度。這個(gè)“上升”值是基于40°C的環(huán)境溫度,這是所有工業(yè)使用的交流發(fā)電機(jī)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于基本持續(xù)額定值,還有一個(gè)裕量或安全因素,稱為“熱點(diǎn)”,一般是10°C或15°C。這三個(gè)溫度值加在一起,給出了交流發(fā)電機(jī)絕緣系統(tǒng)的“總溫度”:
注:用數(shù)學(xué)計(jì)算出的絕緣系統(tǒng)的“半衰期”數(shù)字是在指定的溫升值下的20,000小時(shí),用于持續(xù)運(yùn)行和在40°C環(huán)境下。如果現(xiàn)場(chǎng)要素是可接受的標(biāo)準(zhǔn),并且所施加的負(fù)載在額定值范圍內(nèi),那么絕緣機(jī)構(gòu)中的絕緣材料的實(shí)際壽命將會(huì)長(zhǎng)得多。
交流發(fā)電機(jī)可在不一樣的溫升額定下運(yùn)行的基礎(chǔ)連續(xù)額定和備用額定。選擇交流發(fā)電機(jī)的溫升額定值可以縮短或增長(zhǎng)交流發(fā)電機(jī)的絕緣機(jī)構(gòu)的使用時(shí)限。表4說(shuō)明了H類絕緣機(jī)構(gòu)計(jì)算出的半衰期——實(shí)際使用壽命取決于現(xiàn)場(chǎng)和運(yùn)用因素。
過(guò)濕導(dǎo)致繞組凝結(jié),會(huì)引起交流發(fā)電機(jī)絕緣機(jī)構(gòu)過(guò)早失效。如果在這些因素下打開交流發(fā)電機(jī),預(yù)制艙發(fā)電機(jī)組交流發(fā)電機(jī)的繞組很可能產(chǎn)生災(zāi)難性的故障。一個(gè)防冷凝加熱器是提供作為一個(gè)可選的額外的高濕度要素。防冷凝加熱器需要一個(gè)單獨(dú)的電源。當(dāng)交流發(fā)電機(jī)靜止不動(dòng)時(shí),該加熱器應(yīng)與其他方案一起使用,如發(fā)電機(jī)組外殼中的空間加熱器一起使用。發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn),必須自動(dòng)斷開抗凝加熱器??估淠訜崞鞯脑O(shè)計(jì)是為了保持機(jī)器的干燥,而且它無(wú)法干燥已經(jīng)被冷凝而飽和的交流發(fā)電機(jī)。
外殼保護(hù)被標(biāo)識(shí)為字母IP后面的兩個(gè)數(shù)字。例如IP23,并指示機(jī)器對(duì)固體物體和液體的有害進(jìn)入的保護(hù)程度。第一個(gè)數(shù)字表示對(duì)固體的保護(hù)程度,第二個(gè)數(shù)字表示對(duì)液體的保護(hù)程度。第三個(gè)數(shù)字提供了防范機(jī)械沖擊的保護(hù),但這在旋轉(zhuǎn)機(jī)器行業(yè)中一般沒(méi)有顯示出來(lái)。保護(hù)程度并不意味著或意味著某一特定產(chǎn)品是耐腐蝕的。它只是表示預(yù)防固體和液體進(jìn)入機(jī)器的保護(hù)水平。例如,在生成集行業(yè)中使用或要求的最主用的代碼是IP22、IP23、IP44和IP54。要解釋每個(gè)定義的含義,請(qǐng)從表中選取一個(gè)定義。