1. 發電機組的安全使用

發電機組的普遍使用，改善了供電條件，給生產、生活帶來了極大的便利。但如不能正 確使用?輕則損壞設備，重則造成火災和人身傷亡事故。因此，使用發電機組時，應特別注 意安全。

發電機組是一種發電設備，不可避免地有發生觸電的可能。據有關資料，頻率為50Hz 的交流電，在正常環境下，人體接觸到36V以下的電壓或通過20mA以下的電流沒有生命 危險，這個電壓和電流分別稱為安全電壓或安全電流。當人體接觸的電壓高于36V或通過 20mA以h的電流時，便會有生命危險。發電機組的輸出電壓為230V或400V,遠比36V 高，電流也比20mA大得多.因此發電機組運行時不能輕視觸電的危險。另外，發電機組 的燃油（特別是汽油> 屬易燃易爆品，使用不當容易造成火災或爆炸事故。所以使用發電機

組時，應特別注意以下幾點：

(1) 嚴格遵守操作規程.在檢査或檢修電器設備時，應先切斷電源，不可帶電作業。

(2) 操作人員應穿絕緣性能良好的膠鞋，不可赤腳或穿布底鞋，身上不可潮濕，也不準 用濕手操作發電機組或擺弄電線。

(3) 發電機組應設有接地裝置，保證接地良好，接地電阻應不大于500。

(4) 負載輸出線絕緣必須良好，并盡量架空，如實在不能架空，則應有防止被人踩踏的 設施。

<5)供電線路及電氣設備的安裝及修理，應由合格的電工進行。

(6) 發電機組潮濕時，應采取措施使其干燥后，才能起動運行。

(7) 不得用水洗滌發電機及其他電氣設備。

(8) 發電機組應遠離易燃易爆的物品，且至少要離開其他設備或物品lm以上。

(9) 發電機組運行中，不得往燃油箱加注燃油。停機加注燃油時，燃油不得過滿溢出。 在機組旁不得吸煙，不得有出現火星、火焰的操作。

(10) 使用場地應通風良好，環境干燥，并有防雨、防曬措施。地面應平坦，避免出現 燃油箱內燃油外溢或機組傾翮情況。不得在洞窯或隧道內操作汽油發電機組。

(11) 未經供電部門同意，不得檀自把發電機組連接至市電網路上，否則將可能造成損 壞發電機等事故。

空載轉速。

C.起勵發電，同時注意觀察：

?起勵建立電壓是否正常。注意：內燃機達到某一段轉速時，頻率表指針一下子擺向滿 格，其實轉速還很低，尚未建壓，應繼續升速，直至表針從滿格返回，自起始的45H_Z漸漸 上升，才是真正轉速。頻率達47Hz以上時，發電機應有正常電壓，若無電壓應停機檢查。

?內燃機達空載轉速時，發電機機端電壓應達額定值。若此時機端電壓與額定值偏差較 大，則應微調整定電壓用的電位器（或變阻器、電抗器氣隙）至電壓達到額定值（或要求 值），此時三相電壓應平衡。

?旋動自動電壓調節器（AVR）上的調壓電位器（或調壓變阻器），觀察空載電壓整定 范圍是否大于發電機額定電壓的95%?105%?

?三相電壓相序應為順相序。

d.空載電壓處于額定值（或規定值）時，合上各負載開關，向負載供電。帶額定負載 運行時，應調節發電機轉速至額定轉速，并調節三相負載達到基本平衡。同時觀察負載端電 壓是否接近額定值（或規定值），若超出規定的穩態調壓率指標，則應調節電壓調節器，調 節無效的可與生產廠家聯系更換電壓調節器。

② 停機程序

a. 卸負載至空載。

b. 拉下各負載開關。

c. 發電機降速至頻率為47Hz以下，隨著繼續降速.端電壓隨之下降，使勵磁電流不升 高。若電壓不下降，會出現低速大勵磁電流，導致轉子繞組、勵磁機電樞繞組、勵磁機定子 繞組過熱，甚至燒毀，這時應停機，換上設有低頻保護環節的AVR。

d. 發動機停機

（3）單機帶負載運行操作

① 運行定額

a. 各臺發電機負載應限定在銘牌規定值范圍內。持續超定額運行，將使發電機因經常 過熱而縮短使用壽命。

b. 負載功率因數

?三相發電機一般規定為0.8 （滯后），這意味著在阻性和阻抗性負載（如白熾燈、電 阻爐、交流電動機）下，發電機可保持正常電壓。當負載（如節能燈等）為阻容性時，其負 載功率因數為超前性質，這種情況下發電機電壓一般偏高，甚至超高，將損壞負載設備。為 此，用戶應與生產廠家聯系，改變發電機電壓特性.以適應于容性負載。

?單相發電機大都規定功率因素為1.0,這意味著在阻性負載下，發電機可保持正常電 壓。當用于感性負載時，發電機電壓將大幅度下降。但相復勵及可控勵磁的單相發電機均口了 適用于功率因數為0.9 （滯后）的負載。

② 三相負載分配。三相發電機的三相負載應平衡分配，三相電流不平衡度允許值為：最 大一相負載電流不超過銘牌規定值，同時任意二相負載電流之差應不大于額定電流的25%。 若三相電流偏差很大.將使三相電壓與額定電壓偏差很大，不能滿足使用要求，因此，運行 人員應合理平衡分配-:相負載。

③ 起動電動機能力。同一臺發電機起動電動機能力，依起動方式不同而不同。一般有下 列幾種情況：

a. 起動單臺電動機能力。已知發電機額定電流I_N,按下式可以求得被起動電動機額定 電流I_s: （6~6.5）I_s<2I_N,從異步電動機手冊或銘牌上可査得電動機功率。

b. 同時起動多臺電動機能力。已知發電機額定電流I_N,按下式可求得被起動電動機總額定電流：（6?6.5）（I_s1+I_s2 +... + I_sn） ^2I_n,從異步電動機手冊可查得各臺電動機功率。

c. 逐臺起動多臺電動機能力

?已知被起動的第1臺電動機功率為P_N1,其額定電流為I_s1,若2I_N>（5.5?6. 5）I_s1, 則可起動下一臺電動機。

?起動第2臺電動機。起動第1臺電動機后發電機電流余量為I_N-I_s1,已知第2臺電動機額定電流為I_s2,若2（I_N-I_s1） > （5.5?6.5）I_s1,說明起動第2臺電動機后發電機電 流仍有余量。

?再逐臺對比發電機電流余量的2倍是否還大于被起動的下一臺電動機電流的（5. 5? 6.5）倍，直至發電機電流余量用盡。

由此確定被起動電動機臺數及各臺功率。

3. 發電機組并列（網）運行操作

多臺發電機并列運行時，作并列運行的各臺發電機，其最大功率與最小功率的比值應不超過3。作并列運行的各臺發電機，必須符合以下4個條件：三相相序相同、頻率相等、電壓相等、電壓相位角相同。為使并列運行各臺發電機的功率分配差度符合要求，以下2項是 必須的：一是有功功率由內燃機提供，因此各內燃機的調速特性必須相同或相近；二是無功 功率由發電機提供，其AVR （自動電壓調節器）中的調差環節的調差曲線應具有下垂特性， 且各臺特性應相同或相近。

并列運行的基本操作方法（見圖1-13>:

① 斷開隔離開關QS，合上空氣開關QF （對于無QS直接用QF的，則應斷開QF）,然 后起動待并機組，調節其轉速和電壓，通過頻率表、電壓表、同步指示儀檢測，確認上述4 個條件與主機相同時，迅速合閘，交流接觸器KM接通，然后合上QS, KM斷開，完成并 列投人操作。合上該機負荷開關，投人并列帶載運行。

② 功率分配。投人并列運行的機組，通過發動機調速機構，調節其應帶的有功功率，通 過AVR調壓電位器，調節其應帶的無功功率。為了將負載按比例轉移給新并機組，主機須相應調小其有功和無功功率，之后辟各臺調速特性和調差特性，自動調節有功功率和無功功率分配，確保分配差度符合要求。

③ 退出并列運行。由于總負載減小，正在并列運行的某臺機組需要退出，其方法是：通過該機組的內燃機和發電機的AVR,逐漸減小其有功功率和無功功率直至空載，再斷開空 氣開關QF，脫離并列，內燃機減速至停機。

多臺發電機組并列運行，可采用手動、自動準同期裝S投人，下面分別予以介紹。

（1）手動準同期裝置并列。手動準同期裝置用于檢定發電機的并列條件，以實現并列操 作。它一般由2只電壓表、2只頻率表、1只同期表和1個同期開關組成，這些儀表、開關 組裝在小屏上。也有用1只電壓表、1只頻率表和1只組合式同期表直接裝在控制屏上。圖 1-6為手動同期裝置接線，其中U、V、W接至待并發電機的三相電壓輸出端，L1和L2接 系統電m輸出端，同期開關分I （粗同期）、斷、n （精同期）3擋。當開關撥至斷位置時， 同期裝置不工作，當開關撥至I位置時，將待并發電機和系統電壓送到電壓表和頻率表（其 中©和®用來測量待并發電機電壓和頻率，©和®用來測量系統電壓和頻率〉。此時可根據 ?和®的指示調節待并發電機的電壓和頻率，使之與系統的電壓和頻率相等。然后將開關 撥至n位置，此時，同期裝置的電壓表、頻率表、同期表均投人工作。同期表的作用是監視 發電機和系統的相位關系。當發電機與系統同頻率、同相位時，同期表的指針停留在表面紅 線位置：當頻率相等、相位不一致時，指針停留在紅線左邊或右邊的某一角度上，這時相當 于相位表。如果頻率不同，同期表指針向左或向右轉動，頻率相差越大，指針轉動就越快。 指針順時針轉動表明發電機頻率大于系統頻率，指針反時針轉動表明發電機頻率小于系統頻 率。發電機并列操作時，斷路器合閘的指令在同期表的指針慢慢地轉向紅線且稍提前一定角 度發出。

由于發電機的并列條件能否滿足是靠同期裝置來檢定的，若同期裝置不能正確地檢定并 列條件，而進行并列操作，就會使發電機產生過大的沖擊電流和對轉軸產生過大的扭轉力矩，會損壞發電機。因此使用手動準同期裝置并列時必須注意：

① 要認真檢査同期裝置各儀表工作是否正常，兩只電壓表和兩只頻率表的準確度應基本 一致，無卡殼現象，以免發生儀表指示誤差。

② 同期表是按短時工作設計的，通電時間長了，儀表發熱易產生誤差，同時會損壞，因 此不宜長時間通電。所以操作時，必須將同期轉換開關先轉至“粗同期”位置，將電壓表、 頻率表投人工作，并對待并發電機進行頻率和電壓調整。當發電機與系統的頻率、電壓基本 相等時，再將同期轉換開關轉至“精同期”位置，使同期表投入工作。發電機并列完成后， 應盡快將同期裝置退出工作。

③ 當同期裝置在“粗同期”位置工作時，要認真調節待并發電機的電壓和頻率，使其基 本相等，要求兩者電壓差不超過±5%,頻率差不超過±0. 1Hz。

④ 當同期表投人工作時，要注意微調待并發電機的頻率，同期表指針順時針轉動時應減 小發電機頻率，反時針轉動時應增加發電機頻率，使同期表指針緩慢轉動。斷路器合閘指 令，不允許在指針很快地轉向紅線時發出。為防止同期裝置故障造成誤并列，不允許同期表 指針沒有轉動便穩定在紅線上時合閘。

(2)燈光法準同期并列。燈光法又分燈光熄滅法和燈光旋轉法兩種，前者又可分為K 相、單相燈光熄滅法。

①三相燈光熄災法。圖1-7是相燈光熄滅法并機接線及矢量圖。對于400V系統，每 相用兩個220V燈泡串聯后，跨接在對應相開關兩端(對于220V系統.只要用一只220V

燈泡即坷)。當相序一致時，待并發電機和系統電壓矢量間的關系如圖1-7所示。    圖中U_L1、U_L2和U_L3為系統三相電壓矢量，U_U、U_V、U_w為待并發電機三相電壓矢童。若系統電壓向 量是靜止的，則發電機電壓向量以兩者的角速度差繞其旋轉。由于三相的角速度差是相等 的，加在2只串聯燈泡的電壓都在0至2倍相電壓之間變化，因此，三相燈光呈同明同暗變 化。當開關兩側對應相相間電壓接近零時，說明發電機已滿足同期條件，此時合閘即可將發 電機并人系統。若發電機相序接錯，其矢量圖如圖1-8所示，則三相燈光不是呈同明同暗變 化，而是旋轉發光，此時不能將發電機并人系統。

② 燈光旋轉法。圖1-9是燈光旋轉法并列接線。當相序一致時，待并發電機和系統電壓 向量間的關系如圖所示。從圖中可看出，在任何時間3組燈的亮度不一樣，呈旋轉變化。當 發電機滿足同期條件時，加在L1、U間的電壓為零，加在L2、W和L3、V間的電壓均為線電壓，因此，接在L1、U間的燈泡熄滅，此時可將發電機并人系統。若待并發電機相序 接錯，如圖1-10所示，則3組燈光不是旋轉發光，而是同明同暗，此時不能將發電機并人 系統。

③ 單相燈光熄滅法。單相燈光熄滅法接線如圖1-11所示。當燈光熄滅時?即可將發電 機并人系統。但用此法時，必須測量發電機與系統的相序，以確保兩者一致。由于燈泡有一 定的起始發光電壓，當燈光熄滅時，電壓差不一定為零。因此，為了便于操作，常用一只電 壓表與燈泡串聯，當電壓表指示為零時，將發電機并人系統。

(3) 自動準同期裝置并列。為了提高并列動作的準確性，減少合閘沖擊電流.以有效保 護發電機，可采用自動準同期裝S并列。ZZ型自動準同期裝置外形見圖1-12。

在結構上設計了頻差檢測、電壓差檢測、相位檢測、同步閉鎖、調頻、調壓和穩壓電源 等環節，但不同型號具有不同的環節組合.以滿足不同的需要。

使用自動準同期裝置并列前應認真閱讀產品說明書，弄慷工作原理和操作方法，并切實 注意下列事項：

① 接線要正確，要嚴格按接線圖接線。當本機零線和電網零線接在一起時，則本機N 線和電網（）線并接到零線上。當操作開關為電動空氣開關，則不需并列交流接觸器，而直 接使用電動開關并列。并列交流接觸器額定電流可按發電機額定電流的1/4?1/3選用。調 頻、調壓環節分別控制機組的調速和調壓。

② 第一次并列時，必須檢査相序，確保待并列與電網相序一致。

③ 在并列操作前，必須先檢査同步閉鎖環節和相位環節有無故障。檢査時，把自動準同 期裝置面板上的“輸出”、“檢測”開關撥至“檢測’’端，把電源開關合上，此時脈振燈應閃 亮。然后把“相位”、“閉鎖”開關.分別撥至“相位”、“閉鎖”端，若脈振燈滅，合閘燈 亮，合閘繼電器動作（或脈振燈亮，合閘燈暗，合閘繼電器不動作），則說明該環節正常， 否則要查明原因并排除故障。

④ 將“相位”、“閉鎖”開關撥至“相位”端，合上配電盤上的空氣開關，斷開隔離開關 （對于直接用電動空氣開關并列的，則應合上隔離開關，斷開電動空氣開關），再把“輸出”、 “檢測”撥至“輸出”端，待本機并列條件符合時，接通合閘機構合閘。

⑤ 確認執行機構動作后（此時三相電流表有指示，脈振燈滅，合閘燈亮），再合上隔離 開關，關掉本裝置的電源開關，斷開交流接觸器，發電機并列完成。

4. 發電機組常見故陣及排除

發電機組常見故障現象、原因及排除方法見表1-4。