عیب یابی ژنراتور

عیب یابی ژنراتور

ملاحظات ایمنی

در رویکردهای تستی پیشنهادی این دستورالعمل فرص شده‌است که خواننده به طور کلی با اصول ایمنی تعامل با تجهیزات الکتریکی و عملکرد تجهیزات مختلف آشنایی دارد.

در صورتی که تجربه لازم را ندارید اقدام به کار بر روی تجهیزات در حال کار نکنید!

پیش از آزمایش ست ژانراتور، دستورالعمل نصب آن و دستورالعمل پیش رو را مطالعه کنید و با تجهیزات آن آشنا شوید.

عملکرد ایمن و کارآمد تنها در صورتی قابل دستیابی‌است که تجهیزات به درستی نصب، راه اندازی و نگهداری گردند.

بسیاری از حوادث به دلیل عدم رعایت قوانین و ملاحظات اساسی به وقوع می‌پیوندند.

شوک الکتریکی می­تواند منجر به صدمات جانی و حتی مرگ گردد.

• مطمئن شوید که نصب ژنراتور با تمامی اصول ایمنی و کدهای الکتریکی بومی مطابقت داشته‌باشد. تمامی نصب‌ها باید توسط تکنسین‌های با صلاحیت انجام شود.
• ژنراتور را بدون کاورهای حفاظتی، کاورهای دسترسی و کاورهای جعبه های ترمینال راه اندازی نکنید.
• قبل از انجام تعمیرات مدارهای آغاز به کار موتور را غیر‌فعال نمایید.
• مدارهای بسته را غیر فعال کرده و بر روی هر بریکر که معمولا برای اتصال به تجهیزات اصلی یا سایر ژنراتورها استفاده‌می‌شود، برچسب اخطار نصب کنید تا از رخدادهای تصادفی جلوگیری نمایید.

تمامی نکات مهم، نکات احتیاطی، هشدارها و اعلانهای خطر را مشاهده کنید:

IMPORTANT

کلمه مهم به متد و روشهای غیر اصولی اشاره‌دارد که می‌تواند منجر به صدمه به محصول یا تجهیزات مرتبط گردد.

CAUTION! این کلمه به متد و روشهای غیر‌ایمن اشاره‌دارد که ممکن‌است منجر به صدمه به محصول یا صدمات جانی گردد.

WARNING! کلمه هشدار به متدها و روشهای غیر ایمن اشاره دارد که می‌تواند منجر به صدمات جانی یا مرگ احتمالی گردد.

DANGER! کلمه خطر به خطراتی اشاره‌دارد که قطعا منجر به صدمات جانی یا مرگ می­گردد.

به دلیل سیاست پیشرفت پیوسته ما، جزئیات این دستورالعمل که در زمان نشر صحیح بودند، ممکن‌است اکنون تصحیح شده‌باشند. از این رو اطلاعات این دستورالعمل را نباید به عنوان اصول الزام آور تلقی نمود.

آزمایش تجیهزات «برق دار »

حیاتی‌است که تمامی تجهیزات تست به صورت متناوب از نظر ایمنی بررسی شوند و تمامی کابلهای اتصال، پراب­ها یا سوکتها چک شوند تا از مناسب بودن آنها برای سطوح ولتاژ مورد تست اطمینان حاصل گردد.

هیچگاه اقدام به تست ژنراتور «برقدار» نکنید مگر اینکه شخص صلاحیت دار دیگری حاضر باشد که بتواند در شرایط اضطراری تغذیه برق را یا موتور را خاموش کند.

هیچگاه اتصالات «برق دار» را بی حفاظ نگذارید مگر اینکه در اطراف خود منطقه کاری امن ایجاد کرده باشید. مطمئن شوید که تمامی افراد حاضر در محل به طور کامل از کاری که انجام می­دهید آگاه باشند.

دستورالعمل عیب‌یابی

برای ژنراتورهای متناوب استمفورد

بخش 1

اندازه‌گیری‌ها و تجهیزات تست پیشنهادی

بخش 2

اصطلاحات الکتریکی

بخش 3

روش عیب‌یابی A برای تمامی ژنراتورها

بخش 4

روش عیب‌یابی B برای ژنراتورهای خود تحریک

رگولاتور ولتاژ خودکار ^[1]از خروجی ژنراتور تغذیه می­شود.

بخش 5

روش عیب‌یابی B برای ژنراتورهای تحریک جداگانه

رگولاتور ولتاژ خودکار از ژنراتور آهنربای دائم تغذیه می­‌شود.

بخش 6

عملکرد موازی و عیب‌یابی تمامی ژنراتورها

بخش 1

اندازه‌گیری‌ها و تجهیزات تست پیشنهادی

به منظور انجام موفقیت آمیز تمامی رویکردهای تستی پیشنهادی در این دستورالعمل، وجود برخی تجهیزات تستی ضروری‌است. در فهرست زیر نیازهای اساسی در این مورد آورده‌شده‌است.

باید توجه کرد که علاوه بر این تجهیزات، وجود یک بسته جامع از ابزارها نیز ضروری‌است. به منظور اهداف عیب یابی، این نیازها شامل ابزارهای مخصوص نمی‌­شود.

آیتم 1 – مولتیمتر

مولتیمتر یک دستگاه جامع تست جهت اندازه‌گیری ولتاژ، جریان و مقاومت‌است. این دستگاه باید توانایی اندازه‌گیری محدوده‌های زیر را داشته‌باشد:

ولتاژ AC/0-250-500-1000 ولت

ولتاژ DC/0-25-500-250 ولت

جریان DC/0-10 آمپر

مقاومت DC/0-10 کیلو اهم یا 0-2 کیلواهم

0-100 کیلواهم یا 0-20 کیلواهم

0-1 مگااهم یا 0-200 کیلواهم

آیتم 2 – تاکومتر یا فرکانس متر

این دستگاه برای اندازه‌گیری سرعت شفت ژنراتور است و باید قابلیت اندازه‌گیری سرعت بین 0 تا 5000 دور بر دقیقه (RPM) را داشته‌باشد.

به جای تاکومتر می­توان از فرکانس متر نیز استفاده‌کرد (برای جزئیات بیشتر در بخش 2، فرکانس و سرعت را مطالعه نمایید). هرچند به منظور خوانش دقیق از این دستگاه، ژنراتور باید در خروجی نرمال ولتاژ خود کار کند.

آیتم 3 – میگر (اندازه‌گیری تست عایقی)

این دستگاه ولتاژی بین 500 تا 1000 ولت تولید کرده و به منظور اندازه‌گیری مقدار مقاومت عایق به زمین استفاده‌می­‌شود. این دستگاه ممکن‌است از نوع دکمه فشاری الکترونیکی یا از نوع ژنراتور راه انداز دستی باشد.

آیتم 4 – آمپر متر کلمپی یا کلمپ متر

به منظور اندازه‌گیری جریان AC استفاده‌می­‌شود و شامل یک جفت چنگک‌است که به دور رسانا کلمپ‌شده و به وسیله یک عمل ترانسفورماتوری، جریان جاری در رسانا را نشان‌می­دهد. محدوده‌های کاربردی در این دستگاه عبارت‌است از:

جریان AC       0-10-50-100-250-500-1000 آمپر

آیتم 5 – پل کلوین – اندازه‌گیر مقاومت پایین

از این دستگاه جهت اندازه‌گیری مقاومت پایین 1.0 اهم استفاده‌می­شود. این دستگاهها بزرگ و گرانقیمت هستند اما تنها وسیله اندازه گیری مقاومت های بسیار پایین مانند سیم‌پیچی‌های استاتور اصلی و روتور تحریک به شمار می‌­آیند.

هرچند روشهای ساده دیگری نیز برای تست مقاومتهای پایین سیم‌پیچیها وجود دارد که در رویکردهای مختلف تستی آورده‌شده‌است. از جمله آنها می­توان به روش تست A (بخش 3) اشاره کرد. این رویکرد اجازه تست ژنراتور اصلی، استاتور و سیم‌پیچی‌ها در هنگام کارکرد ژنراتور در سرعت نرمال و بی باری را می­دهد.

DANGER! حیاتی است که تمامی تجهیزات تست به صورت متناوب از نظر ایمنی بررسی شوند و تمامی کابلهای اتصال، پراب­ها یا سوکتها چک شوند تا از مناسب بودن آنها برای سطوح ولتاژ مورد تست اطمینان حاصل گردد.

هیچگاه اقدام به تست ژنراتور «برق دار» نکنید مگر اینکه شخص صلاحیت دار دیگری حاضر باشد که بتواند در شرایط اضطراری تغذیه برق را یا موتور را خاموش کند.

هیچگاه اتصالات «برق دار» را بی حفاظ نگذارید مگر اینکه در اطراف خود منطقه کاری امن ایجاد کرد‌ه‌باشید. مطمئن شوید که تمامی افراد حاضر در محل به طور کامل از کاری که انجام می­دهید آگاه باشند.

DANGER! ژنراتورهای ولتاژ متوسط و ولتاژ بالا

3.3 کیلوولت تا 13.6 کیلوولت

بدون تجهیزات و پرابهای مخصوص، اقدام به انجام تست بر روی ژنراتورهای ولتاژ بالا نکنید. تجهیزات حفاظتی و رویکردهای ایمنی مناسب برای زمین سازی باید قبل از انجام کار بر روی ژنراتور صورت پذیرند.

بخش 2

اصطلاحات الکتریکی و مقاومت ها

ولتاژ و جریان (آمپر)

یک ژنراتور AC به منظور تولید سطوح ولتاژ مناسب بار متصل به آن، طراحی‌می­شود. مدارهای کنترل ژنراتور به منظور حفظ این سطح ولتاژ با افزایش یا کاهش بار طراحی شده‌اند.

تغییرات ناگهانی بزرگ در بار منجر به تغییرات موقت در ولتاژ می­‌شود. رگولاتور ولتاژ خودکار (AVR) به منظور بازگرداندن ژنراتور به حال پایدار در کوتاهترین زمان ممکن طراحی شده‌‍است. جریان کشیده شده از ژنراتور AC به وسیله بار متصل به آن مشخص می‌­گردد. جریان منجر به افزایش دما در سیم‌پیچی‌ها می­‌شود و از این رو نیاز به کشش هوا به درون ژنراتور AC توسط فن‌های خنک‌کننده به وجود می‌­آید. افزایش مقدار بار از مقدار بار نامی در هر یک از سیم‌پیچی‌های استاتور اصلی، منجر به افزایش بیش از حد مجاز دما در این سیم‌پیچ خواهد‌شد. به طور مشابه، هر نوع محدود شدن جریان هوا در دستگاه منجر به افزایش سریع در دمای سیم‌پیچ‌ها خواهد‌شد.

فرکانس (Hz) و سرعت (RPM)

ژنراتور AC یک دستگاه با سرعت دائم‌است و نباید در سرعتهای بالاتر از 4 درصد و پایینتر از 1 درصد سرعت نامی کار کند.

تغیرات بار منجر به تغییرات موقت در سرعت می­‌شود اما موتور باید توانایی بازگشت به حالت پایدار را در عرض چند ثانیه داشته‌باشد.

نیازهای سرعت شفت برای ژنراتور AC به وسیله پارامترهای زیر تعیین می­گردد:

• نیازهای فرکانسی (Hz) بار
• تعداد قطب ها (روتورهای اصلی) در فرکانس ژنراتور (Hz) برابر است با:

 یک فرمول ساده به منظور محاسبه سرعت از فرکانس یا بالعکس داریم.

• 1- ماشین 4 قطبی  1 سیکل (Hz) = 30 دور بر دقیقه
• 2- ماشین 6 قطبی  1 سیکل (Hz) = 20 دور بر دقیقه
• 3- ماشین 2 قطبی  1 سیکل (Hz) = 60 دور بر دقیقه

کیلووات (kW) کیلو ولت آمپر (kVA) و ضرایب توان (pf)

به منظور اینکه یک ژنراتور AC باری معادل 1 کیلووات را تغذیه کند، محرک اصلی (موتور) پیشرانه آلترناتور باید حدود 1.5 اسب بخار تولید نماید.

 

کیلووات از فرمول زیر محاسبه‌می‌­شود:

کیلوولت آمپر از فرمول زیر بدست می­‌آید:

در دستگاه سه فاز هر دو این معادلات در √3  (1.732)   ضرب‌می­‌شوند.

ضریب توان

ضریب توان (pf) اندازه جریان تلف شده‌است که محصول بارهای القایی مانند موتورها، ترانسفورماتورها، مدارهای مغناطیسی و برخی انواع روشنایی می­‌باشد.

فرمول محاسبه ضریب توان به صورت زیر‌است:

ضریب توان واحد

بارهای اهمی خالص مانند گرم کننده‌ها و روشنایی رشته‌ای تنگستن دارای ضریب توانی 1 (pf1) و بار (القایی) ناچیز بی وات هستند که ضریب توانی صفر (pf0) دارد. یک ژنراتور AC دائما جریان نامی کامل را در ضریب توان بین pf1 (ضریب توان واحد) و 0.8 را تحویل می­دهد.

هرچند محرک اولیه (موتور) به طور اساسی تحت تاثیر ضریب توانی قرار‌می­‌گیرد. در pf1 ، کیلو ولت آمپر و کیلووات با هم برابر هستند. از اینرو، موتور 20% کیلووات بیشتر در pf1 نسبت به pf0.8 تحویل می دهد.

این مسئله مهم است، از اینرو هنگامی که 75 تا 100 درصد جریان بار ژنراتور با ضریب توان بالاتر از 0.8 اعمال می­گردد، این مسئله باید مورد توجه قرار گیرد.

البته در کنترلر‌ها می توان اضافه بار را بر اساس توان اکتیو تعریف کرد و در صورت افزایش بار از این حد کنترل اخطار می دهد و دستگاه را از مدار خارج می‌کند

ضرایب توان پس فاز

ژنراتور به منظور تحویل جریان بار کامل در هر ضریب توان بین واحد و 0.8 پس فاز طراحی شده‌است. برخی بارهای مشخص مانند ترانسفورماتورهای جوش، اتوترانسفورماتورها، استارتهای موتور و احتراق تخلیه گاز، ضریب توانی پایین تر از 0.8 پس فاز دارند. به منظور ضریب توان پایین تر از 0.8 پس فاز دائم، نیاز به کاهش در بار کامل نامی (kVA) می­باشد.

ضرایب توان پیش فاز

بارهای خازنی مانند برخی روشنایی فلوئورسنت و بانکهای خازنی اصلاح ضریب توان، جریان ضریب توان پیش فاز تولید می­کنند. بانکهای خازنی توسط شرکتهای برق به منظور افزایش ضریب توان پس فاز مشتری، درخواست می­شود. سایز بانک خازنی در واحد kVAr (راکتیو) محاسبه می­گردد.

یک بار خازنی خالص می­تواند منجر به از دست دادن کنترل سیستم کنترل ژنراتور و AVR شده و باعث ناپایداری ولتاژ و احتمال ولتاژ بالا از ژنراتور گردد.

دلیل این مسئله این‌است که برخلاف اغلب بارها که pf1 (واحد) یا pf پس فاز هستند، یک جریان بار pf پیش فاز، منجر به کاهش ولتاژ تحریک ژنراتور با افزایش جریان بار‌می­شود.

نهایتا سیستم کنترل نمی­تواند سطح تحریک ژنراتور را کنترل کند و ناپایداری ولتاژ اتفاق می­افتد.

درجه ناپایداری توسط سایز خازن ها به نسبت سایز kVA آلترناتور، تعیین می­گردد.

بار خازنی ممکن‌است در ژنراتورهای استندبای (آماده به کار) باعث  مشکل.

 گردد. هنگامی که تغذیه برق شبکه از کار می­افتد، تمامی بار موتورهای القایی توسط کنتاکتورهای تکی جدا می­شوند. در نتیجه زمانی که ژنراتور به سیستم متصل است، بار به طور عمده شامل روشنایی و احتمالا خازنهای اصلاح ضریب توان خواهد بود. در این حالت، ژنراتور AC یک ضریب توان (پیش فاز) بسیار پایین خواهد داشت و احتمال ناپدار شدن یا تولید ولتاژ بالا وجود دارد.

به منظور پیشگیری از این وضعیت، توصیه می­گردد که از خاموش شدن خازنهای اصلاح ضریب توان در هنگام گرفتن بار اولیه ژنراتور مطمئن شوید.

توصیه های بعدی در این مورد در صورت نیاز از تکنولوژیهای ژنراتور کامینز قابل دسترس‌است.

مقاومتها-اندازه گیری مقادیر مولفه ها

در هنگام عیب یابی، اندازه گیری مقادیر مقاومت مولفه‌ها و سیم‌پیچی‌ها و مقایسه آنها با مقادیر نرمال به منظور یافتن یک سیم پیچی خطا دار امری ضروری‌است. مقاومت های نرمال سیم‌پیچی‌‌ها در چارتهای مقاومت سیم پیچ در کتابچه‌های راهنمای نصب و نگهداری ژنراتور ها و بخش سرویس و نگهداری آورده شده‌است.

مقادیر مقاومت بالای ده اهم را می­توان توسط مولتیمتر اندازه گیری کرد. در مورد مقاومت های 0.5 تا 5 اهم، مولتیمتر دارای محدودیت دقت‌است. برای اندازه گیری این رنج مقاومت، روشهای تستی در ادامه خواهد آمد.

مقاومتهای بین 0.5 تا 5 اهم

مقدار مقاومت یک سیم‌پیچ مانند روتور اصلی بدون جاروبک در حدود 0.5 تا 3 اهم‌است. یک مولتیمتر شاید قادر به ارائه مقدار دقیق در این سطوح نباشد. در صورت در دسترس نبودن یک مقاومت سنج ویتستون بریج، جهت دستیابی به یک خوانش دقیق می­توان با از یک منبع تغذیه باتری و یک مولتیمتر به صورت سری در رنج 10 آمپر DC استفاده‌کرد. اکثر مولتیمترها دارای این رنج هستند و یا به صورت جایگزین می­توان از یک آمپرسنج شارژ باتری استفاده‌کرد.

با استفاده از سلولهای باتری 6 ولت نیز می­توان مقاومت سیم پیچ را محاسبه‌کرد:

نتایج حاصله قابل مقایسه با مقادیر صحیح آمده در چارتهای مقاومت هستند و این روش برای تمامی مقاومتهای بالاتر از 0.5 اهم قابل استفاده‌می­‌باشد.

برای مقادیر پایین تر از این، جریان موجود در مدار باتری را تخلیه می‌کند و از این رو این روش غیر کاربردی خواهد‌بود.

مقادیر مقاومت بسیار پایین (زیر 0.5 اهم)

استاتورهای اصلی و روتورهای تحریک شامل این دسته بندی می­شوند.

این مقادیر تنها به وسیله یک ابزار مخصوص مانند اندازه گیر تست پل کلوین قابل اندازه گیری هستند. کابلهای تست مجهز به پراب نوک تیز هستند که به سطح اتصال وارد شده و از خوانش دقیق اطمینان حاصل می­کنند.

سیم پیچی های استاتور اصلی ژنراتورها را نیز می­توان به وسیله تحریک جداگانه ماشین تست کرد (بخش 3 روش تست A را ببینید). از این رو می­توان به این صورت نیاز به این نوع دستگاه مخصوص را در هنگام عیب یابی از بین برد.

تست دیود

یک دیود شامل دو مقدار مقاومتی مستقیم و معکوس‌است. این مقادیر را می­توان مطابق با شکل زیر به وسیله یک مولتیمتر اندازه گیری نمود. فلش موجود بر روی بدنه دیود نشان‌دهنده سمت مثبت دیود می­باشد.

مقاومت مستقیم در شکل A به وسیله اتصال پراب مثبت اندازه گیر به سمت مثبت دیود نمایش داده‌شده‌است.

در شکل B پراب های اندازه گیر برعکس شده اند تا مقاومت معکوس بدست‌آید.

یک ابزار دیجیتال الکترونیکی جریان صحیح الکترون را می­خواند؛ از این رو خوانشهای قطب مقاومتی به شارش جریان رایج مانند خوانش مستقیم و معکوس تبدیل می­‌شود. یک مولتیمتر دیجیتالی معمولا دارای قسمت تست نیمه رساناها بر روی سلکتور خود می­باشد که در شکل نشان داده‌شده‌است.

در این حالت شارش صحیح الکترون، برای حالت مستقیم یا معکوس (بدون خوانش) نشان داده‌می­شود.

در زمان استفاده از یک اندازه گیر آنالوگ، مقاومت مستقیم با توجه به امپدانس داخلی مولتیمتر و نوع دیود، به طور قابل توجهی تغییر می­کند.

یک خوانش نرمال معمولا بین 20 تا 100 اهم می­باشد.

مقاومت معکوس باید بیشتر باشد و معمولا از 100 کیلو اهم (100.000 اهم) تجاوز می­کند.

یک دیود معیوب از هر دو سمت خوانش نشان می­دهد (اتصال کوتاه) و یا از هر دو سمت بدون خوانش‌است (مدار باز).

مدار ساده جایگزین تست دیود

یک دیود سالم تنها از یک سمت چراغ را روشن می کند و از سمت دیگر نباید لامپ روشن شود.

یک دیود معیوب لامپ تست را از هر دو سمت مستقیم و معکوس روش می­کند (دیود اتصال کوتاه) و یا از هیچ سمتی لامپ روشن نمی­شود (حالت مدار باز).

در صورت یافتن بیش از یک یا چند دیود خطا دار، همواره تمامی مجموعه دیودها را تعویض نمایید.

مقاومت عایقی به زمین

ژنراتورهای ولتاژ پایین 100 – 690 VAC

نکته

هنگام انجام تستهای ولتاژ بالا به زمین، توصیه می­شود که تمامی دستگاههای الکترونیکی مانند رگولاتور ولتاژ خودکار (AVR) و دیودهای روتور اصلی را یا قطع اتصال و یا ترمینالهای آنها را اتصال کوتاه نمایید.

اتصال کوتاه کردن ترمینالها را می­توان به وسیله قرار دادن یک تکه سیم فیوز انجام داده که بالافاصله پس از انجام تست باید برداشته شوند.

احتیاط: راه اندازی ژنراتور قبل از برداشتن جامپر اتصال کوتاه می­تواند منجر به صدمات جدی به ژنراتور گردد.

DANGER! در زمان تست میگر یک ماشین، عدم توانایی حفاظت واحد کنترل ولتاژ و دیودها می­تواند منجر به صدمه دائمی به یک یا چندین قطعه الکترونیکی گردد.

مقاومت عایق بین کنداکتورهای مسی و شاسی دستگاه (زمین یا منفی)، به وسیله یک تستر ولتاژ بالا یا میگر انجام می­شود که یک پتانسیل DC 500 یا 1000 ولتی در عایق سیم پیچ اعمال می­نماید.

 

 

ولتاژ بالا منجر به بروز نشتی سیستم عایق خواهد شد. این جریان خوانش خروجی را در تستر عایق (میگر) به دنبال دارد که در مقیاس مگا اهم محاسبه می­شود (مقاومت به زمین یا منفی). مقدار نرمال برای سیم پیچی ژنراتور ولتاژ پایین باید بالاتر از 1 مگا اهم به زمین باشد.

ژنراتورهایی با خروجی ولتاژ بین 100 تا 600 ولت باید به صورت فوق تست شوند. اگر سیم پیچی خروجی (استاتور) پایینتر از 1 مگا اهم به زمین مقاومت نشان دهد، سیم پیچی ها باید تمیز، خشک و یا جهت نوسازی، جدا و به کارگاه منتقل شوند.

کنترل مقاومت عایقی به زمین

ژنراتورهای ولتاژ متوسط تا ولتاژ بالا 1 کیلو ولت و بالاتر

ژنراتورهای ولتاژ بالا قادر به ذخیره یک شارژ دی الکتریک (خازنی) در سیم پیچی استاتور اصلی با دنبال کردن یک تست عایق ولتاژ بالا هستند.

از این رو هر نوع تست بر روی استاتور اصلی باید با تخلیه الکتریکی به زمین یا منفی برای حداقل 1 دقیقه همراه شود.

تست عایقی ژنراتور های ولتاژ متوسط و ولتاژ بالا

کارایی یک تست بخصوص در سایت مقصد، کاملا به کاربرد ماشین بستگی دارد. در بسیاری مواقع تنها اندازه گیری مقاومت عایقی و اندیس پولاریزاسیون، مناسب خواهد بود. جزیئات تستی بیشتر مانند تانژانت تلفات، آنالیز اتلاف دی الکتریک و اندازه گیری تخلیه جزئی به منظور تشخیص دقیقتر از بین رفتن مقاومت عایقی انجام می­شوند. تستهای دیگر مانند تست استقامت ولتاژ بالا تنها برای کارهای پژوهشی جهت شناسایی بروز شرایط خطا موثر هستند.

تست اندیس پولاریزاسیون (P.I.)

تست P.I. به عنوان راهنمایی برای خشکی، تمیزی و ایمنی سیستم عایقی سیم پیچ استفاده می­گردد.

برای اینکار نیاز به یک تستر عایق موتور دار مخصوص است که بتواند ولتاژ تست بین 1 تا 2.5 کیلوولت (ولتاژهای متوسط) یا 5 کیلوولت (ولتاژ بالا) را برای مدت 10 دقیقه حفظ نماید.

خوانش ها در واحد مگا اهم برای مدتهای 1 دقیقه و 10 دقیقه ثبت می­شوند.

اندیس پلاریزاسیون از طریق فرمول زیر بدست می­آید:

نرخ بدست آمده اندیس P.I. نام دارد و در دمای 20 درجه سانتیگراد باید حداقل 2 باشد. اندیس P.I. کمتر از 1.5 نشان دهنده خیس بودن، کثیف بودن یا خطادار بودن سیم پیچ ها است و باید تمیز، خشک و در صورت لزوم نوسازی شوند.

احتیاط! با روش اندیس P.I هیچ سیم پیچ دیگری به جز استاتور اصلی را تست نکنید.

روش A عیب یابی برای تمامی ژنراتورهای تحریک جداگانه با یک باتری

DANGER! حیاتی‌است که تمامی تجهیزات به منظور ایمنی، به طور منظم چک شوند و تمامی سیم های اتصال، پرابها یا کلیپها چک شوند.

هیچگاه اقدام به تست ژنراتور «برق دار» نکنید مگر اینکه شخص صلاحیت دار دیگری حاضر باشد که بتواند در شرایط اضطراری تغذیه برق را یا موتور را خاموش کند.

هیچگاه اتصالات «برق دار» را بی حفاظ نگذارید مگر اینکه در اطراف خود منطقه کاری امن ایجاد کرده‌باشید. مطمئن شوید که تمامی افراد حاضر در محل به طور کامل از کاری که انجام می­دهید آگاه باشند.

احتیاط! تست مقاومت عایقی به زمین

قبل از انجام تستهای زیر، عایق سیم‌پیچ استاتور اصلی با روش توضیح داده‌شده در بخش 2 باید بررسی گردد.

حداقل مقدار مقاوت عایقی نسبت به زمین در استاتور اصلی برابر با 1 مگا اهم‌است.

روش A عیب یابی ژنراتورهای استمفورد

موفقیت در این روش به کامل شدن هر تست قبل از ورود به تست بعدی است مگر اینکه به صورت دیگری بیان گردد.

هر بخش در ژنراتور بدون توجه به نشانه های خطا چک می­شوند؛ به استثنای سیستم کنترل ولتاژ که در روش تست B در بخشهای 4 و 5 به آن پرداخته‌شده‌است.

• آماده سازی تست

کابلهای مثبت و منفی استاتور تحریک را از رگولاتور ولتاژ (AVR) جدا‌کنید.

این ترمینالها به ترتیب با X+ (F1) و XX- (F2) علامت‌گذاری شده‌اند.

نکته

مطمئن شوید که دو کابل صحیح تحریک شناسایی شده‌اند. اینکار را می ­توان با دنبال کردن فیزیکی آنها به سمت سیم پیچی استاتور تحریک (جایگذاری‌شده در براکت سمت فوقانی ژنراتور) انجام داد.

• مقاومت استاتور تحریک را چک کنید

مقدار مقاومت تحریک را به وسیله یک مولتیمتر بین دو سر سیم‌پیچ تحریک بخوانید (تقریبا بین 18 تا 30 اهم). جهت دریافت مقادیر صحیح به کتابچه عملکرد و نگهداری مراجعه نمایید.

• تست باتری

تغذیه باتری DC را به کابلهای سیم‌پیچ تحریک متصل کنید. مثبت به X+ یا نارنجی (F1)، منفی به XX- یا مشکی (F2).

یک منبع متغیر را می­توان همانند شکل به مدار اعمال‌کرد.

• ژنراتور را در سرعت نامی (نرمال) راه اندازی‌کنید

مطمئن‌شوید که سرعت در محدوده 4% سرعت نامی‌است. سرعت موتور به منظور پیشگیری از مقادیر گمراه کننده تست، باید صحیح باشد.

• ولتاژ تحریک در بی باری

قطع اتصال تمامی بار از ماشین و صحیح بودن سرعت ماشین، امری ضروری‌است.

ولتاژ باتری را پس از اتصال استاتور تحریک بررسی‌کنید. حداقل 12 ولت مستقیم نیاز‌است.

هنگام تست با یک منبع باتری ثابت، هرنوع اختلافی بین شکلهای زیر و مقدار واقعی ولتاژ باتری بر روی نتایج تست تاثیرگذار‌است و باید مورد توجه قرار گیرد. برای مثال، اگر ولتاژ باتری شما 10 درصد بالاتر یا پایینتر از اشکال زیر‌است، به طور معادل باید انتظار داشته‌باشید که ولتاژ ژنراتور 10 درصد بالاتر یا پایینتر از مقدار مورد انتظار باشد.

چارت زیر شامل ولتاژهای باتری DC تقریبی مورد نیاز جهت تولید ولتاژ خروجی نامی ± 10 درصد از ژنراتور در حالت بی باری‌است.

• بررسی ولتاژ خروجی ژنراتورهای استمفورد

با استفاده از یک مولتیمتر یا یک ولتمتر دقیق، ولتاژ خروجی را در ترمینالهای اصلی به صورت فاز به فاز و فاز به نول چک‌نمایید.

اگر ولتاژ خروجی از استاتور اصلی در محدوده 10 درصد ولتاژ نامی یا بالاتر از ولتاژ نامی بود و همچنین در بین فازها در محدوده 1 درصد اختلاف وجود‌داشت، نشانگر این‌است که استاتور اصلی، روتور اصلی، استاتور تحریک، روتور تحریک و دیودهای یکسوکننده اصلی به درستی کار‌می­کنند.

در این حالت مستقیما به تست شماره 13 بروید.

اگر خروجی در فاز به فاز بالانس نیست یا بیش از 10 درصد زیر ولتاژ نامی‌است.

نشانگر این‌است که یک خطا در یکی از مولفه‌های فوق وجود دارد و تستهای زیر باید انجام شوند.

• بررسی سیم پیچی استاتور اصلی

ولتاژ بین فازها و هر فاز به نول باید در محدوده 1 درصد ولتاژ نامی دارای تعادل باشند. در یک ماشین تک-فاز، ولتاژ بین L1-L4 و L2-L4 یا U-N و W-N باید متعادل باشند. اگر ولتاژ 10 درصد بیشتر یا پایینتر از ولتاژ نامی باشد اما در محدوده 1 درصد فاز به فاز تعادل داشته‌باشد، استاتور اصلی سالم‌است.

در این حالت به تست شماره 9 بروید.

اگر ولتاژ فاز به فاز بیش از 1 درصد دارای عدم تعادل باشد، نشانگر این‌است که سیم‌پیچی های استاتور اصلی دارای خطا هستند. این تست باید با حذف تمامی اتصالات خارجی از ترمینالهای ژنراتور تکرار شود تا احتمال اتصال کوتاه‌های خارجی در کابلهای خروجی یا کلید از میان برود.

تستهای بیشتر بر روی مقادیر مقاومت سیم‌پیچی استاتور اصلی به وسیله یک تستر پل کلوین انجام گیرد.

(برای دستیابی به مقادیر صحیح مقاومت سیم‌پیچی استاتور اصلی به کتابچه عملکرد و نگهداری مراجعه نمایید.)

• نشانه‌های یک استاتور اصلی خطا دار

وجود خطا در سیم‌پیچی‌های استاتور اصلی منجر به تولید جریان اتصال کوتاه بین دورها در سیم‌پیچی ها کوئل استاتور اصلی‌می­گردد. در زمان تحریک جداگانه با یک باتری، این جریان همچنین در سیم پیچی آسیب‌دیده ایجاد گرما نیز می­نماید که ممکن‌است در بارگیری سبک موتور حتی به گوش هم برسد.

سه نشانه خطا: 1. ولتاژهای غیر متعادل 2. گرما و یا بوی سوختگی از سیم‌پیچی ها 3. صدای پر باری از موتور همگی نشانه های یک سیم‌پیچی استاتور اصلی معیوب هستند.

• ولتاژ متعادل اما خوانش پایین است

اگر ولتاژ خروجی بیش از 10 درصد پایینتر از ولتاژ نامی اما در حالت فاز به فاز ( و فاز به نول) در محدوده 1 درصد متعادل باشد، استاتور اصلی وضعیت خوبی دارد اما خطایی در جای دیگری از سیستم تحریک وجود دارد.

این نشانگر این‌است که خطایی در مجموعه یکسوکننده دوار اصلی، دیودها و یا وریستور و یا یکی از سیم‌پیچی های تحریک (روتور اصلی، استاتور تحریک یا روتور تحریک) وجود دارد.

ابتدا چک‌کنید که تغذیه DC باتری کمتر از اعداد داده‌شده در بند 5 نباشد و سرعت موتور صحیح باشد.

نکته: یک باتری تخت  و یا سرعت موتور پایین منجر به نتایج گمراه‌کننده تستی می­گردد.

• تست مجموعه یکسوکننده دوار

دیودهای موجود بر روی مجموعه یکسوکننده (رکتیفایر) را می­توان به وسیله یک مولتیمتر چک کرد. کابلهای منعطف متصل به هر دیود باید در انتهای ترمینال قطع شوند و مقاومت مستقیم و معکوس چک‌گردد. (به بخش 2 و قسمت تست دیود مراجعه نمایید).

مجموعه یکسوکننده به دو پلیت مثبت و منفی تقسیم شده‌است و روتور اصلی بین این دو پلیت متصل‌است. هر پلیت شامل 3 دیود‌است، پلیت منفی دیودهای بیس منفی و پلیت مثبت، دیودهای بیس مثبت را در خود دارد. گشتاور سفتی پیشنهادی برابر با 4.06 تا 4.74 نیوتون متر (14 تا 17 کیلوگرم بر سانتیمتر) می­باشد.

اجزای یکسوکننده

1. دسته اتصال AC
2. پلیتهای یکسوکننده
3. دیود منفی – 3 عدد
4. دیود مثبت – 3 عدد
5. برق گیر (وریستور)
6. کابلهای روتور اصلی
7. هاب یکسوکننده

• تست برقگیر (وریستور)

برقگیر (وریستور) یک دستگاه حفاظتی‌است که از گذر ولتاژهای بالا و آسیب دیدن دیودهای اصلی یکسوکننده جلوگیری می­نماید. ولتاژهای گذرا به وسیله شرایط خطا در سیستم توزیع به وجود می­آیند و از طریق ترمینالهای خروجی به ژنراتور بازگشته، وارد سیم‌پیچی‌های استاتور اصلی‌شده و به وسیله اندوکتانس متقابل (واکنش ترانسفورماتور) به سیم‌پیچی های‌روتور اصلی و مجموعه یکسوکننده اصلی منتقل می‌­گردد.

برقگیر را می­توان به وسیله یک مولتیمتر در رنج مگا اهم تست کرد.

یک برقگیر مناسب باید مقاومت بسیار بالایی داشته‌باشد (بیش از 100 مگا اهم از هر طرف).

یک برقگیر معیوب یا مدار باز‌است (که نشانه هایی از معیوب بودن را در خود نشان می­دهد) و یا از هر دو طرف اتصال کوتاه شده‌است.

یکسوکننده اصلی با حذف این دستگاه نیز به طور نرمال به کار خود ادامه می­دهد. هرچند در اسرع وقت باید تعویض گردد تا از شکست دیودها در خطا های گذرای آینده پیشگیری گردد.

به طور معمول یک گذر بسیار بالا برقگیر را نابود خواهد کرد. این مسئله ممکن‌است از بروز شرایط خطای شدید مانند صاعقه (طوفان الکتریکی)، اتصال زیاد به سربار در خطوط توزیع یا خارج از فاز سنکرون ژنراتور هنگام موازی شدن با چندین سیستم ژنراتور یا سیستمهای جایگذاری‌شده متصل به تغذیه شبکه ها (گریدها، یوتیلیتی) ناشی شود.

هنگام شکست برقگیر، تمامی دیودهای یکسوکننده باید عوض شوند؛ حتی آنهایی که به نظر سالم می‌­آیند.

• تست سیم‌پیچی های تحریک

پس از تاسیس و اصلاح هرگونه خطا در مجموعه یکسوکننده، تست باتری از بند 6 باید دوباره اجرا شود و ولتاژ خروجی مجددا بررسی گردد.

اگر ولتاژ خروجی همچنان بیش از 10 درصد پایینتر از ولتاژ نامی در هنگام تحریک جداگانه باشد.

نشانگر این‌است که این خطا در یکی از سیم‌پیچی‌های تحریک وجود دارد.

به منظور تست سیم‌پیچی روتور اصلی، استاتور تحریک و روتور تحریک، مقادیر مقاومت باید در مقایسه با مقادیر صحیح بررسی شوند که در کتابچه های عملکرد و نگهداری همراه ژنراتور آمده‌است.

به بخش سرویس و نگهداری و نمودارهای مقاومت سیم پیچ مخصوص هر نوع ژنراتور و سایز مراجعه نمایید.

نکته: این نمودارها نیاز به شناسایی سایز شاسی، تعداد قطبهای روتور به دنبال استاتور اصلی و طول هسته روتور (A، B، C-G، H، J و…) دارند. طول هسته استاتور اصلی و تعداد سیم‌پیچ ها بر روی پلاک ژنراتور نوشته شده‌ است. اگر در این مورد شکی وجود دارد، با در دست داشتن شماره سریال یا شماره شناسایی ماشین با کارخانه ارتباط برقرار نمایید.

استاتور تحریک

مقاومت استاتور تحریک بین کابلهای X+ و XX- (F1 و F2) اندازه گیری می­شود.

که باید از ترمینالهای رگولاتور ولتاژ خودکار (AVR) قطع شود.

یک مولتیمتر استاندارد که بر روی پایینترین رنج مقاومت تنظیم شده است، برای این تست مناسب می­باشد.

عایق سیم پیچ استاتور تحریک به زمین باید به وسیله یک میگر تست شود.

چنانچه یک عایق پایین می­تواند بر روی عملکرد AVR تاثیرگذار باشد.

حداقل مقدار به زمین 1 مگا اهم است (برای جزئیات بیشتر به یخش 2 مراجعه نمایید).

روتور تحریک

روتور تحریک به پایه های اتصال 6 تایی AC بر روی مجموعه یکسوکننده اصلی متصل است.

6 سیم را از پایه های اتصال AC جدا کرده و مقدار مقاومت را بین سه تا از سیم ها که به دیودهای هم قطب وصل بودند، چک کنید (دیودهایی که در یک پلیت یکسوکننده قرار دارند). این مقدار مقاومت بسیار پایین است و به منظور دستیابی به مقادیر دقیق نیاز به یک تست متر پل کلوین دارد.

به عنوان راه حل جایگزین می­توان از بازدید چشمی جهت تشخیص سیم پیچی های سوخته یا آسیب دیده بهره گرفت.

روتور اصلی

سیم های روتور اصلی به پلیتهای یکسوکننده اصلی متصل هستند. یکی از سیم ها را به منظور بررسی مقدار مقاومت جدا نمایید. یک مولتیمتر با کیفیت توانایی اندازه گیری مقاومت بین 0.5 تا 2 اهم را با دقت قابل توجهی داراست. هرچند اگر مشخص شود که این مقدار از مقدار گفته شده پایینتر است، باید با دستگاه اندازه گیری دقیقتری آن را اندازه گیری نمود.

12. تست نمونه ولتاژ حسگر AVR (بازخورد)

احتیاط! بروز خطا در تغذیه حسگر AVR می­تواند منجر به تحریک بالا هنگام اتصال مجدد AVR گردد که ولتاژ خروجی بالایی را در ترمینالهای ژنراتور تولید خواهد کرد.

بررسی تغذیه نمونه ولتاژ  از استاتور اصلی، تست نهایی است که می­توان آن را هنگام تحریک جداگانه ژنراتور با تغذیه باتری انجام داد. مطمئن شوید که ولتاژ خروجی تقریبا صحیح است (در محدوده 10% ولتاژ نامی).

انجام تستهای فوق باید هر نوع خطایی در سیم پیچیها یا مجموعه یکسوکننده و ولتاژ صحیح گرفته شده از استاتور اصلی با باتری را برطرف نماید.

با کارکرد ژنراتور در ولتاژ نامی، نمونه ولتاژ تغذیه سنجش باید بین 190 تا 240 ولت باشد. اگر این تغذیه صحیح یا متعادل نیست، عیب یابی را باید در مدار سیم کشی به اتصالات استاتور اصلی دنبال نمایید.

AVRها  با نمونه ولتاژ دوفازی ، MK11A, SX440, MX341, SX460, SA465,  AS440,  AS480.

تغذیه سنجش بین ترمینالهای 2 و 3 AVR (در AVR های مدل MX341 و SX440 ) یا 7 و 8 (در سایر انواع AVR) است.

نکته: ژنراتورهای تولید قبل از 1989.

CT دروپ موازی، close regulation CT به وسیله یک مقاومت بار به تغذیه سنجش متصل شده و در باکس ترمینال جایگذاری می­گردد.

برای جزئیات بیشتر به کتابچه عملکرد و نگهداری ارائه شده همراه ژنراتور مراجعه نمایید.

AVRها با نمونه سه فازی ، MX321, MA325, MA327,329,330.

نمونه تغذیه سنجش به ترمینالهای 6، 7 و 8 AVR متصل است.

نکته 1: تغذیه سنجش به وسیله یک ترانسفورماتور ایزولاسیون و یا یک ماژول ایزولاسیون محصور (PCB) جایگذاری شده در باکس ترمینال ژنراتور، متصل می­گردد. اولیه و ثانویه ترانسفورماتور و یا ورودی و خروجی PCB را بررسی نمایید.

نکته 2: ژنراتورهای تولید قبل از 1989.

CT دروپ موازی، close regulation CT به وسیله یک مقاومت بار به تغذیه سنجش متصل شده و در باکس ترمینال جایگذاری می­گردد.

تغذیه سنجش به وسیله یک یونیت حسگر 3 فاز متصل می­شود.

سیم های تغذیه سنجش 6، 7 و 8 به یونیت حسگر 3 فاز متصل هستند که یک خروجی DC به AVR دارد.

متد تست B برای ژنراتور های استمفورد

نشانه‌های خطای خودتحریک و راه حل‌ها در حالت بی باری

تست بی باری موتور القایی

راندمان موتورهای بزرگ را می توان با بارگذاری مستقیم آنها و با اندازه گیری قدرت ورودی و خروجی آنها تعیین‌کرد.

و برای موتورهای بزرگتر ممکن‌است تهیه بار برای آنها دشوار باشد. ولی ، تلفات توان با آزمایش بارداری کامل بزرگ خواهد بود.

پس تست بی باری و تست روتور قفل‌شده  بر روی موتورها انجام‌می‌شود.

همانطور که از نام آن مشخص‌است، تست بی باری زمانی انجام‌می‌شود که روتور با سرعت سنکرون می‌چرخد و گشتاور بار وجود ندارد. پس این تست مشابه تست مدار باز روی ترانسفورماتور‌است.

که در واقع، دستیابی به سرعت سنکرون در موتور القایی غیرممکن‌است.

و فرض می‌کنیم که سرعت سنکرون است.

سرعت سنکرون با گرفتن لغزش =0 بدست می‌آید که امپدانس بینهایت را در شاخه روتور بوجود می‌آورد.

این تست اطلاعات مربوط به تلفات بی باری مانند تلفات هسته  تلفات اصطکاک و تلفات سیم پیچ را ارائه می‌دهد.

تلفات مسی روتور در بی باری خیلی کم بوده و مقدار آن ناچیز‌است. جریان کمی برای تولید گشتاور کافی لازم است.

این تست همچنین به عنوان تست عملکرد سبک شناخته‌شده‌است. این آزمایش برای ارزیابی مقاومت و امپدانس مسیر مغناطیسی موتور القایی استفاده‌می‌شود.

برای مطالعه ادامه این مقاله کلیک نمایید .

نشانه‌های خطای خودتحریک و راه حل‌ها در حالت بی باری

 نشانه‌های خطای خودتحریک و راه حل‌ها در حالت بار

 نشانه‌های خطای خودتحریک و راه حل‌ها در حالت بار

نشانه‌های خطای خودتحریک و راه حل‌ها در حالت بار

ژنراتور

تست بانکی بار ژنراتور چیست؟ 

یک تست بانکی بارگیری ژنراتور شامل بررسی و ارزیابی یک دیزل ژنراتوراست.

و این نشان می دهد که تمام اجزای اصلی مجموعه ژنراتور تحت بار در شرایط کار مناسب‌است. که جهت انجام یک آزمون بانکی بار، بارهای مصنوعی را بر روی ژنراتور میگذارند. و موتور را به یک درجه حرارت و فشار مناسب می‌رسانند.

این به ویژه برای دیزل ژنراتورهای اضطراری که اغلب کار نمی کنند و یا ممکن‌است زیر بارهای سنگین به صورت مکرر قرار نگیرند بسیار مهم‌است.

ولی قاعده کلی این‌است که :

اگرچه ژنراتور شما در معرض بالاتر از 30٪ از بار نامی (KW) خود قرار نگرفته‌باشد، ولی باید این تست را انجام دهید. و تست بانک بار تضمین‌می‌کند که ژنراتور شما زمانی که مورد نیاز است، بخوبی کار میکند.

تا بتوانید به طور کامل در شرایط اضطراری به آن تکیه‌کنید. و تست بانک بار مناسب این است که ژنراتور خود را با توان خروجی حداکثر تست‌کنید.

و از آنجا که بسیاری از ژنراتورها به طور مرتب با بار کامل خود کار نمی‌کنند، بسیار مهم‌است که شما تأییدکنید که ژنراتور شما واقعا می‌تواند بالاترین اسب بخار که ممکن است مورد نیاز باشد را تولید کند. در حالی که سطح دما و فشار روغن ، در محدوده خود باشد. 

تست بانکی بار چگونه انجام می شود؟

هنگامی که یک تست بانکی بار اجرا می شود، یک بار مصنوعی روی ژنراتور قرارمیگیرد. که تست زمان بندی شده است و به تدریج بار را افزایش می دهد.

و با هر بار افزایش KW، پارامترهای موتور و ژنراتور ثبت می‌شوند. و تست توانایی ژنراتور برای  افزایش  توانایی آن برای ادامه کار در بالاترین سطح ممکن برای یک دوره طولانی مدت میباشد.

که تجهیزات مورد نیاز برای انجام آزمون شامل یک بانک بار (تجهیزاتی با KW های مختلف و کابلهای ارتباطی) است.

افزایش بار ژنراتور

افزایش بار ژنراتور بسته به نوع ژنراتور متفاوت است.

در ژنراتورهای اضراری استمفورد  تا حد 110 درصد مقدار نامی حدود 1-2 ساعت ، میتوان از ژنراتور بار کشید. ولی این کار عاقلانه نیست.

بخش 5

سیستم کنترل AVR تحریک جداگانه برای AVR های مدل MX وMA  با ژنراتور آهنربای دائم (PMG)

ژنراتور آهنربای دائم (PMG)

شفت روتور PMG بر روی شفت پشتی روتور ژنراتور (nde) قرار گرفته‌است. نرگی شفت بر روی شفت ژنراتور در سمت فوقانی روتور جا می­گیرد و تمام مجموعه توسط یک پیچ به درون روتور PMG ، وصل شده‌است.

استاتور PMG در براکت  پشتی ژنراتور، یا درون یک نرگی در براکت ژنراتور یا کلاهک یاتاقان یا درون یک محفظه همانند شکل زیر جاگذاری شده است.

AVR های تغذیه PMG (سری 3)

PMG یک تغذیه قدرت مستقل برای رگولاتور ولتاژ خودکار (AVR) فراهم‌می‌­کند.

نوع سری 3(تحریک جداگانه)  AVR  ها به نام MX یا MA نامگذاری شده‌­اند تا آنها را به عنوان AVRهای تغذیه PMG شناسایی کنند. نوع سری 4 AVR ها (خود تحریک) برای  SX،SA یاAS  نامگذاری شده‌­اند و برای استفاده‌با یک تغذیه PMG مناسب هستند.

تست ژنراتور آهنربای دائم

PMG را به عنوان یک ژنراتور مستقل می­توان تست کرد.

سیمهای تغذیه AVR با نشانه های P2، P3 و P4را از ترمینال AVR جدا‌کنید.

ژنراتور را در سرعت نامی راه اندازی نمایید (جهت دستیابی به نتایج دقیق، سرعت باید درست باشد).

ولتاژ خروجی PMG را بین P2،P3 و P4 با یک مولتیمتر و تنظیم بر روی رنج ولت AC تست‌کنید.

در ژنراتورهای 50 هرتز، ولتاژ بین P2،P3 و P4 تقریبا باید بین 160 تا 180 ولت AC باشد.

در ژنراتورهای 60 هرتز، ولتاژ بین P2،P3 و P4 تقریبا باید بین 190 تا 210 ولت AC باشد.

PMG های تولید قبل 1989

نکته1: AVR های سری 3 تولید پس از 1989

در صورتی که AVR قبل از 1989 با یک مدل پس از 1989 تعویض شده‌باشد، موقعیت شعاعی استاتور PMG اهمیتی ندارد و نیازی به انجام تنظیمات زیر نمی‌­باشد.

نکته 2: اتصال نول PMG – P1

استاتور PMG یک سیم به شماره P1 دارد که اتصال نول‌است. ولتاژ از P1 (نول) به P2، P3  و P4 باید /1.732 ولتاژ فاز باشد.

در AVR های مدل پس از 1989 به این سیم نیازی نیست و در صورت تعویض با مدل بالاتر، این سیم باید قطع و عایق‌بندی‌شود.

تنظیم PMG برای AVR های سری 3 تولید قبل 1989

موقعیت شعاعی استاتور PMG در تنظیم پاسخ و رگولاسیون AVR ضروری‌است.

در ژنراتورهای قبل 1989، استاتور PMG در یک محفظه جاگذاری شده‌است که در قفسه سمت فوقانی روتور ژنراتور قرار گرفته‌است.

آزاد کردن کلمپها به محفظه استاتور PMG اجازه چرخش در نرگی را می­دهد.

موقعیت شعاعی صحیح این محفظه در بالای آن (ساعت 12)، در محفظه و قفسه انتهایی مشخص شده‌است.

پس از انجام کار که نیاز به حذف کردن PMG دارد، در هنگام نصب مجدد آن دقت‌کنید و مطمئن شوید که استاتور PMG به موقعیت شعاعی قبلی خود بازگشته‌است.

احتیاط! محفظه استاتور PMG نباید از نرگی خود خارج گردد در غیر اینصورت امکان صدمات مختلف از جمله صدمات جانی وجود دارد.

هرگز اقدام به شل‌کردن پیچ‌های کلمپ در هنگام کار ژنراتور ننمایید.

1- دستورالعمل عیب یابی ژنراتورهای استمفورد – قسمت 1

2- دستورالعمل عیب یابی ژنراتورهای استمفورد – قسمت 2

3- دستورالعمل عیب یابی ژنراتورهای استمفورد – قسمت 3

4- دستورالعمل عیب یابی ژنراتورهای استمفورد – قسمت 4

5- دستورالعمل عیب یابی ژنراتورهای استمفورد – قسمت 6

6- دستورالعمل عیب یابی ژنراتورهای استمفورد – قسمت 7

 بخش 5

سیستم کنترل AVR تحریک جداگانه برای AVR های مدل MX وMA  با ژنراتور آهنربای دائم (PMG)

متد تست B

1-نشانه های خطای تحریک جداگانه و راه حل ها در حالت بی باری

2- نشانه‌های خطای تحریک جداگانه و راه حل ها در حالت بار

3-نشانه‌های خطای تحریک جداگانه و راه حل‌ها در حالت بار

بخش 6

عملکرد موازی ژنراتورهای AC

حیاتی است که تمامی تجهیزات تست به صورت متناوب از نظر ایمنی بررسی شوند و تمامی کابلهای اتصال، پراب­ها یا سوکتها چک شوند تا از مناسب بودن آنها برای سطوح ولتاژ مورد تست اطمینان حاصل گردد.

هیچگاه اقدام به تست ژنراتور «برق دار» نکنید مگر اینکه شخص صلاحیت دار دیگری حاضر باشد که بتواند در شرایط اضطراری تغذیه برق را یا موتور را خاموش کند.

هیچگاه اتصالات «برق دار» را بی حفاظ نگذارید مگر اینکه در اطراف خود منطقه کاری امن ایجاد کرده باشید. مطمئن شوید که تمامی افراد حاضر در محل به طور کامل از کاری که انجام می­دهید آگاه باشند.

معرفی و تئوری

این بخش به تشریح دلایل موازی سازی می­پردازد. روش اجرایی، رویکردهای تنظیماتی و مشکلاتی که ممکن‌است به وجود بیایند همگی ذیل این بخش آمده‌اند.

ممکن است به دلایل زیر نیاز به عملیات موازی باشد:

1. جهت افزایش ظرفیت یک سیستم موجود.
2. سایز و وزن می­تواند مانع استفاده از یک واحد بزرگ شود.
3. امکان عدم قطعی تغذیه هنگام نیاز به سرویس.

به منظور موازی سازی موفقیت آمیز ژنراتورهای AC، شرایط پایه خاصی باید‌تامین گردند. این شرایط عبارتند از:

1. 1- تمامی سیستمها‌باید ولتاژ یکسانی داشته‌باشند.
2. 2- تمامی سیستمها‌باید چرخش فاز یکسانی داشته‌باشند.
3. 3- تمامی سیستمها‌باید فرکانس یکسانی داشته‌باشند.
4. 4- تمامی سیستمها‌باید رابطه زاویه ای فازی یکسانی داشته‌باشند.
5. 5- سیستمها‌باید به نسبت نرخهای خود اشتراک بار داشته‌باشند.

اندازه گیری و حفاظت

یک مقدار حداقلی از ابزار دقیق نیاز‌است تا از مانیتورینگ رضایت بخش اطلاعات فوق، اطمینان حاصل گردد. این ابزارها شامل آمپرمتر، واتمتر و یک رله توان معکوس می­باشند. هیچ ولتمتری به هر سیستم اختصاص داده نشده‌است چرا که ترجیحا از یک ولتمتر در توزیع یا تابلو سنکرون با یک کلید سلکتور برای هر سیستم استفاده‌می­گردد. اینکار احتمال هرگونه خطای اندازه گیری را از بین می­برد.

نیاز به یک رله توان معکوس در هنگام خاموش شدن هر موتور ضروری‌است تا مانیتورینگ دستگاه معیوب در هنگام فشار روغن پایین یا دما و غیره با اضافه بار متعاقب آن به سایر سیستمها یا جلوگیری از آسیب دیدن موتور، میسر گردد.

تنها به یک فرکانس متر با امکان سوئیچ به باسبار یا سیستم وارد شونده مورد نیاز‌است.

سنکرون کردن

به یک سنکروسکوپ و چراغها جهت تشخیص جابجایی فاز زاویه ای مورد نیاز‌است. در صورت استفاده از چراغها، سه نوع اتصال وجود دارد و در موازی سازی با چراغهای دیم (نور کم)، باید بین فازهای یکسان یا بین خطوط یکسان (تکفاز) بسته شوند مثلا UU، VV یا L1-L1. و اینکه در موازی سازی با چراغهای برایت (نور زیاد)، باید آنها را در فازهای غیر یکسان مانند U-V و غیره متصل کرد.

در صورت استفاده از یک سیستم سه لامپ با اتصال لامپها بین U-W، V-V و W-U، لامپها می­چرخند و این نشانگر ماشین با سرعت بالا می­باشد. سنکرون سازی به وسیله دو چراغ پرنور و یک چراغ کم نور اتفاق می­افتد و از برخی جهات، این نوع اتصال نشانه بصری نزدیک تری از سنکرون سازی خواهد داد. در نظر داشته باشید که لامپها باید حداقل 2 برابر ولتاژ ماشین، ظرفیت داشته باشند در غیر این صورت نیاز به بستن دو یه سه لامپ به صورت سری‌است. یک روش بهتر، استفاده از یک مقاومت سری با هر لامپ‌است.

دیاگرام های زیر نشان دهنده این اتصالات هستند.

نکته: در صورت اتصال یکپارچه نول، تنها نیاز به یک سری لامپ/مقاومت‌است؛ چراکه مسیر برگشت از طریق لینک نول می­باشد. البته این شکل تنها در اتصال لامپهای دیم یا لامپ‌های برایت اعمال می­شود و نه در اتصال سه لامپی. تاسیسات مدرن ترجیح می­دهند تا از ابزارآلات جدید (چک، سینک) یا تمام اتوماتیک استفاده‌کنند که تنها در صورت درست بودن شرایط اجازه بستن بریکر را می­دهد.

تقسیم بار

یک جنبه مهم از عملیات موازی سازی، تقسیم بار‌است. بارکلی شامل یک کیلووات (p.f.1) یا جزء فعال و یک kVAR یا جزء راکتیو (p.f.0) باید‌توسط سیستمها با توجه به نرخ های نرمال آنها، به اشتراک گذارده‌شوند.

جزء kW به وسیله سیستم گاورنر موتور (سرعت) تنظیم می­گردد و نیاز به کنترل سرعت نسبتا مناسب موتور (محرک اولیه) دارد. توصیه‌می­شود که از یک گاورنر رنج محدود به منظور جلوگیری از تغییرات سرعت زیاد هنگام موازی بودن استفاده‌گردد.

به منظور جلوگیری از بروز مشکلات تقسیم بار kW، گاورنینگ موتور باید با دروپ سرعت حداقلی 4% از بی باری تا بار کامل، تنظیم گردد. می­توان با استفاده از سیستم تقسیم بار ایزوکرونوس و گاورنرهای الکترونیکی به دروپ سرعت پایینتر نیز دست یافت.

جزء kVAr عملکردی از تحریک ژنراتورهای AC می­باشد. وقتی ماشینها موازی هستند، دامنه تحریک میدان به طور مستقیم بر ولتاژ خروجی اثرنمی­گذارد (بسته به سایز نسبی ژنراتور به سیستم باسبار).

هرچند این مسئله، ضریب توان داخلی که یک ماشین خاص در آن کار می­کند را تنظیم می­نماید. برای مثال، یک ژنراتور AC بیش از حد تحریک‌شده جریان ضریب توان پسفاز از آن ژنراتور تولیدمی­کند. در صورت وجود تفاوت در تحریک، جریان های چرخشی، شارش می­کنند

و تنها توسط راکتانس ماشین داخلی محدود می­گردند. این جریان بسته به تحریک ماشین، به صورت یک جریان پیشفاز یا پسفاز p.f صفر ظاهرمی­گردد و یا به جریان تغذیه کننده هر ماشین اضافه کرده و یا از آن کم می­نماید. جریان راکتیو چه به صورت پیشفاز چه به صورت پسفاز از مزیت اختلاف فاز 90 درجه ای حاصل می­شود که عموما به عنوان ربع توصیف‌می­گردد.

از اینرو ژنراتورها باید‌با تجهیزاتی مجهز گردند تا این جریان راکتیو را حس کنند و آن را در سطح قابل قبولی محدود نمایند. به این دلیل از ترانسفورماتور جریان دروپ ربعی که به ترمینالهای S1-S2 حسگر AVR متصل هستند، استفاده‌می­شود.

نکته: جهت عملکرد صحیح، حیاتی‌است که رسانای اصلی دروپ CT در فاز صحیح (معمولا فاز W در ژنراتورهای 3 فاز) و قطب صحیح جایگذاری گردد.

سیمهای خروجی ثانویه S1-S2 نیز بایستی در قطبیت درست باشند (ماشینهای قبل 1989). دروپ CT موازی با مقاومت بار یا چوک، خارج از AVR و سری با تغذیه سنجش AVR متصل می­گردد.

2. نکات عمومی رویکردهای راه اندازی

عملکرد موازی پایدار و تقسیم بار دقیق بین بی باری و بار کامل تنها هنگامی که تنظیمات ولتاژ و کیت دروپ به طور صحیح نصب شده باشند، قابل دستیابی است. همچنین مهم‌است که مشخصات گاورنر موتور مشابه باشد در غیر اینصورت در هنگام افزایش یا کاهش بار، ممکن است تقسیم بار kW اتفاق بیفتد.

جهت بررسی تنظیمات ولتاژ بی­باری، هر ماشین را به طور تکی در حالت نرمال و بدون فرکانس بار (مثلا 52 هرتز برای عملکرد 50 هرتز یا 62 هرتز برای عملکرد 60 هرتز) اجرا نمایید. اکنون ولتاژهای نامی باید در محدوده 0.5 درصد یکدیگر تنظیم گردند. تریمرهای دستی از راه دور را می­توان برای این منظور در پنل کنترل قرار داد.

تجهیزات دروپ ربعی

مهمترین جنبه رویکرد راه اندازی اولیه شامل مدار دروپ می­شود. اغلب مشکلات مربوط به تقسیم بار ضعیف مانند بروز مشخصات یک ولتاژ افزاینده، از مدار دروپ یا اتصال نادرست آن (دروپ معکوس) نشأت می­گیرند.

در صورتی که یک ماشین در زمان سفارش، مخصوص عملکرد موازی توصیف شده‌باشد، در این صورت کیت دروپ در تست اجرا شده‌است. با توجه به نشانه های ترمینال و اتصالات متعاقب آن، نباید مشکلی وجود داشته‌باشد.

احتیاط! برعکس شدن ترانسفورماتور یا برعکس شدن اتصالات ثانویه به ترانسفورماتور منجر به بروز مشخصات ولتاژ افزاینده می­شود که در حین عملکرد موازی، کاملا ناپایدار خواهد بود. در این حالت، جریان چرخشی بسیار بالایی توسط ژنراتور تولیدمی­شود.

زمانی که بعدها ماشین نیاز به اصلاح جهت اضافه شدن یک دروپ CT دارد، تضمین مشخصات ولتاژ کاهنده، به نظر سخت ترین کار‌است. همانطور که قبلا گفته شد، دروپ هنگامی به طور صحیح تنظیم شده‌است که ولتاژ ترمینال با pf صفر با 5% افت یا 3% هنگامی که ژنراتور در بار کامل است (0.8 pf)، دروپ نماید.

تست معکوس شدن مدار دروپ موازی

1. کنترل دروپ AVR را طوری تنظیم کنید که حداکثر دروپ در مدار وجودداشته‌باشد.
2. ماشین را به صورت تکی در حداکثر سرعت نامی راه اندازی کرده و بار القایی حداکثری که قابل اعمال‌است، به آن اعمال‌نمایید (مانند موتورها، ترانسفورماتورها و غیره).
3. یک اندازه گیری دقیق از ولتاژ خروجی از ترمینالهای ماشین انجام دهید.
4. به وسیله یک سوییچ، ترانسفورماتور دروپ موازی را اتصال کوتاه کنید (ترمینالهای S1-S2) و یا تنظیم DROOP بر روی AVR را روی مینیمم بگذارید و ولتاژ خروجی ماشین را تحت نظربگیرید.
5. افزایش آهسته ولتاژ، نشانگر عملکرد صحیح مدار دروپ و قطبیت صحیح‌است.
6. در صورت کاهش آهسته ولتاژ، ترانسفورماتور دروپ معکوس شده‌است و بایستی اتصالات دو سیم خروجی S1-S2 آن برعکس شوند.
7. پس از تکمیل این تست، تنظیمات دروپ را به سطح مورد نیاز برگردانید و مطمئن شوید که تمامی ژنراتورهای سیستم، تنظیمات دروپ یکسانی دارند.

تنظیم مدار دروپ

دروپ CT موازی مستقیما بین ترمینالهای S1-S2 مربوط به AVR متصل‌هستند. تنظیم دروپ در تریمر DROOP مربوط به AVR قابل انجام‌است. تنظیمات نرمال بین 25% در جهت عقربه های ساعت تا تمامی ولوم در جهت عقربه های ساعت بسته به نوع AVR و مقدار دروپ مورد نیاز خواهد بود.

تنظیم صحیح دروپ، 3% افت ولتاژ در بار کامل و 0.8 ضریب توان خواهد‌داشت (در ژنراتور در حال کار تکی).

نکته1: دروپ در ضریب توان 1 (واحد)، غیر موثر‌است. از این رو ضریب توان 0.8 برای تنظیم صحیح، حیاتی‌است.

نکته2: بار تستی را می­توان به طور متناسب کاهش داد مثلا در 50% بار کامل 0.8pf، تنظیم دروپ ولتاژ 1.5% خواهدبود.

نکته3: دروپ بیش از حد منجر به رگولاسیون ضعیف ولتاژ از بی باری تا بار کامل در 0.8 pf خواهد شد و همچنین افت های ولتاژ بزرگتر در استارت موتور ایجاد خواهد کرد. دروپ باید طوری تنظیم گردد که عملکرد رضایت بخشی در حالت موازی داشته‌باشد بدون اینکه بر رگولاسیون ولتاژ و عملکرد استارت موتور تاثیر بگذارد.

بررسی خروجی ترانسفورماتور جریان دروپ

مشکلاتی که با الف) دروپ ناکافی یا ب) دروپ بیش از حد در خروجی دروپ CT بوجود می­آیند، نیاز به بررسی دارند. با متصل بودن دروپ CT به ترمینال های S1-S2 مربوط به AVR، 50% بار به ژنراتور اعمال نمایید (در هر ضریب توانی) و ولتاژ خروجی را در ترمینالهای S1-S2 چک کنید.

در 50% بار، خروجی باید بین 0.5 و 2.5 ولت AC باشد. خوانش ولتاژ بالاتر یا پایینتر از این مقدار نشان‌دهنده نادرست بودن جریان CT برای نرخ جریان ژنراتور می­باشد.

نکته: تنظیم تریمر دروپ تاثیری بر این تست نخواهد‌داشت.

ژنراتورهای تولید قبل 1989

دروپ بر روی یک مقاومت بار تنظیم شده است که در باکس ترمینال ژنراتور قرار‌می­گیرد و از طریق ترمینالهای مقاومت، قابل بررسی‌است. اگر دروپ ولتاژ در بار بیش از حد زیاد باشد، نیاز به مقاومت کمتری در دروپ CT، بر روی مقاومت بار‌است. به طور برعکس، دروپ بزرگتر نیاز به مقاومت بیشتری دارد. مقداری بین 30 و 50 اهم عملکردی رضایت بخش خواهد‌داشت.

روند مرحله به مرحله عملیات موازی

مراحل زیر تنها به عنوان راهنمایی عمومی می­آید. در صورت وجود شک در هر کدام از تستها، نیاز به مراجع بیشتری علاوه بر نکات زیر‌است. مشخصا تمامی ماشینها باید با توجه به اتصالات مناسب و دیاگرامهای سیم‌کشی، به درستی سیم‌کشی شده‌باشند.

1. ژنراتور شماره 1 را در بی باری و سرعت نامی راه اندازی نمایید. ولتاژ AC را چک‌کرده و در صورت نیاز تنظیم‌کنید.
2. چرخش فاز ژنراتور شماره 1 را بررسی‌کنید.
3. ژنراتور شماره 2 را راه اندازی کرده و طبق آیتمهای a و b پیش بروید. ولتاژها باید در محدوده 0.5 درصد ژنراتور شماره 1 باشند.
4. در حالتی که ژنراتورهای 1 و 2 در حالت بی باری در حال کار هستند، سنکروسکوپ یا چراغها را وارد مدار‌کنید.
5. سرعت را تا زمانی که سنکروسکوپ با سرعت بسیار آهسته چرخش کند و یا چراغها به آرامی روشنتر و تیره شوند، تنظیم‌نمایید.
6. نهایتا چک کنید که ولتاژها در محدوده 0.5 درصد یکدیگر هستند. در صورت نیاز تنظیم‌نمایید.
7. بریکر را در همگام سازی ببندید. آمپرمتر را برای جریان چرخشی نظارت‌کنید. در صورت تجاوز از 5%، تنظیمات ولتاژ بی باری و مدارهای دروپ را از نظر قطبیت، دوباره بررسی‌نمایید (معکوس شدن ترمینالهای S1-S2 مربوط به CT).
8. بار را تا اندازه ای افزایش‌دهید که بار کامل در هر ژنراتور در حالت موازی ظاهر گردد. ممکن‌است برای اطمینان از خوانش‌های متعادل اندازه kW نیاز به برخی تنظیمات یک گاورنر موتور باشد.

9. چک کنید که خوانشهای آمپرمتر با اندازه های kW یکسان‌باشند. باید در محدوده 5% یکدیگر‌باشند.

10. در صورتی که خوانشهای آمپرمتر خارج از محدوده 5% هستند، ابتدا دقت دستگاههای اندازه گیر را چک‌کنید. ماشین با بالاترین جریان، بیش از حد تحریک شده است و از این رو نیاز به جبرانسازی دروپ بیشتر دارد. تنظیم دروپ را افزایش‌دهید.
11. در حالت بار کامل در هر ژنراتور، بار را 20% کاهش‌دهید. در هر بارگیری، اندازه گیر kW و خوانشهای آمپرمتر را رصد کنید که به 20% بار کامل برسند. هر اختلافی بالاتر از 5% هر کدام از تجهیزات اندازه‌گیری نیاز به اصلاحات دیگر دارد.
12. اشتراک نابرابر kW، تنظیمات نادرست گاورنر موتور یا محرک اولیه خطادار. اشتراک kW را در گاورنرهای موتور تنظیم نمایید و هنگامی که برابر‌شد، خوانشهای آمپرمتر را چک‌کنید. تنظیمات دروپ موتور را طوری تنظیم کنید که اشتراک kW از بی باری تا بار کامل، نابرابر‌شود.
13. خوانشهای نابرابر آمپرمتر در بار کامل و انتهای محدوده، نشانگر سطوح نادرست دروپ می­باشد.
14. خوانشهای نابرابر آمپرمتر در شرایط بی باری نشان دهنده تنظیمات ولتاژ نادرست‌است.
15. روند کاری

رایج‌ترین روندی که در عمل اتفاق می‌­افتد، در رابطه با موازی سازی ماشینهای اضافه‌شده به مجموعه‌های دارای بار می­باشد.

برای مثال، اگر یک دستگاه باری معادل 75% خروجی خود را تغذیه می­کند و انتظار بار بیشتری می­رود، ممکن‌است مهندس تصمیم به پخش این بار بر روی دو دستگاه بگیرد. در این صورت نیاز به روندی مشابه زیر‌است:

دستگاه ورودی راه اندازی شده و در فرکانس بی باری کار می­کند. سوییچ سنکروسکوپ یا چراغها بسته است و ماشین ورودی و باسبار را از طریق سنکروسکوپ یا چراغها متصل می­نماید. در حالتی که ماشین ورودی دارای سرعت است، سنکروسکوپ در جهت سرعت، چرخش می­کند یا چراغها با نرخ اختلاف فرکانسی، روشنتر و تیره می­شوند.سرعت ماشین ورودی باید توسط فعال کردن گاورنر دارای موتور در جهت آرام، کاهش‌یابد.

هنگامی که فرکانسها تقریبا با یکدیگر برابر شدند، سرعت چرخش سنکروسکوپ را تغییر در نور چراغها به اندازه ای آرام خواهد‌بود که کنتاکتور در هنگام همگام سازی ولتاژ، بسته‌شود. این مسئله در سنکروسکوپ، موقعیت ساعت دوازده رخ‌می­دهد یا زیاد و کم شدن نور چراغها بسته به این‌دارد که از کدام اتصال در حال حاضر استفاده‌می­گردد.

نکته: هنگام سنکرون سازی ژنراتور ورودی با ژنراتورهای دارای بار، این ژنراتورها ممکن‌است تا4% ولتاژ کمتری نسبت به ژنراتور ورودی داشته‌باشند. این وضعیت عادی‌است و به دلیل اثر دروپ به علاوه رگولاسیون AVR اتفاق می‌­افتد. ولتاژ را به تنظیمات بی باری اولیه تنظیم نکنید.

این اختلاف ولتاژ به منظور شروع ژنراتور ورودی به گرفتن بخش خود از جریان بار راکتیو (kVAr) در بستن بریکر، ضروری‌است.

تقسیم بار

به منظور اینکه ماشین ورودی اکنون بتواند سهم خود از بار را بگیرد، کنترل گاورنر باید در موقعیت افزایش سرعت نگه داشته‌شود تا بار مطلوب توسط kW متر و آمپرمتر نشان داده‌شود. به طور برعکس، در صورتی که بار بیش از حد اعمال شده‌باشد، نگه داشتن کنترل گاورنر در حالت کاهش سرعت، آن را کاهش خواهد داد. مهم‌است که بار کلی با توجه به نرخهای نرمال و مقایسه خوانشهای اندازه گیرها با داده های آمده در دستورالعمل، اعمال‌گردد. در هر حالتی، تقسیم بار نابرابر نیاز به اصلاح دارد تا از مشکلات مکانیکی که ممکن است برای موتورهای دیزلی هنگام کار در زمان قابل توجهی اتفاق بیفتد، جلوگیری‌گردد.

مهم است که بتوانیم بین بارگیری نامتعادل به وجود آمده از عدم توانایی اوپراتور در تقسیم یکسان بار در دو دستگاه و جریان های چرخشی که منجر به خوانش نامتعادل آمپرمتر می­گردند، تفاوت قائل شویم.

برای مثال دو ژنراتور 2X100kVA موازی را بدون جریانهای چرخشی در نظر بگیرید که بار 150kVA را در 0.8pf تغذیه‌می­کنند.

زمانی که بار به طور مساوی تقسیم شده‌باشد، خوانش‌ها به صورت زیر خواهند‌بود:

اگر بار به صورت نابرابر توزیع گردد و همچنان جریانهای چرخشی نداشته‌باشیم، اعداد زیر ممکن‌است ظاهر‌شوند:

حال اگر همین بار نابرابر با توزیع فوق اعمال شود با این تفاوت که این بار جریانهای چرخشی وجود داشته‌باشد، خوانش اندازه گیرها چیزی در حدود اعداد زیر خواهد‌بود:

ماشین شماره 1

اکنون 133kVA در 0.6 p.f تغذیه می­کند که به طور قابل توجهی خارج از محدوده نرخ نرمال آن‌است. ادامه کار تحت این بار منجر به عملکرد مدار حفاظت اضافه بار AVR یا خطای استاتور یا روتور اصلی خواهد‌شد. ماشین شماره 2 در حال کار با تحریک پایین‌است یعنی اینکه با یک ضریب توان پیشفاز و kVA بسیار کاهش یافته کارمی­کند.

این مسئله منجر به آسیب دیدن ژنراتور شماره 2 نخواهد شد اما مشخص‌است که ژنراتور شماره 1 به شدت اضافه بار دارد. تشخیص شرایط ضریب توان پیشفاز به طور خاص، کاری مشکل‌است مگر اینکه اندازه گیرهای ضریب توان تکی جایگذاری شده‌باشند. ابزارآلات دقیق عادی شامل آمپرمتر، ولتمتر و kW متر قادر به تشخیص این شرایط بار نمی­باشند.

سطوح تحریک

به عنوان یک راهنما در تقسیم بار برای ژنراتورهای مشابه، هنگامی که ژنراتورها  جریان راکیتو و اکتیو را به اشتراک‌می­گذارند، ولتاژهای تحریک DC باید حدودا برابر باشند. این موضوع را می­توان بین ترمینالهای X+ (F1) و XX- (F2) مربوط به AVR بررسی‌کرد. ژنراتوری که تحریک بیشتری‌دارد، پسفاز‌تر است‌و ژنراتور با کمترین تحریک، دارای ضریب توان پیشفاز تری می­باشد.

مشکلات

برخی مشکلات مربوط به موازی سازی که ممکن‌است اتفاق بیفتند، در زیر آورده شده اند. به دلایل احتمالی آنها نیز اشاره شده‌است.

• نوسان kW متر، آمپرمتر و ولتمر

دلیل: گاورنینگ موتور. با یک یونیت معتبر قابل سرویس تعویض‌کنید. این مشکل همچنین ممکن است از گاورنرهای الکترونیکی با دروپ سرعت ناکافی (کمتر از 2%) حاصل شده‌باشد.

• خوانشهای نامتعادل آمپرمتر. اندازه های kW مترها متعادل و پایدار هستند.

دلیل : جریان چرخشی در تنظیمات ولتاژ نادرست، معکوس شدن اتصالات دروپ CT یا دروپ ناکافی.

• خوانشهای نامتعادل آمپرمتر با افزایش یا کاهش بار.

دلیل: تنظیمات ولتاژ نادرست یا معکوس شدن اتصالات دروپ CT.

• خوانشهای نامتعادل kW متر و آمپرمتر با افزایش یا کاهش بار.

و دلیل: رگولاسیون سرعت گاورنر نامتشابه یا کنترل گاورنر بسیار محکم (الکترونیک). اگر گاورنر بر روی رگولاسیون سرعت زیر 2% تنظیم شده است، تقسیم بار kW ممکن‌است ضعیف‌باشد.

• خوانشهای نامتعادل آمپرمتر با افزایش بار

kW مترها متعادل‌هستند.

دلیل: تنظیمات مدار دروپ، یکسان نیست و یا یک کیت دروپ، معکوس شده‌است و یا دروپ CT در مدار قرارندارد.

به جز مشکلات فوق، برخی نارسایی ها نیز ممکن‌است اتفاق بیفتد که به هیچ وجه در عملکرد دستگاهها تعیین کننده نیستند. هرچند ممکن‌است باعث سردرگمی اوپراتور شوند و وی فکر کند که خطایی وجود دارد.

رایج ترین مشکلات از نوسان ولتاژ در طول رویه اولیه موازی سازی به وجود می­‌آیند.

هنگامی که یک دستگاه جدید به باسبار متصل می­گردد و سوییچ سنکروسکوپ یا چراغهای آن در حالت روشن قرار دارد، ممکن است‌به نقطه ای برسیم که ولتاژ ماشین ورودی شروع به نوسان نماید. این تنها زمانی اتفاق می­افتد که اختلاف فرکانسی در بالاترین سطح خود قرار گرفته باشد. با نزدیک شدن فرکانسها به یکدیگر، دیگر هیچ گونه ناپایداری وجود نخواهد‌داشت. هرچن این این کاربردی از مدار پایداری درون AVR نیست، اما به مشکلات pickup و سیم کشی سوییچ برد مربوط‌می­شود.

اتصال داخلی نول

باید توجه کرد که موازی سازی تمامی نول‌های سیستم تحت شرایط خاص می­تواند منجر به داغ شدن بیش از حد کابلهای نول یا احتمال آسیب دیدن استاتور شود.

این مشکل خصوصا زمانی پیش می­آید که ماشین‌های دو کارخانه مختلف با یکدیگر موازی می­شوند. تفاوت در شکل موجهای تولید شده ممکن است منجر به جریان‌های چرخشی با هارمونیکهای بزرگ در نول ها شود.

هنگام اتصال این گونه ژنراتورها، جریان های نول را چک کنید و اگر بیش از حد بالا بود، نول‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌ها باید عایق بندی شوند. ماشینهای مشابه با شکل موجهای شبیه به هم می­توانند نول‌های متصل به یکدیگر داشته‌باشند.

موازی سازی با شبکه برق

در شبکه ها (تاسیسات گرید یا شبکه)، ولتاژ می­تواند به اندازه 10 %± (یا در برخی کشورها بیشتر)، متغیر باشد. تجهیزات دروپ به تنهایی قادر به حفظ کنترل جریان های راکتیو حاصله نخواهند‌بود.

اکیدا توصیه می­شود که از یک کنترلر ضریب توان (PFC) در هنگام موازی سازی با شبکه (تاسیسات) استفاده گردد. اینکار به ژنراتور اجازه می­دهد تا یک ضریب توان دائمی را در هنگام افزایش یا کاهش ولتاژ توسط کنترل کنندگان تغذیه، حفظ‌نماید.

همچنین کنترلر ضریب توان (PFC) می­تواند به وسیله تاسیسات همخوانی ولتاژ تغذیه شود که به ولتاژ ژنراتور اجازه تنظیم خودکار با تغذیه عمومی را می­دهد و از این رو هر گونه گذر سوئیچینگ در بستن مدارشکن را کاهش خواهدداد.

همچنان نیاز به دروپ موازی که در پیوند با PFC کار کند داریم تا نوسانات سریع جریان را کنترل کرده و اثرات تغییرات ناگهانی ولتاژ شبکه را کمتر نماید.

همچنین اگر احتیاج به کار کردن ژنراتورها در حالت جزیره ای‌باشد (در هنگام شکست شبکه یا تغذیه اورژانسی) و حالت منقطع از شبکه، به منظور کنترل جریانات چرخشی نیاز به دروپ داریم.

در حالت کار جزیره ای، PFC باید خاموش‌شود.

قسمت 7

عیب‌یابی عملیات موازی

1- نشانه

کلید در هنگام اقدام برای موازی سازی ماشینها، بسته نمی‌­شود.

A- علت احتمالی

 کلید با حفاظت «بررسی همگام سازی» همراه است که از همگام سازی خارج از فاز جلوگیری می­نماید

A- تست و راه حلها

 مطمئن شوید که سنکروسکوپ نشان‌دهنده هم فاز بودن ماشینهاست یا نزدیک به موقعیت ساعت یازده می‌­باشد (هنگام چرخش در جهت عقربه‌های ساعت). مطمئن شوید که اختلاف سرعت بین دستگاه ورودی و باسبار به قدر کافی کم است تا از چرخش سریع سنکروسکوپ (یا نوسانات سریع چراغها) قبل از بسته شدن مدارشکن جلوگیری نماید.

B- علت احتمالی

چرخش فازی یک ماشین با دیگری متفاوت است.

B- تست و راه حلها

چرخش فازی (هم فازی) هر یک از ژنراتورها را چک کنید. قبل از یکسان شدن چرخش فازی تمامی ژنراتورها، هیچ گونه اقدامی برای موازی سازی نباید صورت گیرد! در یکی از ژنراتورها دو تا از فازها را معکوس نمایید.

C- علت احتمالی

 اختلاف ولتاژ بین ژنراتور ورودی و باسبار بسیار بالاست.

C- تست و راه حلها

ولتاژ دستگاه ورودی می­تواند تا 4% بالاتر از ولتاژ باسبار باشد. این عادی است! تنظیمات ولتاژ بی باری را تنظیم نکنید. اگر اختلاف بیش از 4% بود، دروپ بیش از حد را در ژنراتورهای دارای بار چک نمایید.

———————————–

2- نشانه

مشکل در حفظ شرایط فازی پایدار قبل از همگام سازی

A- علت احتمالی

بازی بازی کردن گاورنر در یکی یا چند تا از موتورها

A- تست و راه حلها

اجازه بدهید قبل از موازی سازی، موتورها پایدار (گرم) شوند. در صورتی که سرعت همچنان کشش دارد، گاورنرها و شرایط موتور را بررسی نمایید.

B- علت احتمالی

 تغییر بار بر روی باسبار ناشی از تغییرات سرعت/فرکانس بر روی ژنراتور دارای بار در زمان همگام سازی

B- تست و راه حلها

هرگونه بار با تغییر سریع را قطع کنید. چک کنید که نشانه ای از یک موتور یا استارت بار خودکار در زمان اقدام برای همگام سازی وجود نداشته باشد. در صورتی که جریان بار ناپایدار است، اقدام به موازی سازی نکنید!

3- نشانه

ناپایدار فرکانس Hz) در زمان بار در حالت موازی)

علت احتمالی

دروپ سرعت موتور بسیار کم یا بی نظمی های چرخه ای (ناپایداری) بین موتورها (kW مترها را برای تغییر سریع kW بین دستگاهها چک کنید)

تست و راه حلها

سرعت گاورنر موتور را تا 4% دروپ افزایش دهید (بی باری تا بار کامل). گاورنرهای گیر کرده را در یک موتور جدید چک کنید. موتور را از نظر مشکلات چرخه ای بررسی نمایید (اشتعال، خارج از بالانس و غیره)

4- نشانه

نوسانات ولتاژ در طول همگام سازی (قبل و بعد آن پایدار است.)

علت احتمالی

این نشانه معمولا از pickup در پنل همگام سازی و مدار حفاظت نشتی زمین حاصل می­شود که می­تواند ناشی از لینک لوپ بسته موقت بین ژنراتورها در طول همگام سازی باشد.

تست و راه حلها

این نوسان هنگامی که ژنراتورها به همگام سازی (سرعت های تقریبا برابر) نزدیک می­شوند، کمتر شده و پس از بسته شدن مدارشکن به طور کامل محو می­گردد. تجهیزات همگام­سازی، حفاظت نشتی زمین و یا مدارهای سیم کشی در سوییچ برد ممکن است منجر به بروز مشکلات موقتی pickup گردند.

5- نشانه

افزایش سریع جریان بدون کنترل با بسته شدن مدارشکن ورودی

علت احتمالی

معکوس شدن تجهیزات دروپ موازی در یکی از ژنراتورها

تست و راه حلها

دروپ CTها را از نظر معکوس شدن بررسی کنید. (متن قبلی در این بخش را ببینید). سیمهای S1-S2 را در دروپCT معکوس نمایید. ولتاژهای تحریک را چک کنید. ژنراتور معکوس شده دارای بیشترین ولتاژ تحریک خواهد بود.

6- نشانه

جریان چرخشی ثابت در تمامی ژنراتورها. عدم توانایی در کاهش به وسیله تنظیم ولتاژ

علت احتمالی

معکوس شدن دروپ موازی در تمامی ژنراتورها

تست و راه حلها

• دروپها را از نظر معکوس بودن بررسی کنید.
• سیمهای S1-S2 را به منظور تصحیح، معکوس نمایید.
• این خطای سیم کشی تکراری منجر به یک جریان چرخشی ثابت می­گردد که قابل تنظیم به وسیله روشهای عادی نیست.

7- نشانه

جریان چرخشی در هر دو ژنراتور در بی باری (جریان پایدار است).

A- علت احتمالی

اختلاف ولتاژ (در سطح تحریک) بین ژنراتورها

A- تست و راه حلها

ولتاژها را در بی باری (فرکانسهای یکسان) چک کنید و مطمئن شوید که تمامی ژنراتورها ولتآژهای یکسان در بی باری دارند. هنگام تقسیم بار، تنظیم نکنید.

B- علت احتمالی

 معکوس شدن تجهیزات دروپ موازی در هر دو ژنراتور (برخلاف معکوس شدن در یکی که یک شرایط بسیار ناپایدار است)

B- تست و راه حلها

تمامی دروپ CTها را از نظر معکوس بودن چک کنید. همانطور که در تست قبلی گفته شد.

C- علت احتمالی

تنظیم نادرست تجهیزات دروپ موازی

C- تست و راه حلها

تنظیمات تریمرهای دروپ را بررسی کنید.چک کنید که دروپ CTها در فاز صحیح باشند. چک کنید که خروجی CT به AVR S1-S2 درست باشد (متن قبل را ببینید)

8- نشانه

اندازه گیرهای کلیووات خوانشهای نامتعادل دارند.

علت احتمالی

موتور به طور مساوی توان (kW) را به اشتراک نمی­گذارد.

تست و راه حلها

دروپ گاورنر های موتورها را جهت برابرسازی اشتراک کیلووات، تنظیم نمایید.

9- نشانه

آمپرمترها نشان دهنده خوانشهای نامتعادل پس از برابر سازی اندازه گیرهای کیلووات هستند.

A- علت احتمالی

اختلاف ولتاژ (در سطح تحریک) بین ماشینها

A- تست و راه حلها

تمامی ماشینها را به صورت تک تک از نظر ولتاژ دقیق در بی باری چک کنید.

B- علت احتمالی

تنظیم نادرست تجهیزات دروپ موازی

B- تست و راه حلها

همانند دستورالعمل گفته شده در متن قبلی تنظیم نمایید.

C- علت احتمالی

 (تنها ماشینهای قبل از 1989) تجهیزات بهبود یافته رگولاسیون بر روی تقسیم بار اثر می­گذارند.

C- تست و راه حلها

تجهیزات بهبود یافته رگولاسیون را اتصال کوتاه کرده و دوباره تست کنید. در صورتی که منبع مشکل همین است، دوباره تنظیم نمایید. در صورتی که AVR ها به مدل بالاتر ارتقا یافته اند، این تجهیزات را حذف نمایید.

10- نشانه

خوانشهای کیلووات با افزایش یا کاهش بار، نامتعادل می­شوند

علت احتمالی

گاورنرهای موتور ناسازگار هستند یا گاورنرهای جدید گیر کرده اند و منجر به اشتراک نابرابر kW و تغییرات محدوده سربار می­شوند.

تست و راه حلها

گاورنرهای موتور باید به منظور ارائه مشخصات بی باری تا بار کامل مشابه، تنظیم گردند. در موتورهای جدید، گاورنرهای گیرکرده را بررسی نمایید. گاورنرهای الکترونیکی باید حداقل روی 2% دروپ سرعت تنظیم شوند تا از تقسیم بار کیلووات رضایت بخش اطمینان حاصل گردد. در صورت نیاز به رگولاسیون سرعت پایینتر، باید یک سیستم تقسیم بار kW ایزوکرونوس نصب گردد.

11- نشانه

خوانش‌های آمپرمتر با افزایش بار نامتعادل تر می­شوند.

علت احتمالی

• اختلاف در تنظیمات سطح دروپ موازی
• اختلاف در رگولاسیون ولتاژ AVR ها در بی باری تا بار کامل
• این تنظیمات مهمترین فاکتورهای اثرگذار در مشخصات بار و ولتاژ ماشین هستند و از اینرو باید جهت ارائه مشخصات یکسان به ماشینهای موازی شده، تنظیم گردند.

تست و راه حلها

ژنراتورها را به صورت تکی راه اندازی کنید و بار را حدود 25، 50 و 100 درصد اعمال نمایید. خوانشهای ولتاژ را در هر مرحله ثبت کنید و با سایر ژنراتورها مقایسه نمایید. سیستمهای کنترل را به منظور حذف اختلافات، تنظیم نمایید. مراحل فوق را با حداکثر بار القایی تکرار نمایید. مانند موتورها، ترانسفورماتورها و غیره. تریمرهای دروپ موازی را تنظیم کنید تا به تقسیم بار القایی برابر برسید.

12- نشانه

رگولاسیون ولتاژ ضعیف با کارکرد ماشین تکی

علت احتمالی

مقدار بیش از حد دروپ موازی در مدار

تست و راه حلها

به منظور رگولاسیون نرمال ولتاژ در یک ماشین در حال کار تکی، یک سوییچ اتصال کوتاه باید در ترانسفورماتور دروپ موازی جایگذاری گردد. (S1-S2)  و باید به طور شفاف به عنوان های تکی و موازی در پنل نشانه گذاری شود (متن قبلی را ببینید)

13- نشانه

اندازه گیرهای کیلووات نامتعادل، موتورها سرجای خود لرزش دارند.

علت احتمالی

مشخصات دروپ سرعت گاورنر سرعت الکترونیکی روی بسیار کم تنظیم شده است.

تست و راه حلها

حداقل 2% دروپ موتور برای اشتراک kW (جریان اکتیو) ضروری است. اگر نیاز به رگولاسیون سرعت 1% یا کمتر است، یک گاورنینگ ایزوکرونوس و سیستم تقسیم بار kW الکترونیکی باید نصب گردد.