Неисправности генератор: Неисправности генератора — признаки, диагностика, причины, проверка

Генератор — основные неисправности

Генератор — самый активно нагруженный компонент электрики

Во время движения автомобиля частота оборотов вала генератора достигает 10-14 тысяч оборотов в минуту. Это самая большая скорость вращения среди всех узлов автомобиля, в 2-3 раза превышающая частоту оборотов двигателя.

Срок службы у генератора примерно в два раза меньше, чем у двигателя: примерно 160 тыс.километров пробега.

Генераторы бывают двух видов:

• генератор переменного тока (используется на большинстве легковых автомобилей)
• генератор постоянного тока (используется на большинстве автомобилей, работающих в автохозяйствах)

Генератор переменного тока

Генератор переменного тока состоит из двух основных частей: статора с неподвижной обмоткой, в которой индуцируется переменный ток, и ротора, создающего подвижное магнитное поле, а также крышек, приводного шкива с вентилятором и встроенного выпрямительного блока.

Переменный ток генератора выпрямляется двухполупериодным трехфазным выпрямителем с полупроводниковыми диодами.

Генераторы переменного тока имеют ряд преимуществ по сравнению с генераторами постоянного тока. Ротор генератора переменного тока может вращаться с большей частотой, чем якорь генератора постоянного тока.

При большой частоте вращения якоря генератора постоянного тока ухудшается контакт между щетками и ламелями коллектора вследствие колебаний щеток при скольжении их по коллектору. Кроме того, под действием центробежных сил возможен выход обмоток из пазов якоря.

Для того чтобы напряжение при увеличении частоты вращения якоря не изменялось, необходимо пропорционально уменьшать магнитный поток возбуждения. При применении в генераторе электромагнитов это можно обеспечить, уменьшая силу тока в обмотках возбуждения. На этом принципе основано регулирование напряжения автомобильных генераторов. Оно осуществляется с помощью электромагнитных вибрационных реле, называемых реле-регулятором.

Диагностика реле-регулятора генератора осуществляется с помощью диагностических стендов, где определяют напряжение включения генератора и зарядный ток. Напряжение, регулируемое реле-регулятором должно быть в пределах 13,9 — 14,5 В.

Следует проверять натяжение ремня привода генератора. При проскальзывании ремня генератор не развивает полной мощности, что приводит к разряду аккумуляторной батареи.

В генераторах также проверяют износ щеток, усилие пружин щеткодержателей и состояние контактных колец и подшипников ротора.

Высоту щеток измеряют при снятом щеткодержателе. Если щетки износились до высоты 8 — 10мм, их заменяют.

Усилие пружин щеткодержателей должно соответствовать нормам марки Вашего автомобиля, например, для ВАЗ — 4,2± 0,2 Н (420±20гс).

Контактные кольца должны быть чистыми, без следов масла.

Состояние подшипников можно проверить, вращая вал ротора от руки при снятых щетках. Вал должен вращаться легко, без заеданий, шумов и стуков.

Основные неисправности генератора и способы их устранения

Генератор не дает зарядного тока (амперметр показывает разрядный ток при номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя)
Пробуксовка приводного ремня	Натянуть ремень, убедившись в исправности подшипников
Зависание щеток	Очистить щеткодержатель, щетки от грязи, проверить усилие щеточных пружин
Подгорание контактных колец	Зачистить и при необходимости проточить контактные кольца
Обрыв цепи возбуждения	Устранить обрыв цепи
Задевание ротора за полюса статора	Проверить подшипники, места посадки. Поврежденные детали заменить
Неисправность регулятора напряжения	Заменить регулятор напряжения
Обрыв в цепи \»генератор-аккумулятор\»	Устранить обрыв
Генератор дает зарядный ток, но не обеспечивает хорошего заряда аккумуляторной батареи
Плохой контакт \»массы\» генератора с \»массой\» регулятора напряжения	Проверить целостность провода, идущего на \»массу\», и надежность контакта
Срабатывание реле защиты регулятора напряжения из-за замыкания в цепи возбуждения генератора на \»массу\»	Найти место замыкания и устранить неисправность
Износ щеток	Заменить щетки новыми
Зависание щеток	Очистить щеткодержатель, щетки от грязи
Загрязнение и замасливание контактных колец	Протереть кольца тканью, смоченной бензином
Неисправность регулятора напряжения	Проверить и при необходимости заменить регулятор напряжения
Витковое замыкание или обрыв цепи одной из фаз статорной обмоткиНеисправность (пробой) диодов выпрямительного блока	Разобрать генератор, проверить состояние статорной обмотки (отсутствие обрыва и замыкания). Статор с неисправной обмоткой заменить
Слабое натяжение ремня	Отрегулировать натяжение ремня
Повышенная шумность генератора
Износ или разрушение подшипников	Заменить подшипники
Ослабление гайки шкива генератора	Подтянуть гайку
Износ посадочного места подшипника	Заменить крышку генератора
Межвитковое замыкание обмотки статора (\»вой\» генератора)	Заменить статор

Неисправности генератора автомобиля и способы их устранения| OILER

Каждый автомобиль имеет бортовую электрическую цепь для питания силовых узлов и вспомогательных устройств. В частности, постоянного питания требует система зажигания, без которой двигатель не будет работать, и такие потребители, как бортовые приборы, устройства освещения и вспомогательные приборы в салоне для повышения комфортабельности. Чтобы обеспечить машину электричеством, она оснащается аккумулятором и генератором. Аккумуляторная батарея имеет запас электричества и применяется для запуска двигателя. Но она не может питать автомобиль постоянно, так как заряд быстро израсходуется. Поэтому параллельно с запуском двигателя начинает работать генератор, вырабатывающий достаточно электричества для потребления и компенсации потраченного батареей заряда.

Следовательно, неисправный генератор влияет на состояние заряда в батарее, так как отсутствие питания с его стороны вынуждает автомобиль разряжать аккумулятор. Если батарея не заряжается, а напряжение в сети меньше требуемого, то это первые признаки неисправности генератора. В современных автомобилях применяют устройства трехфазного типа с электромагнитным возбуждением, они вырабатывают переменный ток. Чтобы преобразовать его в постоянный, необходимый для работы приборов автомобиля, в конструкции предусмотрен выпрямитель (диодный мост). Данное решение вполне оправдано тем, что генераторы переменного тока имеют массу преимуществ по сравнению с аналогами, вырабатывающими постоянный ток.

Признаки поломки генератора переменного тока, его преимущества и конструкция

Прежде чем рассматривать симптомы неисправного генератора, следует понять его преимущества над устройствами постоянного тока и принцип работы. Основное его достоинство заключается в самоограничении силы тока, чтобы она не выходила за максимальный предел. Поэтому не требуется ограничитель тока, а в конструкции предусмотрено только устройство ограничения напряжения. Если бы его не было, то по мере увеличения количества оборотов ротора возрастало бы и напряжение на выходе. А это приводит к поломке устройств потребителей. Следовательно, если напряжение в сети автомобиля резко увеличивается, это не значит, что генератор в машине сломался, так как проблема скорее всего касается регулятора напряжения. Чтобы понять, в чем может заключаться поломка генератора (симптомы неисправностей и как их устранить), рассмотрим конструкцию данного устройства, в которую входят следующие узлы:

• корпус;
• передний и задний подшипник;
• статор;
• диодный мост;
• ротор;
• шкив генератора;
• реле-регулятор;
• обмотка возбуждения;
• крыльчатка ротора;
• статорная обмотка.

К вспомогательным узлам относится ремень генератора, который приводит его в движение, передавая крутящий момент от коленчатого вала посредством газораспределительной системы. Следовательно, неисправности ремня генератора полностью блокируют работу данного устройства, если ремень оборван. Если он растянут и ролик газораспределительной системы прокручивается плохо, передавая крутящий момент, то эта неисправность ремня генератора признаки подает в виде пониженного напряжения в бортовой сети. Иногда причина заключается не в ремне, а в плохой его натяжке. Следует отрегулировать натяжение и проблема с прокручиванием исчезнет. Рассмотрим другие возможные неисправности генератора.

Проблемы с обмотками

Обрыв любой обмотки – это самый часто встречающийся вариант неисправности генератора автомобиля. Как правило, витки обрываются или замыкаются между собой, что приводит к нарушению цепи или ее замыканию. В обоих случаях работа генератора становится невозможной. Это серьезные неисправности генератора, и способы их устранения весьма дорогостоящие. Необходима либо пайка в месте разрыва, либо полная замена обмотки, что делается с помощью специального оборудования, имеющегося только в мастерских. Поэтому чаще всего выгоднее купить новое устройство, чем устранять такие причины поломки генератора автомобиля.

Окисление элементов контактной группы и обрыв проводов: характерные неисправности генератора

Любые провода можно припаять даже самостоятельно. Если клеммы загрязнились, то достаточно протереть их бензином. Если они окислились или на поверхности образовался нагар, такие причины неисправности генератора устраняются зачисткой наждачной бумагой с последующей промывкой бензином. Иногда может потребоваться обработка контактных колец на токарном станке.

Поломка генератора: изношенность или загрязнение щеток

Щетки считаются требующими замены, если их высота менее 8 миллиметров. В этом случае признаки неисправности генератора автомобиля характеризуются снижением выходного напряжения. Чтобы устранить неисправность, следует установить новые щетки. А если они не изношены, но изрядно загрязнены, то следует промыть их в бензине и протереть тканью. Чтобы такие поломки генератора не повторялись, рекомендуется почистить и щеткодержатели. Во многих моделях генераторов щетки с держателями идут нераздельным узлом, а потому меняются вместе.

Неисправность диодного моста генератора

В основном выпрямительный блок не подлежит ремонту, а потому он просто заменяется на новый. При этом следует правильно подбирать параметры выпрямителя, чтобы они соответствовали техническим характеристикам генератора. Иначе возможно несоответствие параметров напряжения и может возникнуть неисправность генератора управления.

Неисправность генератора: проблемы с подшипниками

Оба подшипника обеспечивают плавное и беспрепятственное вращение ротора. Если начал слегка стучать генератор, симптомы неисправности заключаются в выработке составляющих подшипников. Это говорит о вероятности их заклинивания в ближайшем будущем, а потому следует заменить данные комплектующие, так как ремонту они не подлежат.

Признаки неисправности реле генератора

Выше были перечислены основные поломки генератора и способы их устранения. Не все из них можно устранить самостоятельно, а иногда выгоднее приобрести новый генератор. Теперь рассмотрим основные неисправности генератора при поломке реле напряжения. Этот узел играет важную роль в электрической сети автомобиля, потому что от него зависит стабильность зарядки аккумуляторной батареи. Следовательно, признаки поломки генератора в автомобиле, а если точнее его реле, будут видны по уровню заряда батареи. Если она не до конца заряжается или напротив, берет заряд выше максимально допустимого, то из строя вышло реле генератора. Также по этой причине неисправный генератор признаки поломки может выражать следующим образом:

• не горит контрольная лампочка на панели управления при включении зажигания;
• двигатель не запускается с первого раза – это значит неисправный генератор автомобиля или его реле;
• индикатор заряда аккумулятора все время горит;
• яркость осветительных приборов зависит от количества оборотов двигателя.

Чтобы избавить генератор автомобильный от неисправности такого характера, следует установить новое реле.

Как определить неисправность генератора приборами

Выше мы рассмотрели возможные поломки генератора и признаки, по которым их можно определить. Теперь рассмотрим, как выполнить диагностику данного узла с помощью мультиметра. Если устройство полностью не функционирует, следует проверить обмотки на предмет разрыва цепи. Также есть способ, как проверить неисправность генератора посредством мегомметра, замерив сопротивление обмоток. Данный прибор покажет наличие пробоя обмотки на корпус генератора. Чтобы сделать замеры, сам генератор не обязательно демонтировать, но необходимо отключить его от бортовой сети автомобиля.

Теперь, зная какие неисправности генератора могут повлиять на работу бортовой сети автомобиля, можно легко найти причину и устранить ее.

причины и признаки, проверка и ремонт агрегата

Ни для кого не секрет, что генераторное устройство является одним из ключевых узлов транспортного средства. Поэтому зачастую неисправности генераторов требуют немедленного вмешательства автолюбителя, поскольку при несвоевременной диагностике ремонт может быть дорогостоящим. Подробнее о наиболее распространенных неисправностях и способах решения проблем читайте в этой статье.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Популярные неисправности

Если машина не может завестись, при этом вы слышите, что моторный отсек загудел и начал выть, либо же авто периодически глохнет под нагрузкой или без нее, это может свидетельствовать о поломке генератора. Снимать и разбирать свой гудящий генератор — это последнее дело, для начала необходимо разобраться в основных неисправностях и причинах. Видов поломок, при которых требуется генераторов ремонт, может быть два — это механические и электрические типы.

К основным механическим повреждениями относятся поломка креплений, корпуса устройства, проблемы в работе подшипниковых устройств, прижимных пружинок, ременного привода. В принципе, причины неисправности генератора механического типа существуют самые разные, но так или иначе, они не связаны с электрической частью. Что касается электрических поломок, то к таковым относятся неисправности обмоток, диодного моста, выход из строя щеток, замыкания, пробои, проблемы в работе реле и т.д.

Диодный мост автомобильного генератора

Как показывает практика, довольно часто симптомы, свидетельствующие о выходе из строя генераторного устройства, могут появиться в результате других неполадок. К примеру, при наличии плохого контакта в разъеме предохранительных элементов можно подумать, что проблема связана с устройством. Но такой же признак может проявиться в результате выгоревших контактов в замке зажигания. Кроме того, если постоянно горит лампа выхода из строя устройства, это не означает что появились проблемы с генератором, поскольку это может свидетельствовать о выходе из строя реле.

Каковы же признаки неисправности генератора:

1. На работающем моторе стала мигать лампочка разряда батареи. Также она может непрерывно гореть.
2. Ремонт генератора своими руками может осуществляться при выкипании АКБ.
3. При работе оптики замечается более тусклое освещение. Также при работающем моторе может проявляться дребезг. В свою очередь, когда водитель жмет на педаль газа, то есть обороты мотора увеличиваются, яркость оптики значительно возрастает. Как правило, это проявляется при перегазовке, однако оптика, которая стала работать ярче, более ярко уже не работает.
4. Гудит генератор. Если воет генератор или гудит, это в первую очередь свидетельствует о его неисправности, которую необходимо как можно быстрее решить.
5. Ремонт автомобильных генераторов также должен осуществляться в том случае, если машина периодически глохнет. Если генератор воет, при этом автомобиль глохнет прямо на ходу, это может свидетельствовать о нехватке напряжения. Разумеется, когда авто глохнет во время движения, водитель в первую очередь проверит АКБ, но если батарея заряжена, необходимо произвести диагностику генераторного устройства (ГУ).

Реле регулятора напряжения генераторного устройства

В каких случаях требуется замена генератора или его ремонт и обслуживание?

Разобрать генератор потребуется при таких неисправностях:

1. Механические повреждения либо износ шкива. Если повреждения довольно значимые, то осуществляется замена шкива генератора.
2. Разборка генератора производителя при износе либо повреждении токосъемных щеток.
3. Поломка токосъемных колец генератора (износ коллектора). Обычно замена токосъемных колец производится своими руками без проблем.
4. Выход из строя или проблемы в работе регулятора.
5. Снятие генератора и его ремонт также должен осуществляться при замыкании витков статорной обмотки.
6. Обслуживание генераторов должно производиться при полном разрушении или износе подшипниковых деталей.
7. Неисправности диодного моста генератора также приведут к его разбору и ремонту. Основные признаки неисправности диодного моста — это слабая искра на свечах, а также сниженный вольтаж батареи.
8. Различные повреждения кабелей зарядной сети.

Схема замера напряжения на клеммах АКБ

Выявление причин и устранение неисправностей

Что делать, если не заводится генератор? Если свистит генератор? Разборка и сборка генератора — в принципе, процедура не очень сложная, если вы знаете, что нужно делать.

Итак, как отремонтировать генератор, зная основные причины:

1. Слишком малый заряд АКБ или его полное отсутствие может быть результатом того, что предохранительный элемент сгорел или просто отошел из-за механической тряски. Кроме того, отсутствие вольтажа в бортовой сети может быть следствием износа щеток. Электрика в этом случае очень важна, поскольку при скачках напряжения могут сгорать диоды, а в обмотке ротора либо статора может случиться обрыв или замыкание.
2. Чтобы проверить работоспособность щеток, обычно достаточно визуального осмотра. Но если в сети произошел обрыв проводки либо короткое замыкание, для диагностики может потребоваться мультиметр. Если вы не знаете, как снять генератор, воспользуйтесь сервисным мануалом, поскольку восстановление сломавшегося диода осуществляется только путем его замены или пайки. Если необходима также перемотка генератора, в домашних условиях ее осуществить будет проблематично. Для этого лучше обратиться к профессионалам, чтобы вы могли быть уверены, что все будет сделано правильно. Как правило, процедура перемотки обычно стоит дешевле, но если ее стоимость слишком высокая, возможно, есть смысл произвести замену на новое ГУ.
3. Что касается ремонта ротора, то его можно осуществить своими силами. Как правило, необходимость ремонта ротора обусловлена разрывом электроцепи рядом с контактными кольцами либо распайкой концов обмоток. В этом случае процедуру ремонта следует начинать с того, что необходимо осторожно отмотать один видок кабеля. Сломавшийся конец необходимо выпаять, после чего, используя паяльник и расходные материалы, нужно установить готовый кабель с применением отмотанного витка.
   Как показывает практика, обычно даже не нужно уменьшать число витков, поскольку осуществляется распайка выводов.
   Чтобы обеспечить нормальную работу ГУ, также можно произвести очистку кольца мелкозернистой наждачной бумагой. Если на кольце имеются более крупные повреждения, от них можно избавиться с применением плоских надфилей. Как снять генератор в таком случае — опять же, нужно обратиться к сервисному мануалу, поскольку процедура демонтажа в каждом случае будет разной. Таким же образом осуществляется разборка или сборка генератора. В процессе необходимо быть осторожным, чтобы ничего не перепутать. Замена контактных колец генератора, как правило, осуществляется в случае полного их повреждения.
4. Если ГУ сильно гудит, вероятнее всего, причина заключается в износе роторных подшипников. Если вы заметили, что состояние подшипниковых устройств довольно печально, возможно, пришло время произвести их замену. Но все может быть не так печально. К примеру, если люфт на подшипниках не особо критичный и практически не ощущается, можно просто демонтировать детали и промыть их своими силами. Перед установкой элементов необходимо будет смазать подшипники.
5. Отсутствие вольтажа или скачки напряжения в бортовой сети обычно можно решить путем смены реле регулятора. Следует отметить, что первостепенной причиной в данном случае могут быть проблемы в работе диодного моста или каких-то его компонентов. Определить вышедшие из строя диоды позволит диагностика устройства с помощью мультиметра.
6. В том случае, если диодный значок на контрольном щитке приборов сообщает водителю о проблемах с вольтажом аккумуляторной батареи, это может говорить о возможном пробое. В частности, речь идет об одном из диодов в цепи. Если вам необходимо будет добраться до этой схемы с диодными компонентами, потребуется открутить несколько гаек с обмотки, после чего извлечь гаечку, которая крепит положительный вывод. Когда вы сделаете это, вы получите доступ к схеме, которую можно либо заменить, либо отремонтировать (автор видео о самостоятельном ремонте ГУ — Вячеслав Ляхов).

Заключение

Как показывает практика, если вы занимаетесь самостоятельным ремонтом своего «железного коня», то в принципе, от большинства неисправностей можно избавиться своими силами. Важно с умом подойти к процедуре ремонта, чтобы не сделать еще хуже, эта рекомендация особенно актуальна для начинающих автолюбителей. Следует также отметить, что некоторые ремонтные процессы могут оказаться не эффективными с экономической точки зрения, к примеру, речь идет о замене обмотки статора. В данном случае наиболее целесообразно будет произвести замену ГУ полностью. Если вы сомневаетесь в своих силах, лучше доверьте процедуру ремонта специалистам.

 Загрузка …

Видео «Ремонт ГУ в домашних условиях»

Наглядная инструкция по ремонту ГУ своими руками представлена на видео ниже на примере автомобиля Форд Транзит (автор видео — Ramanych).

Признаки неисправности генератора и методы решения

 

Если Вы не собираетесь стать мастером по ремонту, то все, что Вам необходимо знать про генератор, это то, что нужен он для восполнения заряда аккумуляторной батареи расходуемого на поддержание работы двигателя и электроприборов при движении автомобиля. Все остальное для Вас детали и не имеет никакого смысла. Какое-то время на машине можно проехать и без него (в случае поломки), но при этом следует минимизировать расход электроэнергии выключив все, что может ее потреблять (отопитель, фары, кондиционер и так далее) Это позволит Вам своим ходом добратья до мастерской и устранить неисправность. И все же необходимо знать про основные неисправности генератора для того, чтобы хотя бы чуть представлять, что может произойти или что уже произошло с ним.

 

Причины приводящие к неисправности генератора

 

Первое, что указывает на выход из строя генератора это, конечно, индикатор или диагностическая лампа на панели приборов автомобиля. Попросту говоря она загорается при работающем двигателе машины. Это сразу говорит о том, что зарядка аккумулятора отсутствует и значит надо срочно спешить на ремонт. Что может являться причиной возникновения поломки?

 

Самая главная причина поломки для любого устройства это время. Ничто не способно противодействовать старению и, генератор этому не исключение. Однако как скоро это наступит зависит от качества производства и бережности эксплуатации. Второй по популярности причиной приводящей к неисправности генератора является коррозия. Это один из основных факторов. Конечно современные автомобильные генераторы максимально защищены от попадания влаги или ее воздействия, но определенные условия эксплуатации или неправильного обслуживания машины приводят к преждевременному выхода из строя этого агрегата. Самой распространенной причиной является мойка двигателя на обычной моечной станции под давлением. В этих условиях вода попавшая на генератор начинает образовывать окиси и ржавчину. Еще одной из разновидностей попадания влаги внутрь генератора является неосторожная заливка моторного масла или жидкости для омывания стекол. В большинстве автомобилей заливные горловины и того и другого расположены в непосредственной близости от генератора или точно над ним. Попадание жидкости омывателя представляет даже большую опасность для генератора, чем попадание воды, так как она является активным веществом.

Конечно неисправность генератора может возникнуть и просто сама по себе вследствие естественного износа деталей или по временным критериям использования генератора. Какие основные поломки характерны для выхода из строя этого агрегата?

 

Основные поломки и признаки неисправности генератора

 

Для выхода из строя деталей генератора, фактически, характерны два симптома — это прекращение зарядки аккумулятора или характерные звуки и свист. Чтобы определить конкретно неисправность нужен специальный диагностический стенд.

 

Диодный мост

Реле — регулятор напряжения

Ротор

Статор

Ремонт генератора

Генератор

 

Неисправность	пропадает зарядка, загорается индикатор
щеточный узел	пропадает зарядка, загорается индикатор
реле — регулятор напряжения	пропадает зарядка, загорается индикатор
диодный мост (выпрямитель напряжения)	пропадает зарядка, загорается индикатор
диоды	пропадает зарядка, загорается индикатор
роторные кольца	пропадает зарядка, загорается индикатор
подшипники	свист, шум со стороны генератора (первоначальный этап). Затем подшипники рассыпаются и ротор ударяет статор. После этого чаще всего требуется замена генератора или дорогостоящий ремонт.
ротор	пропадает зарядка, загорается индикатор
статорная обмотка	пропадает зарядка, загорается индикатор
проставка под подшипник	свист, шум со стороны генератора
шкив	сам по себе выходит из строя редко, наблюдается визуально.
обгонная муфта (для мощных генераторов)	поначалу свист, шум, треск, вибрация двигателя. Далее муфта рассыпается и зарядка прекращается, загорается индикатор.

Пять признаков неисправности генератора автомобиля

Генератор является основным источником электроэнергии любого автомобиля. Поэтому неисправность этого элемента, через несколько километров, приведёт к полной остановки автомобиля. Но перед тем, как выйдет из строя генератор, машина подаёт признаки, по которым можно узнать о ближайших проблемах. Чтобы определить по признакам причину неисправности, нужно подробно изучить устройство основного источника питания.

Как устроен основной источник питания

Генератор состоит из двух основных частей: статора и ротора. Эти детали находятся в алюминиевом корпусе. Статор закреплён неподвижно, а ротор закреплён на валу и вращается на подшипниках. Вал ротора, связан с коленчатым валом автомобиля посредством приводного ремня.

При вращении коленчатого вала вращается ротор генератора, так вырабатывается электрическая энергия для бортовой системы автомобиля. Нужно отметить, что генератор вырабатывает ток переменного напряжения. Диодный мост выпрямляет ток и в бортовую систему машины поступает ток постоянного напряжения, около 14 вольт.

Генератор, через реле-регулятор, непосредственно связан с аккумуляторной батареей. При запуске автомобиля электричество поступает из аккумулятора. После запуска машины, в бортовую электрическую систему начинает поступать ток из генератора.

Аккумулятор восстанавливает плотность, потребляя электричество из бортовой системы машины. При исправном генераторе, вся электрическая система работает чётко. При выходе из строя генератора, электричество поступает только из аккумулятора. Если его не подзаряжать, то вскоре весь запас энергии израсходуется и машина заглохнет.

Признаки нестабильной работы или поломки генератора

Основные признаки неисправности главного источника питания автомобиля:

1. Мотор плохо запускается. Если генератор прекращает работать нормально, аккумуляторная батарея не получает электроэнергию для восстановления нормального напряжения. Оно должно быть в пределах 13,5 вольт. Без подзарядки, оно будит постоянно снижаться. Аккумулятор, со слабым напряжением, не сможет быстро прокручивать стартер. Следовательно, возникнут проблемы с пуском двигателя.

Важно! Аккумулятор, который постоянно разряжается, верный признак неисправности генератора.

 

2. Слабый или моргающий постоянно свет фар. Второй верный признак, мы можем получить при включенном свете фар. Это, так же, заметно по подсветке приборной панели и освещении салона. Свет будит значительно слабее, чем обычно, верный признак недостатка электроэнергии в бортовой системе автомобиля. Как известно, основной поставщики энергии в систему — генератор.
3. Горит или мерцает контрольная лампа, в виде аккумулятора на панели приборов. Работа этой контрольной лампы, возможна в случае питания энергосистемы автомобиля только от аккумулятора. Нужно принимать срочные меры.
4. Свист или запах горелой резины в моторном отсеке. Такой признак даёт знать о том, что ремень привода основного источника питания проскальзывают, следовательно, вал ротора вращается медленно, либо не вращается вообще. В этом случае потребители электроэнергии автомобиля испытывают дефицит электрической энергии.
5. Под капотом слышен скрежет и шуршание. По этому, шуму можно судить о выходе из строя подшипников вала ротора. В них увеличился зазор, появился люфт, при котором ротор касается статора. Отсюда следует, что электрическая энергия не вырабатывается в нужном количестве.

Существует верный способ подтвердить все причины неисправности. Достаточно на работающем двигателе отключить массу или снять минусовую клемму с аккумуляторной батареи. Если двигатель заглохнет или станет работать с перебоями, значит нужно срочно ремонтировать основной источник питания автомобиля.

Признаки поломки генератора

Генератор является одним из самых важных элементов авто, в случае его выхода из строя транспортное средство будет обездвижено. Любая поломка генератора требует вмешательства мастера. Если ее не исправить вовремя, автомобилю будет грозить дорогой ремонт. Чтобы обнаружить повреждение генератора следует знать какие признаки бывают во время поломки.

Какой принцип работы у генератора

Генератор преобразовывает механическую энергию, которая поступает от мотора авто, в электрическую. Практически на всех моделях современных авто стоят генераторы переменного тока.

Генератор служит источником постоянной подзарядки аккумулятора, когда двигатель включен. Если генератор сломается, соответственно – аккумуляторная батарея скоро освободится от электрического заряда. Генератор питает током автомобильный аккумулятор и все электроприборы. Если включен обогрев заднего стекла, фары, потребляемый ток будет больше, чем может предложить генератор. Когда так происходит, нагрузка падает на аккумулятор, и он начинает разряжаться.

Какие бывают поломки генератора

Повреждения генератора имеют различный характер, они бывают механические или электрические. Первый вид неисправностей – это поломка крепежей, подшипников. К дефектам электрики относят – разрыв обмотки, дефекты диодного моста. Слабый свет фар, трудности с запуском мотора, сигнал датчика, все эти симптомы указывают на проблемы с генератором. Генератор – главный источник для питания электросети. Аккумулятор служит вспомогательным источником для выработки электрической энергии. Его ресурсы используются при пуске мотора, питания электронных систем.

Сбой в работе генератора можно увидеть, он не происходит неожиданно. Если водитель будет внимательным, у него будет время минимизировать неприятности.

Почему возникают трудности при пуске двигателя

Первый признак того, что генератор требует ремонта – неуверенный запуск мотора. Если генератор сломан, аккумулятор не получает нужный заряд. Часто разрядка аккумуляторной батареи является следствием того, что генератор поломан. Аккумулятор может как не получать полный заряд, так и перезаряжаться. Если ломается реле-регулятор, генератор дает больший ток, чем необходимо, а это ведет к повреждению аккумулятора. В новых моделях авто предусмотрена опция, когда мотор не заведется, если напряжение ниже 12 В.

Почему фары начинают мерцат

ь

Тусклые фары, смена яркости, мерцание, все это признаки того, что необходима экстренная диагностика генератора. Генератор не может справиться с большими нагрузками и требуются приборы для проверки генератора, чтобы выявить источники поломки, провести тестирование агрегата после проведения ремонта. Стенд MSG MS002 COМ используется в диагностике основные рабочих характеристик электрических агрегатов авто.

Почему светится пиктограмма

Светящаяся пиктограмма аккумулятора сигнализирует о том, что у автомобиля серьёзные неприятности – батарея заряжается частично. Так компьютерная система выдает предупреждение водителю. После получения такого сигнала автомобиль может двигаться, пока батарея полностью не разрядится. В возникших условиях многое зависит от общего состояния аккумулятора и от того, какое количество потребителей электроэнергии задействовано в данный момент. При возникновении подобной ситуации требуется отключить все возможные приборы (музыка, фары, электрический обогрев, вентиляцию) и ехать в ближайший сервис.

Почему свистит приводной ремень

Причин неприятного свиста из-под капота непрогретой машины, может быть несколько. К примеру, свист возникает, когда приводной ремень натянут недостаточно сильно. Если не устранить слабое натяжение, генератор не будет должным образом заряжать аккумулятор. У многих моделей авто этот ремень натягивается автоматически, он еще отвечает за работу насоса гидроусилителя руля, компрессора кондиционера. В недорогих моделях авто не предусмотрена такая опция, и ремень будет растягиваться, тогда требуется регулировка вручную.

Почему ремень перегревается и разрушается

Признаком подклинивания генератора и обводных роликов является появление дыма и едкого запаха от ремня привода, может возникнуть отслоение резиновых элементов. Обрыв приводного ремня может привести к полному отключению генератора и стать причиной масштабных неисправностей других систем. Оборванные лоскуты, попадая под ремень ГРМ приводят к сбою фаз газораспределения и нарушению работы двигателя. Когда ремень перегрелся или разрушился, требуется протестировать шкив генератора, он обязан свободно двигаться и не перекашиваться при загрузке.

Почему появляется звон и шуршание под капотом

Подшипники у генератора постоянно подвергаются высоким общим и температурным нагрузкам. Со временем их ресурс истекает, элементы изнашиваются, стирается смазка, что ведет к возникновению шумов, перекосов и подклиниванию ротора, разлому подшипников. Источником происхождения такого шума можно назвать и изношенность обгонной или демпферной муфты. Муфта имеет недолгий срок службы и быстро поддается деформации. Обе эти поломки легко устраняют после диагностики.

Почему возникает электрический гул

Появление электрического гула произойдет, если случилось замыкание обмотки статора. Такая поломка проявляется электрическими звуками. Подобный шум можно услышать от электрических двигателей городских троллейбусов.

Перед выездом в малонаселенные, удаленные области, нужно убедиться, что генератор полностью исправен. Если проблема появится в дороге, решить ее без наличия специального инструмента, запчастей и опыта устранения такой поломки будет сложно. Раз в 100 000 км пробега необходимо снимать генератор для ремонта, делать дефектовку.

Диагностическое оборудование MSG equipment поможет быстро и качественно протестировать работу генераторной установки, выявить и устранить неисправность. Стенды для диагностики имеют широкий модельный ряд, отличаются назначением и стоимостью, поэтому подходят для больших и малых автосервисов.

Неисправности генератора: причины, устранения | АВТОЧАС

Генератор представляет собой сложное устройство, являющееся обязательной частью любого авто. Владельцу машины следует знать возможные причины неисправностей генератора, способы устранения их, и уметь выполнять их профилактику.

Выделяют 2 вида генераторов: переменного тока и постоянного тока. Нынешние автомобили оборудуют генераторами переменного тока, имеющими диодный встроенный мост (выпрямитель), который преобразовывает переменный ток в постоянный.

Каждый электроприбор в авто рассчитан на тот или иной диапазон напряжения, обычно — от 13,8 до 14,7 В. Поскольку генератор прикрепляется к коленвалу, напряжение, выдаваемое им, отличается на разных оборотах двигателя авто. Реле-регулятор сглаживает и регулирует выдаваемый ток.

%rtb-4%

Разновидности неисправностей генератора

Все неисправности этого агрегата подразделяют на 2 категории — электрические и механические. Практически любая механическая неисправность является результатом длительной эксплуатации, приводящей к разрушению корпуса, креплений, подшипников, ременного привода, прижимных пружин и других частей. Электрические неисправности — это обрыв обмотки, выход из строя диодного моста, выгорание щёток и их износ, биение ротора, пробои, выход из строя реле-регулятора.

Нужно проводить регулярную проверку натяжения ремня привода и его износа.

«Дедовский» метод диагностики неисправностей

Суть метода заключается в сбрасывании клемм с аккумулятора. Категорически запрещенный метод для современных авто. Следствием перепадов напряжения может стать выход из строя всей бортовой электроники. По этой причине генератор следует проверять исключительно путём замера электрического напряжения в электросети или диагностики снятого узла с использованием специального стенда. Вначале замеряют напряжение на аккумуляторных клеммах, запускают мотор и снимают показания уже во время его работы. До момента запуска двигателя напряжение должно составлять примерно 12 В, а после запуска — 13,8-14,7 В. В случае отклонения в сторону увеличения имеет место «перезарядка», указывающая на выход из строя реле-регулятора, отклонение в сторону уменьшения говорит об отсутствии поступления тока, что указывает на неисправность генератора либо цепей.

%rtb-4%

Причины неисправностей

• Износ, коррозия. Нынешние генераторы оборудованы закрытыми подшипниками, заменяемыми после завершения срока службы либо пробега авто. Узлы электрической части полностью заменяются.
• Низкое качество комплектующих.
• Несоблюдение правил эксплуатации.
• Факторы внешнего характера (жидкости, соль, температурные колебания, дорожная «химия»).

 

 

 

 

Износ подшипников является наиболее распространённым вариантом неисправности. Его признаки — вой либо свист во время работы. В таком случае необходимо заменить подшипники. Когда натяжение приводного ремня ослабевает, это тоже может привести к низкой эффективности работы генератора. Основным признаком в этом случае является свист при разгоне автомобиля.

Устранение неисправностей генератора

Неисправности механического типа устраняют посредством замены неисправного узла на исправный. Для генераторов старых моделей необходима проточка контактных колец. Причиной изменения приводных ремней является их износ, максимальное растяжение либо завершение срока эксплуатации. Роторные либо статорные обмотки заменяются.

Электрические неполадки устраняют в результате проверки других составляющих электрической цепи, а также непосредственно деталей генератора и выходного электрического напряжения. Распространённой проблемой является перезаряд генератора либо недостаточное напряжение. Устранение первой неисправности возможно путём проверки и замены регулятора напряжения или диодного моста, тогда как низкое напряжение является чуть более сложной проблемой. Возможные причины низкого напряжения — повышение нагрузки на бортовую сеть, пробой диода, поломка регулятора напряжения и некоторые иные.

Диагностика автомобильного генератора

Защита генератора — Типы неисправностей и устройства защиты

Типы неисправностей генератора и устройства защиты

Общие неисправности генератора

Неисправности генератора обычно подразделяются на внутренних и внешних ; внутренних неисправностей вызваны проблемами в компонентах генератора и внешними неисправностями вызваны ненормальными рабочими условиями и неисправностями внешних сетей .

Неисправности на первичном двигателе (Первичный двигатель — это компонент, который используется для привода генератора и может быть двигателями внутреннего сгорания (в случае дизель-генераторных установок), газовыми турбинами, паровыми турбинами, ветряными турбинами и гидравлическими турбинами ) и связанные системы не будут обсуждаться, поскольку они обычно определяются на этапе механического проектирования оборудования.

Однако они должны быть встроены в средства защиты генератора для отключения.

Типы внутренних неисправностей в генераторе

Внутренние неисправности могут быть электрическими или механическими

1. Неисправности статора

• Перегрев обмоток
• Междуфазное замыкание обмоток
• Фаза обмоток — замыкание на землю
• Межвитковое замыкание

2. Неисправности ротора

• Замыкание на землю
• Короткое замыкание обмотки ( намотанный ротор )
• Перегрев

3. Потеря поля / возбуждение (Поле в генераторе переменного тока состоит из катушек проводников внутри генератора, которые получают напряжение от источника (так называемое возбуждение ) и создают магнитный поток ).

4. Отказ генератора

5. Работа двигателя

6. Перегрев подшипников и отсутствие давления смазочного масла

7. Вибрация

Перегрев обмоток статора могут быть вызваны постоянными перегрузками и междуфазными и замыканиями на землю из-за пробоя изоляции .

Короткое замыкание обмотки ротора приводит к увеличению тока возбуждения на и к уменьшению напряжения возбуждения .

Перегрев ротора является следствием несимметричных токов в статоре , из-за:

• Однополюсное отключение
• Повреждение обмотки статора
• Отрицательная последовательность фаз

Отрицательная последовательность фаз и несбалансированные токи в токи статора и создают поток якоря , вращающийся в направлении, противоположном ротору , вызывая вихревых токов в массе ротора.

Эти вихревые токи , которые составляют в два раза от частоты системы ( 50 Гц или 60 Гц ), вызывают локальный перегрев на периферии ротора , который может вызвать ослабление удерживающих клиньев ротора. и кольца .

Когда генератор теряет возбуждение (или поле ), реактивная мощность перетекает из энергосистемы в генератор . Генератор теряет синхронизм и работает как индукционный генератор со скоростью выше синхронной .

Выше синхронной скорости ротор начнет колебаться в попытке синхронизироваться , что приведет к перегреву и другим повреждениям . Пока система стабильна , реактивная мощность ( МВАр ) будет поступать в генератор, и машина будет продолжать выдавать активную мощность ( МВт ).

Работа двигателя генератора может происходить, когда пар или вода подается на турбину из строя , а генераторы потребляют энергию из электрической системы .

В паровых турбинах пар действует как хладагент , поддерживает постоянную температуру лопаток . Отказ подачи пара может вызвать перегрев лопастей . На некоторых машинах повышение температуры очень низкое , а моторизация может продолжаться довольно продолжительное время .

Гидравлическая турбина будет иметь кавитацию (образование , а затем немедленное сжатие полостей в жидкости — небольшие свободные от жидкости зоны (« пузырьков, ») — , которые являются следствием сил, действующих на жидкость ).

Обычно это происходит, когда жидкость подвергается быстрым изменениям давления , которые вызывают образование полостей с относительно низким давлением .

Кавитация является значительной причиной износа . При входе в области высокого давления , кавитационных пузырьков, которые взрываются на поверхности металла , вызывают циклическое напряжение за счет повторного сжатия , что приводит к усталости поверхности металла .

Типы внешних неисправностей в генераторе

Неисправности внешней системы питания и ненормальные рабочие условия это:

• Внешние неисправности короткого замыкания
• Несинхронизированное подключение генератора
• проскальзывание или потеря синхронизации)
• Перегрузки
• Превышение скорости
• Несимметрия фаз и обратная последовательность фаз
• Пониженная и повышенная частота
• Пониженное и повышенное напряжение

Неустраненная или медленная сбойная неисправность в сетевой системе может вызвать сдвиг полюсов в генераторах с по или « вне такта » с остальной частью системы .

Такое состояние является нежелательным, потому что вредных механических напряжений действуют на вал , а сильные колебания мощности оказывают мешающее воздействие на напряжения энергосистемы.

Потеря синхронизма может быть вызвана внешним коротким замыканием , отключением важной индуктивной нагрузки или неисправностью в системе возбуждения .

Превышение скорости является следствием внезапного отключения общей нагрузки или значительного уменьшения нагрузки .

Устройства защиты генератора

Генераторы — самое дорогое оборудование в энергосистемах. Следующие устройства используются для защиты генераторов переменного и постоянного тока от возникающих в нем неисправностей.

• Защита статора от замыканий на землю (междуфазные обмотки статора и защита статора от замыканий на землю с помощью дифференциального реле)
• Защита от замыканий на землю ротора
• Защита от несимметричной нагрузки статора (защита от потери поля и изменения потока реактивной мощности)
• Защита от перегрева статора (защита обмоток и подшипников статора от перегрева и защита от обратной последовательности фаз)
• Защита от потери зажигания котла
• Защита от отказа первичного двигателя и турбины (защита от дисбаланса фаз статора )
• Защита от превышения скорости и перевозбуждения (насыщение сердечника из-за перевозбуждения)
• Нарушение изоляции
• Защита от отказа смазочного масла
• Защита от низкого вакуума
• Защита от вибрации и защиты от пониженной и повышенной частоты
• Резервная защита генератора
• Защита от деформации ротора и т. д. иметь дополнительную пусковую защиту
• Защита от внешних коротких замыканий
• Защита от увеличения разницы между неподвижными и вращающимися частями генератора
• Защита от обратной мощности и защита от отрицательного потока мощности

Следовательно, для обнаружения требуются надежные схемы защитных реле и быстро устранять неисправности генератора – минимизировать повреждения и сократить время ремонта до минимума .

Защита от межфазных КЗ обмоток статора осуществляется через дифференциальное реле , принцип которого ранее обсуждался в других разделах. Это устройство защиты не способно обнаруживать межвитковые замыкания обмоток .

При возникновении такого отказа типа фазное напряжение уменьшается на и появляется напряжение нулевой последовательности ; это напряжение обнаруживается реле напряжения ( ANSI / IEEE / IEC code 60 ), подключенным к VT .

Заземление статора или замыкание на землю защита зависит от заземления статора . Для системы резистивного заземления можно использовать реле максимального тока , подключенное к трансформатору тока «кольцевого типа» в нейтральном соединении или реле напряжения на клеммах сопротивления .

При нормальном рабочем состоянии ток не течет через сопротивление , а напряжение на клеммах равно , равному нулю .

Для заземления через трансформатор используется реле напряжения , проверяющее напряжение на сопротивлении, подключенном к вторичной обмотке трансформатора .

При нормальном рабочем состоянии заземляющий трансформатор не выдает вторичного напряжения , а на реле напряжение не подается. Когда происходит замыкание на землю статора , напряжение возникает на вторичных выводах заземляющего трансформатора, и реле напряжения срабатывает .

На рисунке 1 показано типовое подключение для дифференциальной защиты статора и защиты от замыканий на землю.

Рисунок 1 — Дифференциальная защита и защита статора от замыканий на землю

От короткого замыкания обмотки ротора защищено реле максимального тока .

Обмотки ротора могут быть повреждены при замыкании на землю.

Ротор или обмотка возбуждения на больших тепловых генераторах незаземлен , таким образом, одиночное замыкание на землю не вызывает тока повреждения .

Одиночное замыкание на землю , однако, повышает потенциал всей системы возбуждения и возбудителя , а также дополнительные напряжения, индуцируемые размыканием полевого выключателя или выключателя главного генератора , , особенно в условиях короткого замыкания , может увеличить напряжение на землю в поле , когда статор переходные процессы индуцируют дополнительное напряжение в обмотках возбуждения .Это дополнительное напряжение может вызвать -секундное повреждение обмотки возбуждения .

Вторая неисправность для заземления d может вызвать локальный нагрев утюга, который может исказить ротор, вызывая опасный дисбаланс.

Защита от замыканий на землю ротора может быть обеспечена реле , которое контролирует изоляцию ротора путем подачи вспомогательного переменного напряжения на ротор или реле напряжения , последовательно соединенного с высоким сопротивлением ( Комбинация линейных и нелинейных резисторов — это общий метод, используемый в настоящее время. код 64).

Современная техника требует комбинирования линейных резисторов и нелинейных .

Рисунок 2 — Защита ротора от замыканий на землю

На рисунке 2 показан пример защиты ротора от замыканий на землю .

Защита от потери поля использует реле , которое обнаруживает изменение потока реактивной мощности. Типичная схема защиты от потери возбуждения использует реле смещения Mho (сопротивление ) для измерения импеданса нагрузки генератора .

Реле импеданса Offset Mho является однофазным реле и питается от генератора CT и VT . Потеря полевого реле сработает, если значение импеданса нагрузки попадает в рабочую характеристику реле y.

Реле времени используется для инициирования отключения машины, если состояние опережающей реактивной мощности сохраняется в течение 1 с ( типичное ).

Для предотвращения насыщения сердечника из-за перевозбуждения во время разгона и выключения используется защита от перевозбуждения ( ANSI / IEEE / IEC code 59) .

Перевозбуждение можно объяснить следующим уравнением:

B = V / f

Где B — плотность магнитного потока или магнитная индукция или магнитный поток сердечника (единица: тесла — Тл ) , В — это приложенное напряжение (единица измерения: вольт — В, ) и f — частота (единица измерения: hetz — Гц ).

Для того чтобы поток сердечника оставался на ниже точки насыщения , напряжение генератора может быть увеличено только на при увеличении частоты (или скорости) на .

Если возбуждение , — , увеличилось слишком быстро , то это состояние перевозбуждения должно быть обнаружено , и выключатель поля сработал .

В схемах защиты от перевозбуждения используется Вольт на герц реле .

Эти реле имеют линейную характеристику и сработают, если напряжение , деленное на частоту, превысит установленное значение .

Защита обмоток и подшипников статора от перегрева обычно выполняется с помощью термометра сопротивления , а Гермистор с по контролирует температуру .

Защита от асимметрии фаз статора обычно использует реле максимального тока с инверсной выдержкой времени , которое на установлено в соответствии с , ротор с максимальным временем выдержки может выдержать этот перегрев .

Функция защиты обратной последовательности фаз генератора заключается в защите машины от эффектов перегрева , а именно в роторе , которые возникают в результате разбаланса фазных токов статора .

Рисунок 3 — Защита от обратной последовательности фаз

Эта защита использует реле , которое сравнивает ток в двух фазах через CT , как показано на рисунке 3.

Защиты установлены в соответствии с максимальное время, в течение которого ротор может выдержать этот перегрев и Время определяется уравнением K = I ² t (на основе закона Джоуля ).

Показаны типичные кривые для этого состояния в зависимости от первичного двигателя и , указанные производителем .

Рисунок 4 — Защита от обратной мощности

Защита от обратной мощности (код 32 ANSI / IEEE / IEC) использует реле направления мощности от до , контролирующее нагрузку генератора ; реле , запитывается от ТТ генератора и ТН , как показано на Рисунке 4, и будет срабатывать , когда обнаружит любой отрицательный поток мощности .

Защита от сбоя в работе обнаруживает состояние , вызванное сбоями в энергосистеме, а не сбоями генератора . Защита определяет состояние, когда генератор проскальзывает свой первый полюс , и заставляет выключатели генератора отключать .

Турбина не отключена позволяет повторно синхронизировать машину после устранения сбоя в системе .

Эту защиту можно рассматривать как дополнительную к защите от потери возбуждения.

Состояние вне шага условие возникает с генератором при полном поле , а потеря синхронизма из-за недовозбуждения возникает, когда генератор не имеет поля .

Защита от скачков напряжения использует три реле измерения импеданса . Эти реле , получают питание от ТТ генератора и ТН и измеряют полное сопротивление нагрузки генератора , обнаруживая состояние качания мощности , если три реле работают в правильной последовательности и инициируют отключение ВН автоматические выключатели .

Для внешних коротких замыканий используются реле максимального тока ( 50; 50N; 51; 51N ).

Защита от понижения и повышения частоты ( ANSI / IEEE / IEC код 81 ) обнаруживает также нарушения системы , а не отказы генератора. Основной разрыв энергосистемы может привести к либо избытку, либо недостаточности генерирующей мощности для оставшейся подключенной нагрузки .

В первом случае , превышение частоты , с возможным перенапряжением Результат из-за пониженной нагрузки . Работа в этом режиме не вызовет перегрева , если номинальная мощность и приблизительно 105% номинальное напряжение не превышают .

Органы управления генератором должны быть незамедлительно отрегулированы для согласования выходной мощности генератора с нагрузкой .

При недостаточное поколение для подключенной нагрузки , пониженная частота является результатом требования большой нагрузки .

Падение напряжения заставляет регулятор напряжения с по увеличивать возбуждение . В результате перегрев может произойти как в роторе, так и в статоре . В то же время , требуется больше мощности , при этом генератор менее способен обеспечивать ее на убывающей частоте .

Автоматическое или ручное отключение нагрузки системы трансмиссии должно в идеале регулировать нагрузку в соответствии с подключенной генерацией до того, как произойдет полный обвал энергосистемы.

Реле максимального и минимального напряжения ( ANSI / IEEE / IEC коды 59 и 27 ) используются для управления напряжением .

Фазовая дополнительная защита пуска предусмотрена для обнаружения состояния , при котором существует неисправность с, когда генератор работает до скорости . Разумеется, генераторы нельзя запускать в нагрузку или в аварийное состояние.

Чтобы предотвратить это, используется схема защиты n, которая переключает на работу реле максимального тока с низкой уставкой ТОЛЬКО , если частота на ниже 52 Гц на 60 Гц энергосистемы и 42 Гц на 50 Гц системы .

В настоящее время IED (см. Раздел 2.1), в котором группирует все необходимые функции защиты, обычно используется для защиты генератора .

Об авторе: Мануэль Болотинья

— Диплом в области электротехники — Энергетика и энергетические системы (1974 — Высший технический институт / Лиссабонский университет)
— Магистр электротехники и вычислительной техники (2017 — Факультет Ciências e Tecnologia / Лиссабонский университет Нова)
— старший консультант по подстанциям и энергосистемам; Профессиональный инструктор

Связанные сообщения:

Системы защиты генератора | Статья о внутренних неисправностях, автоматических выключателях и отказах возбуждения

Защита генератора При проектировании систем управления генератором компоненты защиты генератора часто включаются в один и тот же шкаф для малых и средних предприятий.Устройства защиты генератора и проводка отделены от устройств цепи управления и проводки. Однако они могут взаимодействовать с системой управления для отключения генератора и сигнализации / мониторинга.

Защиту генератора можно разделить на следующие категории:

• Внутренние неисправности — замыкания фазы и / или замыкания на землю в статоре и / или обмотке возбуждения (роторе).
• Ненормальные рабочие условия — такие проблемы, как потеря поля, перегрузка, перенапряжение, пониженная / повышенная частота, потеря синхронизации и т. Д.

Генератор защищен от внутренних повреждений ротора и статора методами заземления. Заземлить генератор можно разными способами. Способы заземления пропорциональны размеру и сложности объекта (более крупные и сложные конструкции требуют более сложной цепи заземления). Если генератор не имеет соответствующего заземления, ротор и / или статор могут быть повреждены и не подлежат ремонту во время замыкания на землю.

Защита вашего генератора от ненормальных условий эксплуатации определяется системой.Система аварийного питания, которая подает питание только на освещение и аварийные цепи, не нуждается в защите от синхронизации. В этой статье содержится информация о возбуждении поля, частоте, обратной мощности, пробоях полюса выключателя и потере ошибок синхронизации.

Отказ автоматического выключателя Автоматические выключатели защищают ротор и статор генератора от отказа, вызванного компонентом (ами) на стороне нагрузки цепи. Сетевой выключатель или выключатель питания подает напряжение на выключатели системы.Системы, которым требуется бесперебойное питание, могут иметь резервные или резервные возможности для быстрого обхода вышедшего из строя автоматического выключателя. Эта функция может быть автоматической, ручной или их комбинацией в зависимости от сбоя.

Выключатели выходят из строя двумя способами:

• Failed Open — Автоматический выключатель не остается в замкнутом состоянии после ремонта цепи. Сработавший выключатель приводит к разрыву цепи.
• Failed Closed — Контакты свариваются.Выключатель проводит ток в разомкнутом, замкнутом и сработавшем положениях. Это может вызвать непреднамеренное включение питания в цепь.

Вспышка прерывателя, также называемая вспышкой дуги, представляет собой свет и тепло, выделяемые как часть дугового замыкания. Считается разновидностью электрического взрыва. Разряд взрыва является результатом низкоомного соединения через воздух и землю или другую фазу напряжения. Дуговой разряд — это сверхзвуковая ударная волна, возникающая, когда неконтролируемая дуга испаряет металлические контакты.Вспышка может произойти во время синхронизации клемм выключателя, когда выключатель разомкнут, из-за внутреннего или внешнего загрязнения, низкого диэлектрического давления и влажности. Схемы защиты разработаны с учетом потребностей объекта.

Отказ возбуждения Генератор состоит из ротора, вращающегося в магнитном поле. Генераторы, в которых используются катушки возбуждения, требуют протекания тока для создания магнитного поля. Процесс создания магнитного поля с помощью электрического тока называется возбуждением.

Потеря поля может произойти из-за:

• Выключатель полевого отключения
• Обрыв или короткое замыкание в цепи возбуждения. Может вызвать перебивание контактных колец.
• Обрыв питания цепи возбуждения.

Если генераторы работают параллельно, генератор с потерей поля при превышении скорости работает как индукционный генератор, получающий возбуждение от системы. Перегрев компонентов генератора — распространенные проблемы. Цепи защиты от потери поля предназначены для предотвращения небезопасной и вредной работы генератора при потере поля.

Когда генератор получает больше напряжения возбуждения, чем требуется, эффект уравновешивается потоком, движущимся в противоположном направлении, добавляемым источником переменного тока, и работает с опережающим коэффициентом мощности в качестве емкостной нагрузки. Если поле возбуждения неправильное, генератор будет действовать как индуктивная или емкостная нагрузка для системы. Усовершенствованные энергетические системы включают в себя генераторы, которые вырабатывают отказы возбуждения в автономном режиме для устранения неисправностей.

Частота и мощность Количество магнитных опросов и обороты двигателя генератора включены в расчет для определения частоты генератора.Уравнение: RPM x Poles / 120. Генератор с 4 полюсами, работающий при 1800 об / мин, будет генерировать частоту 60 Гц.

Если частота вращения двигателя превышает установленную уставку или понижается из-за механических проблем или проблем со стороны генератора, частота будет пропорционально следовать за двигателем. Увеличение скорости приведет к более высокой частоте, а уменьшение приведет к ее снижению. Усовершенствованные системы могут защитить неисправный генератор и подключить резервный генератор.

Генераторы с аномальными частотами должны быть отремонтированы перед принятием нагрузки.

Когда генераторы работают параллельно и один генератор выходит из строя, он удовлетворяет критериям состояния обратной мощности. Неисправный генератор может действовать как двигатель и потреблять ток от других генераторов, работающих в сети. Энергия в сети пропадает из-за отсутствия питания от вышедшего из строя генератора. Кроме того, вышедший из строя генератор использует энергию сети для работы в качестве двигателя. Более совершенные системы имеют системы автоматического переключения и параллельного включения, в которых используются реле обратной мощности.

Синхронизация — это когда более одного генератора используется для подачи энергии в сеть в параллельной работе. Когда генераторы работают параллельно, скорость и частота генераторов согласовываются пропорционально возрастающей способности сети. Серьезная неисправность может вызвать потерю синхронизма. Это может вывести из строя более одного генератора и вызвать частичную или полную потерю мощности. Были разработаны схемы для вывода из эксплуатации генератора с нулевым показанием напряжения до того, как произойдет потеря синхронизации.

>> Вернуться к статьям и информации << Коды общих неисправностей генератора

и что делать —

Опубликовано 28 ноября 2018 г. от Midwest Generators

Потеря измерения переменного тока

Лампа неисправности горит желтым цветом, а звуковой сигнал звучит, когда контроллер не обнаруживает номинальный генератор установить выходное напряжение переменного тока после отключения кривошипа. Контроллер отображает предупреждение о потере датчика переменного тока.

Неисправность зарядного устройства

Лампа неисправности горит желтым цветом, а звуковой сигнал звучит при неисправности зарядного устройства.Эта функция неисправности требует дополнительного зарядного устройства с выходом неисправности для работы лампы. На локальном дисплее отображается предупреждение Batt Chg Flt.

Низкое напряжение батареи

Лампа неисправности горит желтым светом и звучит звуковой сигнал, когда напряжение батареи падает ниже заданного уровня более чем на 90 секунд. На локальном дисплее отображается предупреждение о низком заряде батареи.

Низкий уровень моторного масла

Лампа неисправности горит желтым цветом, а звуковой сигнал звучит из-за низкого уровня моторного масла.Эта функция неисправности требует наличия опции «Разрешить датчику уровня масла в двигателе» для работы лампы. На местном дисплее отображается предупреждение о низком уровне масла.

Низкое давление масла

Лампа неисправности горит желтым светом и звучит звуковой сигнал, когда давление масла в двигателе приближается к диапазону отключения. Предупреждение о низком давлении масла не работает в течение первых 30 секунд после запуска. На локальном дисплее отображается предупреждение о низком давлении масла.

Не в автоматическом режиме (главные переключатели управления генератором)

Лампа неисправности горит желтым цветом и звучит звуковой сигнал, когда главная кнопка управления генераторной установкой находится в режиме RUN или OFF / RESET.На локальном дисплее отображается сообщение «Не в автоматическом режиме».

Overcrank

Лампа неисправности горит красным цветом, звучит звуковой сигнал, и запуск двигателя прекращается, если блок не запускается в течение определенного периода времени. На локальном дисплее отображается сообщение Over Crank Shutdwn. См. Раздел 2.3.1, Автоматический запуск, и Раздел 1.3.1, Характеристики событий состояния и отказов для получения информации о циклических характеристиках кривошипа.

Пониженное напряжение

Лампа неисправности горит красным, звучит звуковой сигнал, и устройство отключается при подаче напряжения. падает ниже уставки минимального напряжения на время задержки.Локальный дисплей показывает напряжение (L1 – L2, L2 – L3 или L3 – L1), низкий уровень отключения. См. Рисунок 2-7 для получения информации о пониженном напряжении.

Что произойдет, если я получу одно из этих предупреждений?

Перезагрузите генератор для всех случаев, кроме низкого уровня масла и низкого давления масла, позвоните по телефону

Если у вас есть один из этих двух кодов, отключите генератор и свяжитесь с нашим офисом по телефону 612-284-1550.

Чтобы перезагрузить Generac

• Разблокируйте и поднимите крышку генератора
• Нажмите на контроллер — на некоторых устройствах вам может потребоваться нажать кнопку ввода
• Нажмите кнопку ручного управления — вам может потребоваться нажать клавишу ввода
• Если генератор запускается и работает, дайте ему поработать в течение 5 минут, выключите и включите автоматический генератор, теперь готов к работе
• Если генератор все же запустился, выключите генератор и позвоните в наш офис для получения дополнительной помощи 612-284-1550

Для сброса Briggs или GE

1. Разблокируйте и откройте крышку генератора
2. Выключите генератор, нажав на контроллере
3. Когда генератор выключен, найдите предохранитель под крышкой на контроллере, который будет рядом с экраном, иначе он будет под ним и запустите контроллер на всю ширину.
4. Как только вы найдете предохранитель, выньте его из гнезда и подождите 30 секунд.
5. Через 30 секунд замените предохранитель в гнезде и нажмите ручную кнопку.
6. Если генератор запускается и работает, дайте ему поработать в течение 5 минут, выключите и включите автоматический генератор, теперь готов к работе
7. Если генератор все же запустился, пожалуйста, выключите генератор и позвоните в наш офис для получения дополнительной помощи 612-284-1550

Неисправности генераторов

Неисправности генератора можно рассматривать по следующим разделам: 1.Неисправности обмотки статора 2. Неисправности обмотки возбуждения или цепи ротора 3. Ненормальные условия эксплуатации.

1. Неисправности обмотки статора:

Такие неисправности возникают в основном из-за нарушения изоляции обмоток статора.

Основные виды неисправностей обмотки статора:

(i) Замыкания фазы на землю

(ii) Междуфазные замыкания и

(iii) Межвитковые замыкания, связанные с витками одной и той же фазной обмотки.

Неисправности обмотки статора являются наиболее опасными и могут нанести значительный ущерб дорогостоящему оборудованию.Таким образом, автоматическая защита абсолютно необходима для устранения таких неисправностей в кратчайшие сроки и минимизации ущерба.

Междуфазные замыкания и межвитковые замыкания встречаются реже, обычно они перерастают в замыкание на землю. Межвитковые замыкания обнаружить труднее.

Замыкание на землю в статоре имеет двоякий характер:

(i) Возникновение дуги в сердечнике, которое сваривает листы вместе, вызывая вихретоковые горячие точки при последующем использовании.Ремонт такого состояния требует значительных затрат времени и денег.

(ii) Сильный нагрев проводов, приводящий к повреждению их и изоляции с возможным возгоранием.

2. Неисправности обмотки возбуждения или цепи ротора:

Неисправности в цепи ротора могут быть либо замыканиями на землю (замыкание проводника на землю), либо межвитковыми замыканиями, вызванными серьезными механическими и термическими напряжениями.

Полевая система обычно не заземлена (т.е.е., остается изолированным от земли), и, следовательно, единичное замыкание между обмоткой возбуждения и корпусом ротора из-за пробоя изоляции не приводит к возникновению тока замыкания. Однако второе замыкание на землю приведет к короткому замыканию некоторой части обмотки ротора и, таким образом, может создать систему несимметричного поля, создавая несбалансированную силу на роторе. Это может вызвать сильную вибрацию ротора с возможным повреждением подшипников. Таким образом, одиночное замыкание на землю можно терпеть какое-то время, но нельзя допускать его продолжения.Защита ротора от замыкания на землю предусмотрена в случае больших генераторов.

Из-за неисправности может быть разбаланс трехфазных токов статора. Согласно теории симметричных составляющих, несимметричные трехфазные токи имеют составляющую обратной последовательности, которая вращается с синхронной скоростью в направлении, противоположном направлению вращения ротора. Таким образом, в роторе индуцируются токи двойной частоты.

Это вызывает перегрев ротора и возможное повреждение ротора.Несбалансированные токи также могут вызывать сильную вибрацию, но проблема перегрева стоит более остро. Индикаторы температуры ротора используются с крупными генераторами для обнаружения перегрева ротора из-за несбалансированной нагрузки генератора.

Неисправности обрыва ротора, хотя и редкие, могут вызвать искрение и, как следствие, привести к серьезным последствиям.

Пониженное возбуждение может возникнуть из-за обрыва цепи или короткого замыкания в цепи возбуждения или возбудителя или неисправности автоматического регулятора напряжения. Когда генератор теряет возбуждение поля, он немного ускоряется и продолжает работать как индукционный генератор, получающий возбуждение от системы и подающий мощность с опережающим коэффициентом мощности.

Падение напряжения также произойдет из-за потери возбуждения, что может привести к потере синхронизма и стабильности системы. Также существует возможность перегрева ротора из-за наведенных токов в обмотках ротора и демпфера. Этого можно избежать, используя схему отключения, которая устроена так, что отключение полевого выключателя вызывает отключение выключателя генераторной установки.

3. Ненормальные условия эксплуатации:

Ненормальные рабочие условия, которые могут возникнуть в генераторе:

(i) Отказ первичного двигателя (турбины), приводящий к работе генератора в качестве синхронного двигателя

(ii) Неисправность поля

(iii) Несбалансированная нагрузка и последующий нагрев генератора

(iv) Перегрузка

(v) Повышенное напряжение на клеммах генератора

(vi) Превышение скорости

(vii) Нарушение вентиляции и

(viii) Утечка тока в корпусе генератора.

Низкое давление масла Неисправность — проверка датчиков в норме

Проверка реле давления масла или датчика в порядке — что еще может быть не так?

Итак, какой бы датчик давления масла у вас ни был, все в порядке. Вы проверили реле давления масла или датчик давления масла или протестировали комбинированный переключатель масла и датчик — и вы определили, что они работают правильно — мы всегда предлагаем попробовать другое, чтобы убедиться.

Что дальше? Какие еще проблемы могут вызывать проблемы?

Затем вы должны проверить проводку контроллера генератора — убедитесь, что проводка генератора правильная, а переключатели и датчики подключены к правильным входам на контроллере или ЭБУ.Если соответствующий датчик подключается к блоку управления двигателем, вы не сможете сделать больше — обратитесь за помощью к производителю двигателя.

Если ваш датчик давления масла подключен к контроллеру генератора, вы можете проверить входы и проверить показания.

Если при проверке датчиков все в порядке, а контроллер выглядит нормально, возможно, у вас настоящая неисправность давления масла. Что на самом деле оставляет лишь несколько вещей. Если вы не можете его найти, возможно, вы захотите снова позвонить производителю двигателей или их местному дилеру.

Низкое давление масла из-за низкого уровня масла

Низкий уровень масла в двигателе приведет к низкому давлению масла. Как вы думаете, почему вы должны поддерживать уровень масла в двигателе на рекомендованном уровне? Долейте масло до нужного уровня.

Низкое давление масла из-за неправильного типа масла

Масло, которое вы используете в своем двигателе, может вызвать пониженное давление масла в вашем двигателе. Если вы используете масло SAE 0w-20 на двигателе, которому требуется масло 5w-50, вы можете получить низкое давление масла, когда двигатель горячий.Некоторые двигатели имеют больший люфт в подшипниках и требуют более густого масла для получения правильного давления масла.

Низкое давление масла из-за старого масла

Если вы недавно не меняли масло, проверьте его. Он течет свободно, как вы ожидаете, или он густой, как смола? Масло, которое не течет, не может перекачиваться масляным насосом.

Низкое давление масла из-за заедания предохранительного клапана

Предохранительный клапан двигателя предназначен для предотвращения слишком высокого давления масла — если предохранительный клапан застрял в открытом состоянии, в двигателе не будет давления масла.Если в вашем двигателе есть предохранительный клапан, убедитесь, что он закрыт.

Низкое давление масла из-за изношенных подшипников шатуна

Если в вашем двигателе есть утечки, такие как небольшие утечки в зазоре между подшипниками двигателя, двигатель потеряет давление масла из-за того, что масло выходит из масляных каналов. Следовательно, избыточные зазоры между подшипниками из-за чрезмерного износа подшипников вызовут потерю давления масла, особенно при более низких оборотах, поскольку масляный насос вращается с самой низкой скоростью.

Низкое давление масла из-за утечки дизельного топлива в масло

Это может быть из нескольких мест, но, скорее всего, из топливного насоса высокого давления, особенно на старых двигателях.Дизель может протекать через уплотнение в топливном насосе или поднять насос в корпус привода ГРМ и разбавлять масло. Проверьте масло и убедитесь, что уровень не повышается — высокий уровень масла указывает на проблему.

Низкое давление масла от срезанного привода масляного насоса

Необычная причина, но она может показывать полное отсутствие давления масла, так как насос перестает вращаться. Это может случиться и означает, что масло не течет по двигателю.

Калькулятор тока короткого замыкания генератора

Вычисляет ток короткого замыкания трехфазного генератора переменного тока.

Калькулятор тока короткого замыкания генератора использует упрощенный метод для расчета тока короткого замыкания по следующим параметрам:

• Номинальная (ур.) . Номинальное линейное напряжение генератора в В.
• Рейтинг (Sr). Номинальная мощность генератора в кВА.
• Импеданс (Zk) . Полное сопротивление короткого замыкания генератора в процентах. Импеданс короткого замыкания может быть указан для субпереходной, переходной или установившейся фазы повреждения генератора.Для упрощения сопротивлением можно пренебречь и учитывать только реактивное сопротивление. Типичные значения реактивного сопротивления показаны ниже.

Фаза	Уравнение	Типичное реактивное сопротивление (%)	Типовое время
Субпереходный процесс		10–20%	10 мс
Переходный процесс		15–25%	250 мс
Устойчивое состояние		200–350%	> 250 мс

Ток короткого замыкания генератора рассчитывается следующим образом:

\ (I_ {fault-actual} = \ dfrac {S_ {r} \ times 100} {\ sqrt {3} \ times U_ {r} \ times Z _ {\%}} \)

Где,

• \ (I_ {fault-actual} \) — ток повреждения в кА.
• \ (S_ {r} \) — номинальная мощность генератора в кВА.
• \ (U_ {r} \) — номинальное напряжение генератора в В.
• \ (Z _ {\%} \) — полное сопротивление генератора в базовых процентах.

Это в основном комбинация шагов в методе расчета на единицу:

Шаг 1: Рассчитайте ток короткого замыкания на единицу:

\ (I_ {fault-pu} = \ dfrac {1} {Z_ {pu}} \)

Обратите внимание, что \ (Z_ {pu} = \ dfrac {Z _ {\%}} {100} \)

Шаг 2: Рассчитайте номинальный базовый ток:

\ (I_ {nominal-base} = \ dfrac {S_r} {\ sqrt {3} \ times U_r} \)

Шаг 3: Рассчитайте фактический ток повреждения:

\ (I_ {ошибка-фактическая} = I_ {ошибка-pu} \ раз I_ {номинальная-база} \)

Консультации — Инженер по подбору | Выбор между 3-х и 4-х полюсными автоматическими выключателями

Автор: Майк Пинкус, Kohler Power Systems, Колер, Висконсин.14 ноября 2014 г.

При планировании системы резервного электроснабжения необходимо принять множество конструктивных решений. Но, возможно, не совсем ясно, следует ли указывать 3-полюсный или 4-полюсный автоматический переключатель резерва (АВР). В основе этого выбора лежит одно простое соображение: будет ли ваша система аварийного электроснабжения выводиться отдельно.

В системах, использующих 3-полюсный АВР, нейтраль непрерывна во всей системе. Это известно как сплошная нейтраль, и она связана с землей только в одном месте: у входа в инженерные сети.Если происходит замыкание на землю, когда нагрузки находятся на аварийном источнике, ток короткого замыкания проходит через землю к точке соединения на служебном входе, а затем возвращается к аварийному источнику на нейтрали.

В системах, использующих 4-полюсный АВР, нейтраль каждого источника соединена с землей в его источнике, поэтому каждый источник считается «отдельно полученным». Независимо от того, на какой источник переключается нагрузка потребителя, в случае замыкания на землю ток короткого замыкания будет проходить через землю непосредственно обратно к источнику, который в настоящее время питает нагрузки.Это известно как система с переключением нейтрали, и переключение нейтрали может быть разомкнутым или перекрывающимся (замкнутым).

В соответствии с Национальным электротехническим кодексом (NEC) 2011 года отдельно производная система электроснабжения — это: «система электропроводки в помещении, питание которой поступает от источника электроэнергии или оборудования, не являющегося служебным. Такие системы не имеют прямого соединения проводников цепи одной системы с проводниками цепи другой системы, кроме соединения через землю, металлические корпуса, металлические кабельные каналы или заземляющие провода оборудования.”

NEC (и многие другие местные нормы и стандарты) предоставляют разработчику системы руководство, чтобы определить, должна ли аварийная система быть отдельно выделенным источником. При планировании системы важно проконсультироваться с соответствующим кодом, чтобы обеспечить ясность в отношении необходимости иметь аварийную систему как отдельно производный источник.

Описание замыканий на землю
Заземление аварийной системы и схема защиты от замыканий на землю — вот что определяет, следует ли выбирать трехполюсный или четырехполюсный автоматический переключатель.Защита от замыканий на землю — сложная тема. Но один простой способ увидеть, как это влияет на систему, — это смоделировать три фазы как одну фазу и предположить, что весь ток, производимый источником, трансформатором или генератором, возвращается к своей точке производства по нейтральной линии.

Сначала рассмотрим пример на рисунке 1. Ток, производимый трансформатором, уходит по фазовой линии, выполняет свою работу на нагрузке, а затем возвращается к трансформатору по нейтрали. Распределительное устройство, показанное на рисунке 1, является служебным входом для объекта, и, исходя из его номинальных значений тока и напряжения, NEC требует, чтобы этот служебный вход имел отключение при замыкании на землю (обозначено как GF).В этом примере, поскольку весь фазный ток, протекающий через датчик замыкания на землю, равен току, возвращающемуся в нейтраль, алгебраическая сумма тока, протекающего через датчик замыкания на землю, равна нулю, и датчик не может обнаружить замыкания на землю.

Затем рассмотрим пример на рисунке 2, в котором замыкание на землю возникает в точке A. Ток уйдет из фазы, но в точке A он уйдет и вернется к своему источнику вдоль земли. Он вернется к нейтрали в соединении нейтрали с землей у служебного входа (показано точкой B).Поскольку цепь нейтраль-земля находится на стороне источника датчика замыкания на землю, датчик замыкания на землю регистрирует только выходящий фазный ток и не может обнаруживать какой-либо ток, возвращающийся на нейтраль. Следовательно, алгебраическая сумма тока, протекающего через датчик замыкания на землю, равна только выходному фазному току.

И если алгебраическая сумма тока, протекающего через датчик замыкания на землю, больше уставки отключения при замыкании на землю, датчик замыкания на землю отключит соответствующий прерыватель.

Использование 3-полюсного безобрывного переключателя
Затем рассмотрите возможность добавления 3-полюсного АВР и генератора к вышеупомянутой простой схеме (см. Рисунок 3). Поскольку теперь в этой системе имеется 3-полюсный АВР, нейтраль является непрерывной, и генератор не считается отдельно выделенным источником. В генераторе отсутствует перемычка между нейтралью и землей. Единственное заземление на генераторе — это заземление оборудования для генератора.

На рисунке 3 обратите внимание на то, как протекает нормальный ток, когда система работает от генератора.Поскольку генератор вырабатывает энергию, ток выходит из фазы генератора, выполняет свою работу на нагрузке и возвращается к генератору по нейтрали. Опять же, алгебраическая сумма тока, протекающего через датчик замыкания на землю генератора, равна нулю, и замыкания на землю нет.

Теперь рассмотрим, что произойдет, если произойдет замыкание на землю в точке A на рисунке 4. В точке A ток уйдет; однако ему нужно найти путь обратно к генератору (по нейтрали).Его единственный вариант — течь по земле, чтобы вернуться в систему на соединении нейтрали с землей на служебном входе (показано в точке B).

Вернувшись в систему, ток замыкания на землю будет течь по нейтрали, через твердую нейтраль в АВР и обратно к генератору. Как и при нормальном протекании тока, алгебраическая сумма тока через датчик замыкания на землю генератора равна нулю. Это означает, что замыкание на землю не обнаруживается датчиком замыкания на землю на генераторе.Датчик замыкания на землю в генераторе часто встроен в автоматический выключатель, поэтому в этом случае выключатель не сработает во время замыкания на землю. Фактически, замыкание на землю не может быть правильно обнаружено системой до тех пор, пока АВР не вернется к электросети. Тем не менее, это может быть видно на выключателе с нормальным источником, вызывая срабатывание выключателя, даже если короткое замыкание не поступает от нормального источника. Как упоминалось ранее, поскольку нейтраль является непрерывной в 3-полюсной схеме, генератор не является отдельно выделенным источником, и, следовательно, в генераторе отсутствует перемычка между нейтралью и землей.

Использование 4-полюсного безобрывного переключателя
Чтобы датчик замыкания на землю, основанный на токе генератора, обнаруживал замыкание на землю (и отключал соответствующий установленный на генераторе автоматический выключатель), требуется система с 4-полюсным безобрывным переключателем. В этом случае, поскольку нейтраль переключается с фазами, генератор является отдельно выделенным источником и должен иметь свою собственную линию связи нейтраль-земля. При наличии этой связи датчик сможет обнаруживать замыкание на землю из предыдущего примера.

Рассмотрим, что происходит при замыкании на землю, когда система работает от генератора и установлен 4-полюсный безобрывный переключатель (см. Рисунок 5). Как и в предыдущих примерах, рассмотрим, что произойдет, если произойдет замыкание на землю в точке A. Как и прежде, ток должен вернуться к генератору по нейтрали.

В отличие от примера, показанного на Рисунке 4, однако, нейтраль в АВР разомкнута между входом коммунальных служб и генератором. Это означает, что ток замыкания на землю не может вернуться через линию нейтрали на землю на входе коммунальных служб (как это было в системе с 3-полюсным АВР).Вместо этого ток возвращается к генератору через линию связи нейтраль-земля (в точке B на рисунке 5). Поскольку соединение нейтрали генератора с землей находится между источником (генератором) и датчиком замыкания на землю, алгебраическая сумма тока, протекающего через датчик замыкания на землю, равна только фазному току. А поскольку алгебраическая сумма тока, протекающего через датчик замыкания на землю, больше уставки отключения при замыкании на землю, датчик замыкания на землю отключит соответствующий прерыватель.

Заключительные мысли
Хотя существует множество факторов, которые определяют, следует ли использовать 3-полюсный или 4-полюсный переключатель резерва, следует подчеркнуть, что в системах с несколькими АВР важно придерживаться одного или другого переключения нейтрали. схемы. Другими словами, все автоматические переключатели, обслуживающие 3-фазные, 4-проводные нагрузки, должны быть одного типа — все 3-полюсные или все 4-полюсные. Это важно для поддержания целостности схемы защиты от замыканий на землю.

Когда используются несколько генераторов и параллельное распределительное устройство, те же правила для определения использования 3-полюсного или параллельного распределительного устройства.Следует использовать 4-полюсные автоматические переключатели. Если система аварийного электроснабжения является отдельно выделенным источником, тогда связь нейтраль-земля может быть в каждом генераторе, или может быть одна линия связи нейтраль-земля в параллельном распределительном устройстве. Прежде всего, не забудьте проконсультироваться с проверенным поставщиком. Среди плотников есть известное выражение: «дважды отмерь и один раз отрежь». То же самое и здесь. Если вы правильно сделаете проектирование системы на этапе планирования, то на этапе эксплуатации вы столкнетесь с меньшим количеством проблем.

---

Майк Пинкус — менеджер по развитию бизнеса в Kohler Power Systems-Americas. Ранее он был менеджером отдела проектирования распределительных устройств и работал в компании с 1995 года.

No related posts.