配件

数字调节器

DER2

DER2/A是由美奥迪自主研发设计的一款用于同步发电机的数字电压调节器，X系中高压电机全系标配，满足电机运行需求。

DER2/A可在独立模式下进行操作和校准。通过一个或一组外部控制器，将DER2/A基本性能最优化，实现发电机与电网和/或其他发电机并联。

DER2/A自带USB接口，可与电脑连接进行操作。调节器上还带有用于连接发电机和监测器的接头。监测器可由一台电脑或其他类似设备组成，或两者兼具，直接显示DER2/A的所有参数并进行调节。

调节器自带HDR（高动态响应）模块。与传统调节器相比，通过反向励磁电流的高动态响应可以更快地降低励磁电流，从而降低卸载时造成的瞬态过电压。

特点

功能

DECS-150

巴斯勒调节器DECS-150，数字励磁控制系统，可增强X系列发电机的调节和保护功能。

它是一个紧凑型产品，提供对发电机励磁的精准控制。DESC-150通过可编程的输入输出，灵活的通信能力，可编程逻辑，确保了在诸多应用中的广泛适应性。由于电网规范要求非常苛刻，在发电机与其他发电机和/或电网系统并联时，巴斯勒这款调节器的高灵活性和强大功能特点凸显优势。它是分布式发电、热电厂和调峰应用的理想选择。

特别地，它有额外的功能，如“死母线并联”，并机运行时的下垂控制和并联发电机之间的交叉电流补偿。它可以提供二极管故障、过压、欠压、过频、低频等警告及报警。

DECS-150的功率电源既可以是PMG，MAUX（辅助绕组），也可以自并励磁（SHUNT）。X系列交流发电机，即美奥迪中高压系列，采用PMG励磁设计。

根据客户和项目要求提供。这种调节器安装在交流发电机辅助箱内。AVR是根据客户要求预先设定的。

励磁电源由DECS-150通过滤波开关电源模块提供，该模块采用脉宽调制(PWM)方法。在环境温度为70°C时，它能够提供的励磁电流为7Adc，以及强励能力为11Adc，持续10秒。

如果需要安装冗余的热备用励磁系统，根据要求，我们提供双DECS-150解决方案。这是一个集成的系统，增强了发电机的可靠性。在这个配置中，双DECS -150配置在一个安装板上，安装板必须安装在客户的控制柜内。

特点

功能

DECS-250

数字励磁控制系统DECS-250集成了额外的功能。这是一款高水平的励磁系统，100%的应用于高达10MW的发电厂。该系统一般用于要求非常高的石油和天然气的应用和/或在能源生产市场。

根据客户的项目要求提供。DECS-250功率输入可以由自并励（SHUNT）、PMG、MAUX(辅助绕组)或直流电源供电。X系列交流发电机利用永磁同步发电机(PMG)提供励磁电源。

由于它的尺寸限制，该调节器不能安装在机器上。它必须安装和接线在发电机组控制柜内。AVR根据客户要求可预先设置。

DECS-250通过使用脉宽调制 (PWM) 方法的滤波开关功率模块，提供励磁功率。它能够在70°C的环境温度下提供15A输出，强励能力为30A，持续10秒。

如果需要安装冗余的热备用励磁系统，根据要求，我们提供双DECS-250型。这是一个综合系统，增强了发电机的可靠性。在这种配置中，双DECS-250被提供在安装板上，安装板必须安装在客户的控制柜里。

温度传感器和振动传感器

在X系列交流发电机中，通过在定子绕组和轴承上安装PT100 RTD来读取温度。此外，在中高压交流发电机系列的大型机器上，在非驱和驱动端部，还可预见振动传感器的机械倾向性，

定子绕组PT100

利用三线制PT100温度传感器对中高压交流发电机定子绕组进行温度检测。美奥迪标配每台机6个PT100。

传感器安装在定子槽内，用于测量所有三相绕组的温度。传感器的安装方式保证了冗余性，因此为客户提供了更高的可靠性。

温度传感提供了有关发电机性能的重要信息，可防止发电机和电厂出现危险情况和异常服务中断。如果超过机器的热等级，将激活报警信号。

轴承PT100

轴承PT100安装在主轴承环内，靠近外滚道。

X系列交流发电机的每个轴承可根据要求配备PT100。如果需要，每个轴承可配备双PT100，以确保信号冗余，从而提高可靠性。

在设计阶段，还可以为定子叠片和进风出风提供温度传感器。

振动传感器

单轴加速度计用于检测交流发电机中的振动。它们可以安装在轴承上、端盖上或主3 x-y-z轴上的联轴器上。

通过获取来自振动传感器的信号（适当调节），可以分析发电机性能并定性评估其状态，在某些情况下，突出异常，例如：

• 可能的失衡；
• 可能的不对称和失调；
• 某些部件可能不符合要求。

ECO49 X系作为标配，在端盖中安装径向振动传感器（X轴，每个端盖一个）。传感器和相关接线按要求提供。

在ECO43、ECO46和ECO47 X系机型中，传感器外壳的机械布置可在设计阶段根据要求提供。

传感器与外部控制单元相连接，该控制单元调节信号，使其可用于主监控系统。在设计阶段进行评估时，可将其安装在辅助接线盒内。可在发电机外部的机柜中交替安装和接线。

加速计和信号读取装置可根据要求提供。

作为标配，端盖上会安装传感器，一个安装在联轴器一侧的X轴上，另一个安装在X轴的另一侧。

操作环境

绝缘系统

自2017年以来，Mecc Alte Power Products与Von Roll合作开发了代表H级最先进水平的绝缘系统。它结合了云母带和低粘度环氧树脂。这项技术可以获得优异的热性能和寿命。整个Mecc Alte X-TYPE型中高压发电机系列都采用这种绝缘技术。

主要优势：

• 优异的耐热-机械老化性能（热指数192°C-IEC 60216）；
• 适用于中压/高压绕组的机械性能要求；
• 良好的导热性和电气性能；
• 经美国石油学会（API）批准用于恶劣环境；

绝缘系统通过了IEC 60034-18-31/IEEE 1776要求的功能系统测试，包括热测试、振动、湿度和介电强度。可根据要求提供证书。

X-TYPE系列中高压定子在生产的各个阶段都要进行测试，例如真空压力浸渍（VPI）前后，这样我们就保证了所售产品的最高质量和可靠性。

近年来，Mecc Alte公司在绝缘系统的开发中所作的努力取得了优异的成果。已经达到的可靠性使我们能够将X-TYPE系列交流发电机的所有中高压部件的保修期延长到4年。

海洋或恶劣性环境用环氧涂层

在浸渍完成的聚合绕组上涂一层高温保护环氧瓷漆，以确保对侵蚀性恶劣环境（湿度和化学试剂）有更大的抵抗力。环氧涂层具有耐磨性，它还给绕组提供机械保护。

环氧涂层（红色磁漆）是整个中压和高压X-TYPE系列定子绕组的标准处理方法。这种保护既适用于主定子，也适用于励磁机定子。对于主转子和励磁机转子，环氧涂层仅作为ECO47和ECO49系列的标准配置。

这种类型的保护允许Mecc Alte保证产品在市场上具有更高的质量保证和可靠性。

在ECO系列的小型机器（ECO43和ECO46）中，环氧涂层可以根据客户要求为主转子和励磁机选配。

无磁性侧板

X-TYPE系列中高压交流发电机作为标准配置提供，配有非磁性侧板用于电缆出线。

面板由不锈钢AISI304制成，避免了涡流的产生，从而消除了电缆填料函附近的热点。

防冷凝加热器

防冷凝加热器是整个Mecc Alte X-TYPE系列的标准配件。

在型号ECO43、ECO46和ECO47中，它们安装在交流发电机定子罩内。这些是带有标准单相电源供电的300瓦加热器（ECO47上为600瓦）。在ECO49系列型号中，加热器安装在定子机壳内的专用隔间内。功率增加到600瓦。

它们的位置使得故障时非常容易于更换。

轴承绝缘和轴接地

所有的旋转电机不管电机的标称电气参数如何，都潜在的存在轴电压的问题。

轴电压本身没有什么害处，问题是它会通过发电机轴承形成电流闭环，电路会导致腐蚀，通过轴承形成轴电流会加快轴承的磨损。当这些特定电压达到足以克服轴承内润滑脂的介电性能的水平（通常在15-20伏左右）时，就会出现放电现象。这些产生的电流通过电阻较小的路径流动——通常是通过发电机轴承——在发电机外壳（接地）形成闭合回路。这些放电会在轴承轨道上产生凹槽。这种腐蚀现象越来越严重直到轴承完全磨损，导致被迫停车维修。

这一现象与若干原因有关，包括：这 一 

• 转子磁性不对称；
• 轴剩磁；
• 外部和内部来源的静电场（例如，在水轮机和蒸汽轮机的应用中）；
• 高频干扰源（MHz）-逆变器-电源；
• 来自网络的高频干扰，例如“直接和电网并联”应用。

上述原因会在轴上产生感应电动势，根据发生的原因或多或少会产生强烈的电动势。在设计和生产过程中，以及对关键要素部件准确性的把握，都会影响这种现象。

一般来说，感应电动势的值很小（约为100-300 mV），不会在轴上产生循环电流。

例如，在备用发电机组的应用中，最大的危险是存在可引起高频共模电压的变频/调速驱动器（VFD）。交流发电机内部的电容耦合在高频时阻抗低，可导致非常高的循环电流。在这些应用中，轴上的电动势可能会产生通过轴承的闭合回路电流，从而产生相同的腐蚀和磨损。这是一个恶性循环，因为轴承轨迹中的腐蚀、沟槽和不均匀会增加局部电场强度，从而增加这种现象造成的损害。

为了减轻轴电流的影响，通常采用两种方法：轴承绝缘和轴接地。这两种方法可以一起使用，也可以分开使用

绝缘轴承-陶瓷涂层

X-TYPE系列ECO43、ECO46和ECO47型号的前后轴承均可根据客户的要求提供带绝缘陶瓷涂层的轴承。

涂层通常由氧化铝粉末组成，用等离子喷涂在轴承外环或内环上。以这种方式，氧化物层最佳地粘附到基材上。绝缘层可达到至少在500 V直流电条件下大于200 MΩ的绝缘电阻。

绝缘轴承可与标准轴承互换。

绝缘轴承-玻璃纤维环

对于X-TYPE型ECO49系列，可根据要求提供特殊配置的轴承座。

和其他型号不同，轴承是绝缘的，轴承室是完全绝缘的玻璃纤维钢环。这种解决方案是持久可靠的，在轴承和发电机外壳间达到了非常高的绝缘水平。绝缘电阻大于1GΩ。根据客户订单及要求，可以在驱动端和非驱动端都采用这种绝缘方式。

轴接地环或电刷

作为替代或与轴承绝缘结合，建议为这些电流创建低阻抗路径。在这方面，可以安装石墨或导电微纤维集电环/电刷，导出轴电流。Mecc Alte采用一个领先的轴承保护系统公司Electro Static Technology的AEGIS®环。该集电环可安装在驱动端或非驱动端轴承座上。

与集电环/电刷相比，微纤维环无需维护，并且其拾取高频电流的能力已得到充分证明。

一般来说，对于发电机组，轴接地是在驱动端侧完成的，与非驱动端的绝缘轴承相结合使用。

轴接地环可选配用于整个中压和高压X-TYPE系列Mecc Alte交流发电机。

电流和电压互感器

Mecc Alte X-TYPE系列中高压发电机（最高13.8千伏）可以在接线盒内安装一个或多个电流和电压互感器。这些附件在中压/高压交流发电机中至关重要，原因如下：

• 将电压和电流值转换为容易被现场安装的数据采集系统（测量和/或保护）识别和管理，否则不能直接测量。

• 初级主电路（高压/中压）和次级测量电路（低压）。
• 它们安装在发电机内部，确保比安装在外部配电柜中更紧凑。

根据客户的具体项目要求，可提供多种配置。从性能和接线盒内部布局两方面来研究最佳解决方案。为了正确运行，测量变压器的选择和尺寸必须符合技术标准规定限制范围内的机器标称尺寸。

作为标准配置，Mecc Alte提供最基本配置，适合保证客户要求的运行特性。此配置包括在机器上安装两个互感器，一个电压互感器，一个电流互感器：

• 一个电压互感器 VT相-相，额定电压Un/100V 15VA cl.05
  相-相电压互感器，这是电压调节必不可少（它为电压调节器提供电压感应信号-Mecc Alte DER2A或Basler DECS型号）。

• 一个电流互感器CT，额定电流In/1 A 15VA cl.05 FS10
  电流测量互感器，专用于提供电流感应信号给向外部测量/采集系统（发电机组控制单元）或AVR Basler DECS（AVR DER2A不提供此功能）。电流感应可用于设置诸如功率因数控制（PF）和/或无功功率、设置过励磁和励磁限制、下垂控制设置等功能。

使用此类产品可以充分管理同步发电机的主要参数，确保发电机的正确运行和/或防止异常运行。

在标准接线盒内，对于X-TYPE系列的所有型号，最多可容纳三个电压互感器VTs和三个电流互感CTs。客户可根据其项目需求，确定所需要的互感器技术参数，例如：

• 互感器数量：测量所有相电流或其中一个，以及测量单相电压或所有三相电压。
• 变比：例如，额定二次电流为1-5 A或特殊专用。
• 互感器二次侧线圈数量：如果需要保护和测量电路，并且与其他所需特性兼容，则可以提供具有双二次绕组的互感器（测量和保护线圈具有其不同技术规范）。
• 精度等级：例如，对于电流互感器CT的二次测量电路，标准精度值为0.1/0.2/0.2s/0.5/0.5s/1/3/5；
• 提供其他定制要求，例如：
• 次级电压，如100-110-120VAC
• 法规标准，如IEC、DIN、VDE、ANSI、BS；
• 精度等级（包括X级）和性能等级；
• 可用于差动保护的电流互感器CT；

最常用配置是：

• 相相电压互感器和三个电流互感器：
  一个电压互感器VT，Un/100V 15VA cl.05
  三个测量和保护用电流互感器/1A 15VA cl.05 FS10/1A 15VA 5P10
  
  
• 三个单相电压互感器和三台电流互感器：
  三个单相电压互感器，Un：√3/100：√3 V 15VA cl.05
  三个测量和保护用电流互感器/1A 15VA cl.05 FS10/1A 15VA 5P10
  
  
• 如果项目规范有要求，并且与技术可行性相兼容，可以在接线盒中安装中性电抗器CT。在这种配置下，机器上总共安装了四个CT和三个VT。

需要注意的是，X-TYPE系列ECO47和ECO49交流发电机的标准接线盒比ECO43和ECO46型号的要大；事实上，最多可以容纳7个CT和3个VT。这种配置有助于实现把差动保护CT全部安装在发电机出线盒内（87G）。

附加接线盒

对于石油天然气和发电等行业，VTs和CTs的规格要求更高。通常它需要比其他应用更多的测量/保护互感器，以及更好的性能。

根据项目明确要求 如果标准接线盒中没有足够的空间，则有必要分隔成两个不同的单元：一个用于主线，一个用于星形中心点。此选项仅适用于ECO47和ECO49系列。

通常，这些附件在组装交流发电机时由Mecc Alte直接安装和接线。因此，有必要在订购时或在工程的第一阶段确定变压器的数量及其配置。

我们建议向Mecc Alte应用工程师询问特殊配置。我们与供应商一起评估，以选择最正确的解决方案。

附加保护

转子接地故障检测（ANSI 64R）

64R保护为转子对地保护是一套对转子绕组绝缘持续监测的系统。在发电机的正常运行中，发电机转子绕组会受到电动力学，离心力甚至可能的尖峰电压冲击。因此，合理的零部件设计和生产流程管理对保证产品最大的可靠性和稳健性非常重要。

励磁绕组，缠绕在转子的极上，在正常情况下，和地之间是绝缘的，此绝缘由下面两部分绝缘保证：

• 绕组内部匝间绝缘；
• 绕组和转子磁场铁心绝缘。

在异常事件发生后，如果绕组和接地之间发生电接触，则会产生所谓的“热点”，即过热点；但是，由于电路未闭合，因此不存在有效电流循环。相反，如果产生第二个接触点，在绕组中循环的励磁电流将被引导到与设计电流不同的路径，在匝间产生短路，从而导致磁振动和不平衡。

通过在转子绕组和轴之间施加共模电压（交流或恒定）来进行监测。电流只能由于绝缘损失或寄生电容而闭合。绝缘阻抗值由电流分析得出。

通常，也可以区分绕组和铁心之间接触点的数量。

接入一个模拟输入的电流信号可以识别电容分量和电阻分量。

当转子是完全绝缘时，阻抗是纯容性的，当有一个点接地时，继电器会检测到阻性的分量并发出信号触发报警或停机命令。

X-TYPE系列两个最大机座号（ECO47 和ECO49）可以根据客户需要提供64R保护，通过安装在整流桥上的专用电涮来加载来自外部控制单元的输入电压。通常情况下，轴接地也会被一并考虑。