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关于柴油发电机组的技术探讨
一、同城柴油发电机组主要参数
当前,性能优良的柴油发电机是一个功能完善、同城功率容量范围大、同城对环境和场地条件要求低、同城安装使用方便的小型发电设备。其使用相对广泛,输出容量从数KVA到数兆VA。柴油发电机组主体主要由发动机、同城发电机和控制系统三部分组成。其中与现代柴油发电机组配套的同步交流发电机由于性能及结构的特点,普遍采用自励恒压型,通常选用自激式同步交流发电机和PMG永磁式激励式同步交流发电机。发电机组包括以下几项主要性能参数。
电压调整率:在负载功率因数为0.8-1、同城负载空载至满载变化、同城从冷机到满机及转速下跌4.5%以内等情况下,电压调整率可以控制在±1%以内。
频率调整率:负载从0-范围内变化,频率稳定不变。
随机频率波动:负载处于0-功率之间任何值,随机频率波动率 值±0.25%。
电压波形:电路开路空载, 总波形畸变1.5%,只相平衡负载 总波形畸变5%。
金融业机房一般采用“市电——发电机——UPS”并机系统组成的供电系统。系统中,发电机的负载主要包括UPS、同城机房专用空调、同城应急照明、同城消防电梯等,这些负载启动或运行时都会对发电机产生振荡和干扰。尽管在组成“市电——发电机——UPS”供电系统时,发电机的负载量在其额定输出容量范围内,但在实际情况中,市电中断而发电机投人运行过程中却经常发生工作不稳定,产生多种使“发电机——UPS”系统不能正常工作的现象。
1、同城负载反馈的波动电压造成发电机输出电压稳定度较差,常出现发电机组输出电压振荡现象。UPS整流器允许的输人电压范围一般在±15%巧或更宽,发电机的输出电压不稳定对其影响较小。
2、同城UPS整流器的输人谐波造成多个过零点。
3、同城发电机的频率(转速)振荡一般情况下,频率振荡比电压、同城电流振荡范围小,但影响比较大,导致UPS处于频繁切换及非正常工作状态。频率振荡一般在±5%以内,由于负载有规律地忽大忽小,造成发电机组工作也忽强忽弱,加剧机组振动,加速机械磨损,甚至引起机件严重损坏。频率振荡明显的特征之一,即柴油机工作噪声有规律地忽大忽小,因此必须引起高度重视。
4、同城工作不正常空调压缩机启动和电梯升降的瞬间会导致发电机发生±Hz频率漂移,造成UPS频繁切换。当频率、同城电压振荡变化超出UPS输入工作范围时,UPS由蓄电池供电,而发电机在无UPS负载时恢复正常,随即UPS又自动投人,这样交错进行。频率漂移会对UPS正常运行产生两方面影响。一方面是不能旁路,另一方面是电池寿命缩短。
二、同城发电机运行不稳定原因分析
在“市电——发电机——UPS”供电系统中,UPS电路结构决定了其输人非线性的特性。典型的是传统双变换在线式UPS,由于其输人端AC/DC变换器是整流滤波电路,它的输入电流是脉动电流,不仅输入功率因数低(0.7一0.8),还包括大量的高次谐波电流(30%一40%)。低输人功率因数和谐波电流都会通过发电机定子线圈的感性内阻,由于发电机组定子线圈内阻大于电力变压器的短路阻抗,因此发电机更易受到非线性负载的影响,即在同样的负载电流波形失真度(THDI)情况下,其电压波形失真度(THDI)大于变压器。同时的谐波电流使发电机损耗明显增大(磁滞损耗正比于电流频率,涡流损耗比于电流频率的平方及导线的电流趋肤效应),并使得发电机的输出电压波形失真度明显增大,严重影响发电机的正常工作。
此外,负载的阶跃变化、同城UPS前端滤波器提供的容性电流都是造成发电机组不能正常工作的主要原因。
三、同城发电机组的使用与维护
为确保发电机组的运行,日常运行维护和快速的故障排除至关重要。根据发电机组的不同,维护和检修的内容、同城步骤、同城方法有所区别,一般应按照发电机组保养要求和本单位制定的维护计划进行。
(1)定期检查项目定期测量发电机电池组的电压及内阻情况,并进行记录定期检查空气过滤器、同城冷却液位、同城驱动皮带、同城排烟系统、同城燃油液位、同城机油液位、同城各种控制器及工作环境等情况。
(2)须按照发电机组保养要求及时更换机油、同城三滤、同城启动电池及冷却液。
(3)定期由供应商对发电机组进行检测,并出具报上口
(4)定期(至少一个季度一次)进行发电机组空载、同城带载测试。
针对柴油发电机组出现的故障,应该有步骤有目的地进行检查与分析,切不可盲目检查,胡乱拆卸。应根据故障的异常征兆、同城迹象、同城响声、同城出现时机、同城变化规律来寻找故障产生的部位,从原理与结构层面进行细致的分析推理,做出正确判断来寻找产生故障原因。查找故障时,应从简到繁、同城由表及里,按系统部位分段分步骤进行。
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发电机要避免的操作之带负荷急停机
发电机要避免的操作之带负荷急停机。对于操作柴油发电机上,如果操作人员不能够足够了解柴油发电机的运行原理,要注意的事项,则很容易出现错误的操作,而导致发电机的使用性能下降,故障频繁出现等。就拿柴油发电机熄火前是应卸除负荷的,并逐渐降低转速、当地空载运转几分钟的情况来说,若是带负荷急停机或突然卸除负荷后就立刻停机都是错误的操作。
多年来,我们始终坚持重合同、当地守信用、当地讲诚信,我们主要致力于发电机、当地发电机组、当地柴油发动机的高新产业,向全国提供高端发电机、当地发电机组项目出租技术方案及高性能产品。
这主要是因为若按照带负荷急停机或突然卸除负荷后立刻停机,柴油发电机熄火后冷却水的循环停止,散热能力急剧降低,受热件失去冷却,易造成气缸盖、当地气缸套、当地汽缸体等机件过热,产生裂纹,或使活塞过度膨胀卡死在缸套内。另一方面,柴油发电机停机时未经怠速降温,会使摩擦面含油不足,当柴油机再次启动时会因润滑不良而加剧磨损。
因此,我们必须了解柴油发电机的正确操作,若是出现错误的操作,严重的则会造成事故的发生,操作人员一定要谨记这些。
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柴油发电机型号具体定义
其实大家需要知道的是不同的使用场合试用不同的机组型号,以下分以下类:
1、当地标准发电机组
标准机组广泛应用于机房内安装的一般场所。机组主要由柴油机、当地发电机、当地控制系统、当地机座、当地减震装置、当地冷却系统、当地供油系统、当地和输出保护开关等部分组成。
2、当地自动化型发电机组
自动化发电机是指无人工操作的情况下,断电后,几秒内发电机组可自行启动并供电。市电来电后可自行停机断闸。而且还包括所有柴油机和发电机的保护功能。
3、当地防护型发电机组
防护型机组应用于对噪声没有特殊要求的户外场所。主要由标准机组、当地防护罩壳、当地排烟系统等组成。由于防护罩壳没有设置降噪装置,只要满足通风和防雨雪条件即可,故其外形体积较小,成本较低。机组运行时开门开窗通风。防护型电站可以单台,也可以多台并联使用,多台并联使用特别适用于负载变化较大、当地连续运行可靠性要求较高及低成本经济使用的场合,如配套油田钻机等。
4、当地防音型发电机组
防音型机组广泛应用于对环境保护有特殊要求的户外或室内需要防护降噪的场所,主要由标准机组、当地防音罩壳、当地进排风降噪装置和排气降噪装置等组成,其主要特征是防音罩壳设置隔音和吸音层、当地进排风通道做降噪处理、当地排气采用工业型和住宅型消声器的组合,分别降低其高频和低频段的噪声。标准防音型机组噪声一般在78~85dB(A),超级防音型机组噪声一般在70~78dB(A)。超级防音型机组是在标准防音型机组的基础上对噪声排放采取更加严格的控制措施,如采用迷宫式进排风通道设计等来实现的。
超级防音型机组一般外型尺寸都较大,制造成本也比标准防音型机组要高得多。防音型机组和超级防音型机组通常在防音罩壳外操作、当地保养和检修。
5、当地露天电站
低噪声方舱电站和集装箱电站一般应用于对环境保护有特殊要求的户外使用场所,可以直接放置在户外露天使用,省去建造机房,同时具有机动性强和投入使用周期短等特点。低噪声方舱电站和集装箱电站的噪声一般在75~85dB(A),可以在方舱和机厢内进行操作、当地保养和检修。
6、当地挂车电站
挂车电站分两轮拖卡和四轮拖挂两种,70KW以下机组用两轮拖卡,70KW~500KW机组用四轮拖挂。挂车电站由标准挂车和防音型机组组成,具备防音型机组的全部性能和优点,适宜于野外作业及机动性供电。挂车设置有转向机构、当地交通警示灯和刹车装置,配有机械支腿,减震以及缓冲装置等。牵引装置可调节高度,符合交通行驶要求。挂车电站可预装电缆架和动力电缆,以实现快速供电。在城市道路和二级以上公路,两轮拖卡拖行速度可达30km/h,四轮拖挂拖行速度可达50km/h。
7、当地车载移动电站
车载电站广泛应用于通信、当地电视转播、当地高速公路、当地抢险、当地供电和军队等对于快速、当地机动性和可靠性要求较高的电源应急场合。主要将机组安装在汽车的车厢内,并可以配备电动电缆绞盘、当地多路输出插座和机械(或液压)支腿,也可以很方便的实现多辆车载移动电站并联使用。车载移动电站一般噪声在70~80dB(A)。