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<运城>维曼机电设备有限公司


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柴油发电机组的基本原理和结构 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能，根据其用途的不同，可分为陆用柴油发电机组及船用柴油发电机组；如果按品牌的不同，可分为国产柴油发电机组和进口柴油发电机组； 按转速不同，可分为低速发电机组和高速发电机组。 基本原理 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内，经过空气弗列加滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行， 称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。


结构分析 一台普通型柴油发电机组主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成，柴油机和发电机有两种连接方式，一为柔性连接，即用连轴器把两部分对接起来，二为刚性连接，用高强度螺栓 将发电机钢性连接片和柴油机飞 连接而成，目前市场上的柴油发电机组使用刚性连接的比较 多一些，柴油机和发电机连接好之后安装在公共底架上，然后配上各种起保护作用的传感器，如 水温传感器，通过这些传感器，直观地把柴油机的运行状态显示给操作员，而且有了这些传感器， 就可以设定一个上限，当达到或超过这个限定值的时候控制系统会预先报警，这个时候如果操作 员没有采取措施，控制系统会自动将机组停掉，柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用 的。传感器起接收和反馈各种信息的作用，真正显示这些数据和执行保护功能的是柴油发电机组 的控制系统，控制屏一般安装在发电机上，称为背包式控制屏，也有部分是独立一个屏放置在操 作室内，称为分体式控制屏，控制屏通过电缆和发电机以及传感器连接，分别显示电参数和柴油 机运行参数。此外 发电机组还有底盘、联轴器、散热器、燃油箱 有的还装设有消声器和外罩。



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什么原因造成柴油发电机的机油压力低 一、故障分析 〈1〉油底壳内机油平面低； 〈2〉机油压力调节器弹簧断裂； 〈3〉机油滤清器橡皮圈垫老化渗油〈一般为国产柴油发电机〉； 〈4〉机油压力表坏； 〈5〉油底壳内机油集滤器堵塞。 二、故障处理 1、保持油底壳机油位于标尺静满刻度，适时添加机油； 2、更换机油压力调节器弹簧； 3、更换橡皮圈垫； 4、更换压力表； 5、拆卸油底壳，清洗机油集滤器。 6、柴油发电机机油滤清器堵塞原因分析 当机油滤清器堵塞、机油不能顺利通过时，设在滤清器底座上的阀会被顶开，从而使机油不经过滤直接进入主油道。但如果阀开启压力过高而不能及时打开，就会使机油泵内漏增加，并减少对主油道的供油量，机油压力也就随之下降。应按时保养机油滤清器。另外，若阀弹簧老化，阀座与钢珠封闭不严，机油也会由此大量泄漏，并造成油底壳机油的泡沫化，此时抽出油尺可以见到沾满泡沫的机油。 7、柴油发电机机油泵出油量不足原因分析 柴油发电机组的机油泵有齿轮泵和转子泵两种。有的齿轮泵，其泵盖与泵体接合面的粗糙度很低，原设计不加垫片，若检修时自行另加纸垫，就增大了齿轮的端面间隙，反而会减少泵的出油量。另外，齿轮或转子的径向及端面间隙因磨损而过大时，都会导致泵的出油量减少和机油压力下降的不良后果。若压力过高，将加速机油泵磨损；若压力过低，又会导致主油道压力下降。安装机油泵时应先灌满机油，以免泵内有空气而吸不上油。机油泵与吸油盘的连接处必须密封，如果漏气也会降低油泵的出油量。 8、柴油发电机回油阀损坏 若主油道回油阀弹簧疲劳软化或调整不当，阀座与钢珠的配合面磨损或被脏物卡住而关闭不严时，回油量便明显地增加，主油道的油压也随之下降。 三、日常维护 机油压力调整方法：拧下调节阀上的油封螺帽，松开锁紧螺母，在用平口起子转动调节螺栓，旋进调节螺栓、压力升高。反之，压力降低，调整到规定范位为止，再紧固螺母和油封螺母。

发电机故障诊断的基本流程有哪些 ①通过向车主或有关人员的交谈，详细了解故障的产生、发展的全过程，以及过去的故障状况、检修状况和车况等，从而为诊断提供线索，为进一步检查提出方向。 ②直观诊断。维修人员通过直观诊断方法检査发动机故障公明柴油发电机组。 ③人工或仪器读取并验证故障码，查清故障码表示的故障是否存在，即是否故障已排除，而其故障码仍未。 ④若无故障码，对有明显故障征兆的，可用诊断仪、示波器、万用表等读取有关发动机数据，进行数值、波形分析；并依据分析结果，检查有关部件，视需要进行维修或更换。若无明显故障征兆，则采用症状模拟方法对故障进行分析，以进一步检查故障的原因。 ⑤若有故障码，则根据故障码的内容检查并排除故障。 ⑥重新启动发动机，验证故障是否已排除。若故障未排除，则继续检查故障原因。

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发电机组三相负荷不平衡会有什么危害 柴油发电机一级负荷，要求供电系统无论是正常运行还是发生事故时，都能保证其连续供电。因此对一级负荷，应由两个独立的电源供电，并按生产的需要和允许停电的时间，采用双电源自动或手动切换，或采用双电源分组同时供电的接线，一般情况下，还应有应急电源作备用。如果一级负荷不大，则可采用蓄电池、自备发电机等设备，或者从邻近的单位取得第二个独立电源。这里所说的两个“独立电源”，是指其中任一个电源发生故障或停电检修时，而不致影响另一个电源继续供电。 一、柴油发电机厂家简要分析发电机组三相负荷不平衡的危害，主要分为以下几点： 　　1)影响设备的运行出力，发电机设备容量设计是按三相负荷条件来确定的，如果三相负荷不平衡，设备容量只能以三相负荷中 一相为限，因此设备出力降低。 　　2)中性线就有电流通过，低压供电线路损耗增大。 　　(3)造成三相电压不对称，使中性点电位产生位移。 　　(4)中性电流过大，使配电变压器运行温度升高，严重时会将变压器烧坏。 　　(5)影响电动机的输出功率，并使绕阻温度升高。三 　　(6)使有的相电压高，另外的相电压降低 　　(7)中性线电流过大，异线可能会烧断 3）旋转电机在不对称状态下运行，会使转子产生附加损耗及发热，从而引起电机整体或局部升温，此外反向磁场产生附加力矩会使电机出现振动。 对发电机而言，在定子中还会形成一系列高次谐波。 4）引起以负序分量为启动元件的多种保护发生误动作，直接威胁电网运行。 5）对发电机、变压器而言，当三相负荷不平衡时，如控制 相电流为额定值，则其余两相就不能满载，因而设备利用率下降，反之如要维持额定容量，将会造成负荷较大的一相过负荷，而且还会出现磁路不平衡致使波形畸变，设备附加损耗增加等。 二、发电机操作时需要注意的问题 1.操作人员必须经过专门训练方可独立操作，操作电工还必须取得特种作业操作证； 2.保持机房整洁，发电机附近不得存放燃油或其他易燃物品，并设置消防器材。发生火灾时，必须迅速切断电源，进行扑救； 3.发电机到配电盘或用电设备的导线，必须绝缘良好，接头牢固，并应安装在铁管或线槽内，不得随便拖在地面； 4.发电机运行时，严禁人体接触带电部分；柴油机运行中，不得触及排气管和废气增压机等热源，以防烫伤； 5.遇有“飞车”时，应迅速、果断设法切断燃油供给，使柴油机停止工作； 6.酸性蓄电池在充电时严禁烟火，要求机房通风良好以防爆鸣。

发电机多种异常状态及危害 随着电力工业的迅速发展，发电机单机容量的不断增加，大型发电机组在电力系统中越来越重要。人们对发电机的可靠性、性要求越来越高。发电机的运行对保证柴油发电机组的正常工作和电能质量起着极其重要的作用。但是较之故障，异常运行状态发生的机率更大，比如定子绕组过负荷、发电机失磁、失步，发电机逆功率运行，非全相运行等。这些威胁同样不容忽视，所以研究大型发电机的异常运行及保护是很有必要的。由于大型发电机多采用三相分相操作主开关，非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。本文针对大型发电机非全相运行进行了分析研究，采用对称分量法得出了各相电流、各序电流及相序电流间的关系，并用KATLAB软件进行了仿真，验证了理论分析的结果。同时，就发电机组非全相保护存在的问题提出了改进方案，并给出了发电厂发生非全相运行故障时的一些处理方法： 1、低励磁或失磁对于容量在100KW以下不允许失磁运行的发电机，当采用直流励磁机时，应在灭磁开关断开时同时断开发电机断路器。容量在100KW以上的发电机也应装设失磁保护。对于水轮发电机，保护动作于解列灭磁；对于柴油发电机，保护动作于减出力，以便缩短异步运行时间尽快恢复同步运行，在不允许继续异步运行或失磁后母线电压低于允许值时，保护动作于解列灭磁。 2、定子过电流或过负荷保护 在定子绕组、励磁绕组上应装设定时限和反时限过负荷保护。定时限过负荷保护动作于信号或自动减负荷、降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、解列灭磁。 3、逆功率保护 对于容量在200KW及以上的柴油发电机，宜装设逆功率保护。保护带时限动作于信号，经长时限动作于解列。 以上所述的解列灭磁，是指断开发电机断路器，汽轮机甩负荷。减出力，是指将原动机出力减到给定值。程序跳闸，对柴油发电机来说，是指首先关闭主汽门，待逆功率继电器动作后，再跳开发电机断路器并灭磁。对水轮发电机，是指首先将导水翼关到空载位置，再跳开发电机断路器灭磁。 4、发电机失步保护对于容量在300KW及以上的发电机，需装设失步保护，保护动作于信号或解列。若发生失步现象，应尽快创造恢复同期的条件，一般可采取增加发电机的励磁，或减少该失步电机的有功出力，进而将其牵入同步。动减负荷、降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、解列灭磁。 5、非全相运行保护 发电机变压器组的非全相运行故障，大多数发生在机组解列、并列的操作过程中，正确地进行机组解列或并列的操作是大幅度地减少因负序电流烧损发电机转子的简单而有效的措施。因此只要遵循保持发电机励磁、稳定机组转速、减少机组出力、控制定子电流的原则，严格按照合理顺序进行操作和调整，完全可以把负序电流控制在允许的范围之内。 由于现在大型发电机多采用三相分相操作主开关，非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。所以在下面的章节中我将重点分析发电机非全相运行及其相应的保护措施。 非全相运行时，由于发电机组接线方式、主变接地方式、断相形式、导致原因不同，非全相运行时的故障特征是不同的，所以对非全相运行进行合理有效的分类是分析研究的前提。非全相运行一般采用对称分量法来分析计算。对称分量法是一种线性变换，利用它可将任意一组不对称的三相电流(或电压)分解成正序、负序和零序三组三相对称的电流(或电压)，这三组各自独立的对称电流(或电压)就称为不对称电流(或电压)的对称分量，每组对称分量的三相之间都有大小相等、彼此间相位差相等的关系。电流或电压的相序、大小关系是机组非全相运行时的重要故障信息，这些量的提取与判断，对于保护机组与系统的运行有着非常重要的意义。

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