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交流发电机和发电机组额定值的定义 交流发电机上的kVA额定值主要受绕组绝缘系统的热能力控制 交流发电机的额定值定义了其向连接负载提供电力的能力。额定值以kVA为单位,并且是在发电机组应用中交流发电机选型的起点。虽然在选型和选择过程中还必须考虑其他因素,但本文讨论的主题包括额定值和占空比的定义、行业中使用的术语以及这如何为协助GOEM为其发电机组选择合适的交流发电机提供信息。 交流发电机额定值 交流发电机的kVA额定值主要取决于绕组绝缘系统的热容量和所需的预期使用寿命。对于给定的使用寿命,绝缘等级越高,交流发电机运行时的热量越高。 下表列出了用于对绝缘系统的性能进行分类的字母和相应的标称工作温度。 现代绕组绝缘的行业标准是低压系统为H级(<1kV),中压和高压系统为F级(>1kV)。 然而,应该注意的是,分配给绝缘系统等级的字母不一定与交流发电机额定的温升等级相同。如果交流发电机上的kVA额定值导致运行温度低于绝缘系统的标称容量,则运行寿命会延长。相反,如果kVA额定值导致高于绝缘系统标称能力的工作温度,则工作寿命会缩短。 这两种情况都是可接受的运行条件,但是在为特定应用选择交流发电机时,必须考虑交流发电机绕组的预期寿命。 示例:备用电源与主电源应用 在典型的备用电源应用(例如医院)中,每年的运行时间很可能少于200小时。在安装的整个生命周期内,例如15年,这相当于总共多3000小时运行时间。鉴于运行时间相对较低,交流发电机可以在更高的温度下运行,因此额定值相对较高。 出于这个原因,客户将在备用应用的交流发电机上达到kVA额定值峰值。 然而,在连续运行的应用中,例如嵌入式发电方案,运行时间可能高达每年8000小时。这相当于在同样的15年期间运行超过120000小时。在这种情况下,绕组的温度必须使用相对较低的kVA额定值来降低。 因此,客户的交流发电机将达到F级甚至B级kVA额定值。 热损伤曲线说明绝缘寿命随工作温度的变化,并与其他工具结合使用,以便在为特定发电应用的交流发电机指定额定值时做出选型和选择决定。 发电机组额定值 发电机组额定值原理引入了备用和主电源应用的概念。在ISO8528-1的指导下,发电机组额定值的定义按应用分为四个类别。 ■ 应急备用电源,(ESP额定值) ■ 限时主电源,(LTP额定值) ■ 主要额定功率,(PRP额定值) ■ 连续运行功率,(COP额定值) 每个定义都规定了以下标准: ■ 负载类型 其中包括可变负载,即负载循环的幅度和持续时间不同,另外还有恒定负载,即负载保持恒定水平,但负载循环的持续时间可能会有所不同。 ■ 每年运行小时数 将平均负载水平与发电机组的指定额定值进行比较,并表示为额定kVA的百分比。发电机组必须能够在规定的小时数中在平均负载水平运行。 ■ 过载要求 过载能力表示可在指定的持续时间内高于指定kVA额定值的百分比。 交流发电机额定值的术语和定义因行业而异,与发电机组使用的术语和定义不一致。交流发电机的定义以国际标准ISO 8528-3、IEC 60034-1和一些全国标准(如NEMA MG 1-32(北美))为指导,这些标准本身引入了进一步的变化。 下表总结了根据ISO 8528-1对发电机组的定义以及ISO 8528-3和IEC 60034-1对交流发电机的定义。尽管存在差异,但该表显示了如何匹配交流发电机与发电机组的额定值和运行负荷。 需要注意的是,与标准相比,GOEM可能决定提供更高水平的性能,例如更高的平均负载或更长的运行时间。 在将交流发电机与发电机组额定值和应用相匹配时,需要考虑到这一点。
柴油机为什么冒黑烟 柴油机在高负荷时,排气就容易冒黑烟。黑烟的生成过程,目前还不完全清楚,一般认为当柴油机负荷高时,喷入燃烧室的燃料增多,燃烧室中的温度又较高,加上柴油机混合气形成不均匀的特点,这样就会造成燃烧室内局部地区空气不足的燃烧,燃料在高温缺氧的情况下分解,聚合形成炭烟(炭黑)。 炭烟不是纯粹的碳,而是一种聚合体,主要成分是碳(85%以上),但还含有少量的氧、氢和灰分,并且其成分随柴油机的负荷不同而有所改变。将黑烟通过过滤器把炭烟收集起来放在电子显微镜下观察,可以看到大的炭烟粒子直径在0.05μm左右。 柴油机中燃烧的高温裂解反应是不可避免的,特别是在空间混合燃烧的柴油机中,高温的气体包围着液态的油滴,造成了进行裂解反应有利的条件,燃烧过程的高速摄影证实,在上止点附近都会出现大量的黑烟,但在一般情况下,炭烟都能在随后的燃烧中找到空气而完全燃烧,使排气无黑烟。 但是如果气缸空气不足,混合过程进行缓慢,那么由于膨胀而使气缸温度下降,则碳不能燃烧而被聚合成炭烟。形成炭烟就使燃烧不完全,柴油机经济性下降,排温升高,排气冒黑烟,燃烧室表面积炭,并使负荷不能再行提高。 积炭还会引起活塞环或活塞卡住、气门咬死等故障。因此不允许柴油机在长时间超负荷的状态下工作。
柴油发电机组中积碳的概念 大多数人都会稍微了解点柴油发电机组的价格,但是对积碳这个词就基本上是没听过了,也不清楚是怎么产生的。但要是作为一个技术人员就必须要知道柴油发电机组积碳的概念和产生该现象的原因,重要的还要能做到及时处理,及时解决。 所谓柴油发电机积碳实际上是柴油和窜入燃烧室的机油不完全燃烧的产物,在柴油机活塞的顶部、燃烧室壁和气门周围产生积炭是较为常见的现象。大量的积炭会对柴油发电机组的性能是由一定的影响的,其终的表现是:使燃烧不良、传热恶化并降低喷油器工作的可靠性。那它的产生原因是怎样的呢? 1,喷油器工作不正常,如雾化不良、滴油、喷油压力过高或过低以及喷油时间过早或过迟、喷油量过多,均会使部分燃料燃烧不完全。 2,柴油型号不对,或者是质量不过关,没法充分燃烧。 3,柴油机超载或温度过高,着火过早,使燃料燃烧不完全。 4,机器温度过低,或者是加入的冷却水过多,对要燃料的燃烧造成了影响。 了解了以上问题产生的原因后,我们在实际工作中才避免无计可施。只要一步步的分析问题原因, 采取相应的措施,问题终会得到解决。
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