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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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柴油发电机组的使用规则
只有正确地操作、维护和保养才能保证设备地运行,避免人身和设备危害的 方法是严格遵守操作规程和有关规则。
? 注意触电危险
发电机组的电力进入公用线路必须经过具有机械连锁的转换开关(ATS),确保与市电的隔离。
机组必须可靠接地,必须使用绝缘工具进行带电设备的检修,在潮湿的环境下更要注意触电危险。
遵守所有的电气规定,设备的电气部分安装和检修必须由具备资格的专业电气人员进行。
? 废气有毒
应该有合适的废气排出系统,保证发动机的废气完全排出室外,要经常检查废气排出系统有无漏气。当发电机房内有废气时,应先开门窗排出废气再进屋,以防废气中的一氧化碳使人中毒。
? 运行
不要在有爆炸物危险的地方使用发电机组。
靠近运转的发动机很危险。宽松的衣服、头发和坠落的工具会造成人身及设备的重大事故。
运行中的发电机组,部分裸露的管道和部件处于高温状态,要防止触摸灼伤。
? 火灾
金属物品将导致电线短路,可引发火灾发生。
发动机要保持清洁,过量的油污有可能引发机体过热所造成损坏及火灾发生。
要在发电机房内方便的地方放置数个干粉或CO2气体灭火器。
? 铅酸电池使用
铅酸电池的稀硫酸电解液有毒并具有腐蚀性,接触到皮肤会造成灼伤,应立即用清水冲洗。
如果溅入眼睛,要立即用大量洁净水冲洗并送医院治疗。
电池在使用过程中会释放爆炸性气体,要保证室内通风良好并禁止明火靠近。
? 启动
在极寒冷的环境下,启动发电机组需要预热装置,千万不能用明火烘烤机体,蓄电池电解液温度 保持在10℃以上,才能使蓄电池提供出足够的电力。
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要知道,水尽管是大自然中强势的一个生命体,但他同样会遇到各种阻扰,不论是小到不足轻重的小礁、或是横亘江河的岛屿,有谁见过他们就此止步不前。没有,他们都会绕道而行,将微笑留到他们的身后。
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1、发电机没有按规定的技术条件运行,如定子电压过高,铁损增大;负荷电流过大,定子绕组铜损增大;频率过低,使冷却风扇转速变慢,影响发电机散热;功率因数太低,使转子励磁电流增大,造成转子发热。应检查监视仪表的指示是否正常。如不正常,要进行必要的调节和处理,使发电机按照规定的技术条件运行。
2、发电机出租中的三相负荷电流不平衡,过载的一相绕组会过热;若三相电流之差超过额定电流的10%,即属于严重蛄相电流不平衡,三相电流不平衡会产生负序磁场,从而增加损耗,引起磁极绕组及套箍等部件发热。应调整三相负荷,使各相电流尽量保持平衡。
3、风道被积尘堵塞,通风不良,造成发电机散热困难。应风道积尘、油垢、使风道畅通无阻。
4、进风温度过高或进水温度过高,冷却器有堵塞现象。应降低进风或进水温度冷却器内的堵塞物。在故障未排除前,应限制发电机负荷,以降低发电机温度。
5、轴承加润滑脂过多或过少,应按规定加润滑脂,通常为轴承室的1/2~1/3(转速低的取上限,转速高的取下限),并以不超过轴承室的70%为宜。
6、轴承磨损。若磨损不严重,使轴承局部过热;若磨损严重,有可能使定子和转子摩擦,造成定子和转子避部过热。应检查轴承有无噪音,若发现定子和转子摩擦,应立即停机进行检修或更换轴承。
7、定子铁芯绝缘损坏,引起片间短路,造成铁芯局部的涡流损失增加而发热,严重时会使定子绕组损坏。应立即停机进行检修,也可送到发电机出租的厂家进行维修。