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柴油发电机组发生重大故障前的有什么警示
柴油发电机组如果遇到很大的故障那就会有很严重的后果,那么发生故障前有哪些征兆呢?
中国人讲究防患于未然,下面我们来了解下柴油发电机发生重大故障的前兆:
1.烧瓦的前兆 柴油机工作中转速突然降低,负荷加重,发动机冒黑烟,机油压力下降,曲轴箱内发出“唧唧”的干磨擦声,这是烧瓦的前兆。遇到这种情况应立即停机,否则会进一步加重轴瓦的磨损,轴颈表面抓粘迅速扩展,轴瓦与轴颈很快就会粘结抱死,发动机熄火。
2.粘缸的前兆 粘缸一般在柴油机严重缺水的情况下发生,粘缸前发动机运转无力,水温表指示超过100℃,往机体上滴几滴冷水,有“嘶嘶”的响声,并冒白烟,水滴很快蒸发。这时应让发动机低速运转或怠速运转来降低机组温度,若立即熄火,会导致活塞与气缸套发生粘缸。
3.气门落缸的前兆 气门落入气缸,一般是由于气门杆折断、气门弹簧折断、气门弹簧座开裂,气门锁夹脱落等原因引起的。当缸盖部位发出“当当”敲击声(活塞碰气门),“嚓嚓”磨擦声(活塞碰气门)或伴有其它不正常响声,发动机工作不稳时,往往是气门落缸的前兆,这时应立即停车熄火,否则将会打坏活塞、缸盖和缸套,甚至顶弯连杆,打破机体,折断曲轴。
4.捣缸的前兆 捣缸属破坏性较大的机械故障,除气门落缸引起捣缸外,大多是由于连杆螺栓松退引起的。连杆螺栓松退或拉伸后,连杆轴承配合间隙增大,这时在曲轴箱部位可听到“嗒嗒”的敲击声,敲击声由小变大,福建发动机 连杆螺栓完全脱落或折断,连杆及轴承盖甩出,打破机体及有关零件。
5.断轴的前兆 当柴油机曲轴轴颈轴肩处因疲劳产生隐性裂纹时,故障征兆尚不明显,随着裂纹的扩大加重,发动机曲轴箱内发出沉闷的敲击声,转速变化时敲击声加重,发动机冒黑烟,不久,敲击声逐渐增大,发动机产生抖动,曲轴断裂,随即烯火。因此,当发动机曲轴箱内出现异常声响时,应立即停机检查。
6.飞轮碎裂的前兆 当飞轮出现隐性裂纹时,用手锤敲击,会发出沙哑的响声,发动机工作时,飞轮会产生敲击声,转速变化时,响声会增大,发动机震抖。此时若不停机检查,很容易导致飞轮突然碎裂、碎片飞出伤人等恶性事故。
7.“飞车”的前兆 “飞车”前,柴油发电机一般都会出现冒蓝烟、烧机油或转速不稳现象。开始时柴油机的转速不受油门的控制,迅速上升,直到超过额定转速,发动机冒出大量黑烟或蓝烟。此时若不迅速采取断油、断气、减压等措施制止,发动机转速还会继续升高,并发出狂吼声,排气管浓烟弥漫,转速失去控制,就会造成捣缸等重大事故的发生。
朔锐机电设备(嘉兴市分公司)坚持“用专业说话”的设计哲学及丰富的视野,始终聚焦客户需求,坚持自主研发,坚持以人为本,注重人才培养,致力于企业文化建设,全体员工精诚团结、不断创新;并与国内外数千家企业建立了长期稳定的合作关系,力争为用户提供优质的 出租应急发电车产品、优质的服务,的解决方案,为我国 出租应急发电车行业的发展做出巨大的贡献。
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静音式柴油发电机组有哪些保护优势
静音式柴油发电机组能够降低噪音,在住宅,医院等场所非常受欢迎,下面我们再来看看静音式柴油发电机的十大保护优势。
1、静音柴油发电机失磁保护
失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成,分别动作于发信号和解列灭磁。励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关,可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。
2、静音柴油发电机过激磁保护
过激磁保护是反应发电机因频率降低或者电压过高引起铁芯工作磁密过高的保护。过激磁保护分高、低两段定值,低定值经固定延时5s发出信号和降低励磁电压(降低励磁电压、励磁电流的功能暂未用),高定值经反时限动作于解列灭磁。反时限延时上限为5秒,下限为200秒。
3、静音柴油发电机定子接地保护
发电机定子接地保护作为发电机定子单相接地故障保护,由基波零序电压部分和三次谐波电压两部分组成,基波零序电压保护机端至机尾95%区域的定子绕组单相接地故障,由反映发电机机端零序电压原理构成,经时限t1(3s)动作于解列灭磁;三次谐波电压保护机尾至机端30%区域的定子绕组单相接地故障,由发电机中性点和机端三次谐波原理构成,经时限t2(5s)动作于信号。二者组成的定子接地保护。保护设有PT断线闭锁。
4、静音柴油发电机定子匝间保护
保护由纵向零序电压和故障分呈负序方向判据构成,设置PT断线闭锁措施,作为发电机内部匝间、相间短路以及定子绕组开焊的主保护.故障分量负序方向判据通过检测流出发电机的负序功率实现纵向零序电压判据通检测中性点与发电机中性点直接相连但不接地的3PT开口三角绕组所输出的纵向3U0实现。保护动作于全停。
5、静音柴油发电机失步保护
保护采用三阻抗元件,通过阻抗的轨迹变化来检测滑极次数并确定振荡中心的位置。在短路故障、系统振荡、电压回路断线等情况下,保护不误动作。保护一般动作于信号;当振荡中心在发电机-变压器组内部,保护I段启动经t1(0.5s)发跳闸命令, 动作于解列灭磁;当振荡中心在发电机-变压器组外部,保护II段启动经t2(2s)发信号。保护装设有电流闭锁装置,用以保证在断路器断开时电流不超过断路器额定失步开断电流。
6、静音柴油发电机低频累加保护
低频累加保护反应系统频率降低对汽轮机影响的累积效应,保护由灵敏的频率继电器和计数器组成,经出口断路器辅助接点闭锁(即发电机退出运行时低频累加保护也退出运行),累计系统频率低于频率定值47.5Hz的时间,当累计时间达到整定值3000秒时,经延时30秒动作于发信号。装置在运行时可实时监视:定值,频率f及累计时间的显示。
7、静音柴油发电机励磁回路过负荷保护
励磁回路过负荷保护用作转子励磁回路过流或过负荷的保护,接成三相式,由定时限和反时限两部分组成。 定时限部分动作电流按正常运行 额定电流下能可靠返回的条件整定,经时限t1(5s)动作于信号和降低励磁电流(降低励磁电流的功能未用);反时限部分动作特性按发电机励磁绕组的过负荷能力确定,保护动作于解列灭磁,反时限上限为10秒。
8、静音柴油发电机转子一点接地保护
发电机转子一点接地保护用于反应发电机转子回路一点接地故障,保护采用乒乓式切换原理,轮流采样转子回路正、负极对地电压,通过求解两个不同的接地回路方程,实时计算转子接地电阻和接地位置。保护经延时2秒动作于信号。
9、静音柴油发电机对称过负荷保护
保护装置由定时限和反时限两部分组成,定时限部分经时限5秒动作于信号。反时限动作特性按发电机承受过负荷电流的能力确定,动作于解列。保护装置能反应发电机定子的热积累过程。
10、静音柴油发电机负序过负荷保护
保护装置由定时限和反时限两部分组成,定时限动作电流按躲过发电机长期允许的负序电流值和躲过 负荷下负序电流滤过器不平衡的电流值整定,经时限3秒动作于信号。反时限动作特性按发电机承受负序电流的能力确定,动作于解列灭磁。
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柴油发电机的工作原理
工作原理
一、柴油发电机组生成机理:
柴油发电机组中常用的发电机为同步交流发电机,是以电磁感应为基础的旋转式机械。根据其结构特点可分为旋转电枢式和旋转磁极式两种。
在柴油机汽缸内,经过空气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。
柴油发电机组工作结构图
二、交流发电机生成机理
以旋转电枢式同步发电机为例介绍柴油机组中发电机的工作原理。
旋转磁极式发电机产生电动势的原理与旋转电枢式相同,都是电磁感应现象。而主要区别有两点:
(1)产生感应电流的方式:旋转电枢式发电机通过电枢的旋转使闭合线圈的磁通量变化,从而产生感应电流;旋转磁极式发电机则通过磁极的旋转使定子线圈切割磁力线,从而在定子线圈中产生感应电流。
(2)电力输出方式:旋转电枢式发电机通过电刷和集电环向外接电路供电;而旋转磁极式发电机则直接将电力送往外接电路,因此相对于旋转电枢式、旋转磁极式发电机可提供电高的电压,适用于大型发电机。
1、电动势的产生
● 当导体切割磁场的磁力线时,会在导体中产生感应电动势。
● 线圈abcd代表整个电伛绕组、其两端分别固定在同一转轴上的滑环1和2上,两者同轴旋转,且相对位置和连接关系不随转子位置的变化而变化。电刷A和B通过刷架固定在发电机的端盖上、且与滑环1、2的滑动接触关系不变。
● 当电枢沿顺时针方向旋转,ab边处于N极下时、山边的感应电动势方向为由c至d,并设此时电动势方向为正方向;当电枢旋转180。后、ab边处于S极下,cd边处于N极下,此时ab和cd边中的电动势均改变方向,显然此时电动势为负值。
由上述过程可知,对于一对磁极的单向同步交流发电机、其转子旋转一周,在电枢绕组中产生一个周波的交流电动势。若磁通密度B按正弦规律分布,则可产生正弦交流电动势。而对于三相同步交流发电机、其各项绕组产生交流电动势的原理与单项同步交流发电机完全相同。
2、电动势的大小
根据电磁感应定律,当导体与磁场发生相对运动时、导体中的感应电动势e可由式求得:
E=BLV
● B——磁通密度;
● L——导体在磁场中的有效长度;
● V——导体垂直于磁场方向的运动速度。
而正弦交流电动势的有效值E计算:
E=Kn
● 式中n——发电机转速;
● K——发电机的结构常数。
同步交流发电机制成后,其结构常数K已成定值。因此,可通过改变发电机的转速n或每极磁通来调整其输出电压的高傲。但是,通常情况下要求电动势的频率f恒定,而频率f与转速n成正比,所以发电机的转速是不能随便调整的。因此,主要通过调节同步交流发电机磁通量的大小,达到调整其输出电压的目的。
3、电动势的频率
● 当发电机磁极对数一定时(如P=1),其转子每旋转一周,电枢绕组可产生一个周波的交流电动势。转子旋转两周,产生两个周波的交流电动势,苦转子每秒旋转n/60周,则产生n/60周/s的交流电动势。由此可知,交流电动势的频率f与发电机转速n成正比。
● 当发电机的转速一定时(如n=1周/s),磁极对数P=1,转子每旋转一周产生一个周波的交流电动势。磁极对数P=2,转子每旋转一周产生两个周波的交流电动势。若为P对磁极,转子每旋转一周产生P个周波的交流电动势。由此可知,交流电动势的频率f还与磁极对数P成正比。
综上所述,同步交流发电机电动势的频率f与其转速n 和磁极对数P成正比,因此f的计算公式为:
F=P*n/60 (周/s)
改变同步交流发电机的转速n或磁极对数P,均可改变其频率f。但是,发电机制成后,其磁极对数P是不能改变的因此,只能通过改变转速n来调整频率f。一旦频率f达到额定值后,就不能再随便改变转速n。
4、改善电动势波形的措施
根据要求,同步交流发电机输出电压应为正弦波。但是,由于发电机定子铁芯结构、磁极结构、电枢绕组结构、三相发电机电枢绕组的连接形式等因素的影响,电动势的波形会产生畸变,形成非正弦交流电动势。
非正弦交流电动势中除含有基波分量外,还含有频率不同的许多高次谐波分量。不仅严重影响发电机的性能和工况,还影响用电设备的正常工作。因此,在设计、生产同步交流发电机时,采取了诸多方法,改善电动势波形,使其成为正弦波。其具体方法有:改善磁极形状、采用斜槽定子、改善定子绕组结构和三相发电机采用星形接法。
(1)改善磁极形状:磁极的分布规律由磁极的形状决定,将磁极尖削尖或采用扭斜磁极,使磁通密度B近似按正弦规律分布,进而使电动势成为正弦波;
(2)采用斜槽定子:将定子铁芯扭斜一个槽距的位置,使其成为斜糟定子,无论转子旋转至何种位置,磁极端画所覆盖的铁芯齿面积始终保持不变,这样可齿谐波的影响;
(3)改善定子绕组结构:同步交流发电机通常采用短距分布式绕组结构,可或削弱许多高次谐波分量,使电动势接近于正弦波;
(4)三相发电机采用星形接法:三相同步发电机的三相电枢绕组采用星形接法,其线电压中将不再含有三次及三的整倍数次谐波分量·改善线电压的波形。
5、同步交流发电机励磁方式
发电机励磁功率的产生方式,称为其励磁方式。同步交流发电机的励磁方式有他励式和自励式两种。
(1)他励式:励磁功率由本身以外的其他电源供给,这种发电机称为:他励式发电机。根据获得励磁功率形式的不同,他励式交流发电机又有采用血流励磁机励磁和采用无刷交流励磁机励磁之分。其中、采用直流励磁机励磁是靠同轴转动的并励直流发电机供给励磁功率的;采用无刷交流励磁机励磁是由同轴转动的交流励磁发电机供给励磁功率的。
(2)自励式:励磁功率由本身供给的发电机称为自励式发电机。其励磁功率一般由以下三种方法获得:直接从同步交流发电机输出端取得,由安装在同步交流发电机的定子槽中的副绕组供给;发电机电枢绕组为带抽头式的,由抽头处引出部分电枢绕组供给。
综上所述,无论是他励式同步交流发电机,还是自励式同步交流发电机,改变励磁电流的大小,均可调整发电机的输出电压。
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柴油发电机组的用途和组成
柴油发电机组属自备电站交流供电设备的一种类型,是一种中小型独立的发电设备。由于它具有机动灵活、投资较少、随时可以启动等特点,广泛应用于通信、采矿、筑路、林区、农田排灌、野外施工和国防工程等各部门。
一、机组的用途
柴油发电机组适用于市电电网不能输送到的通信局站、矿区、林区、牧区和国防工程等场合,要求能独立供电,作动力和照明的主电源。对于有市电的地区,而供电可靠性要求高,不允许停电或要求几秒钟能迅速供电的单位,可作为应急备用电源,一旦市电停电能迅速提供稳定的交流电源。
柴油发电机组是通信电源设备的重要组成部分,对其主要要求是:随时能开动、及时供电、运行可靠,保证供电的电压和频率,满足通信设备的要求。
二、机组的名称和型号的编制规则
油机发电机组是以柴油发电机作动力,驱动同步交流发电机而发电的电源设备。为了便于生产管理和使用, 对油机发电机组的名称和型号编制方法做了统一规定,根据GB2819-81规定,机组的型号排列和符号含义如下:
例如:300GFZ2-1柴油发电机组
该型号机组表示300kW工频自动化柴油发电机组,生产厂代号为2, 次变型。
部分国产柴油发电机组的品种规格及基本参数。
三、机组的类型和功能
油机发电机组类型很多,按其结构型式、控制方式和保护功能等不同,可分为下述几种类型。
1.基本型机组
这类机组为常见,由柴油机、封闭式水箱、油箱、消声器、同步交流发电机、励磁电压调节装置、控制箱(屏)、联轴器和底盘等组成。机组具有电压和转速自动调节功能。通常能作为主电源或备用电源。
2.自启动机组
该机组是在基本型机组基础上增加自动控制系统。它具有自动化的功能。当市电突然停电时,机组能自动启动、自动切换开关、自动运行、自动送电和自动停机等功能;当机油压力过低、机油温度或冷却水温过高时,能自动发出声光告警信号;当机组超速时,能自动紧急停机进行保护。
3.微机控制自动化机组
该机组由性能完善的柴油机、三相无刷同步发电机、燃油自动补给装置、机油自动补给装置、冷却水自动补给装置及自动控制屏组成。自动控制屏采用可编程自动控制器PLC控制。它除了具有自启动、自切换、自运行、自投人和自停机等功能外,并配有各种故障报警和自动保护装置,此外,它通过RS232通信接口,与主计算机联接,进行集中监控,实现遥控、遥信和遥测,做到无人值守。
四、机组的结构简介
现代柴油发电机组由柴油机、三相交流无刷同步发电机、控制箱(屏)、散热水箱、联轴器、燃油箱、消声器及公共底座等组件组成刚性整体。除功率较大的机组的控制屏、燃油箱单独装设计,其他的主要部件均装置在型钢焊接而成的公共底座上,便于移动和安装。
柴油机的飞轮壳与发电机前端盖的轴向采用凸肩定位直接连接构成一体,并采用圆柱型的弹性联轴器由飞轮直接驱动发电机旋转。这种联接方式由螺钉固定在一起,使两者联接成一刚体,保证了柴油机的曲轴与发电机转子的同心度在规定允许范围内。
为了减小机组的振动,在柴油机、发电机、水箱和电气控制箱等主要组件与公共底架的连接处,通常均装有减振器或橡皮减振垫。