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发电机容易产生的问题
该系统不但要求发电机组自动化程度高,更要求发电机必须适应UPS这一非线性负载的特性,使其在无市电的情况下保障UPS对负载的可靠供电。
但在实际选配和使用发电机过程中,经常出现由于发电机容量不足或维护不当等原因,造成市电停电时发电机不能正常工作的情况。如何正确选配金融业机房供电系统中发电机组,如何做好发电机组与UPS的匹配及发电机的使用维护等工作是机房管理人员要特别重视的问题。
一、发电机使用中容易产生的问题
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、机房专用空调、应急照明、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、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、UPS整流器的输人谐波造成多个过零点。
3、发电机的频率(转速)振荡一般情况下,频率振荡比电压、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、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、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。
①不能旁路。在旁路电源的频率和电压处于允许的范围内,UPS的逆变器输出跟踪旁路电源,逆变电源与旁路电源锁相、同步。当旁路电源由发电机提供时,频率会发生快速的变化。当频率变化超出预先设定的极限值时,逆变器频率变化就跟不上旁路电源的频率变化。这时静态旁路开关将禁止切换到旁路在这种情况下切换,有可能造成逆变器过流、短路。在这种旁路电源频率无法跟踪的状况下,UPS只会发出警示性告警,逆变器仍继续提供电源给负载。
②电池寿命缩短。瞬间的大负载波动可能导致发电机频率产生±5Hz的漂移,这将导致可控硅整流器的驱动信号与输入交流电失去同步,造成整流器关闭。在整流器重新启动进人正常工作期间,UPS转为电池供电,这样过分的放电循环将明显缩短电池寿命,更严重的情形是会将电池能量全部放光,中断输出。
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发电机组机油压力传感器作用
(1)门电位器式压力传感器 柴油机都是靠润滑油润滑的,一旦润滑油压力过低,就会因缺油发生干摩擦,造成剧烈的磨损和发热,从而损坏柴油机。因此柴油机上均安装有油压测量装置,以监测润滑油压力,目前康明斯柴油机多采用电位器式压力传感器测量油压。该传感器由一个波纹膜片和一个滑线电位器组成。在柴油机油压发生变化时,波纹膜片产生位移,带动电位器上的触点滑动,从而改变电阻值。单线制下该传感器带一个接线端,其中的电位器通过一根导线与柴油机控制单元或油压指示表连接,另一极则搭铁。当与油压指示表连接时,若电位器阻值改变,油压指示表内部线圈通过的电流发生变化,从而带动指针偏转,指出润滑油压力值。油压增高时,传感器可变阻值下降,输出电流增大,油压降低时,情况正好相反。
当与控制单元连接时,传感器电位器与ECU内部上拉电阻分压后,产生一个随电位器阻值变化而变化的电压,柴油机ECU根据这一电压的变化测得柴油机润滑油压力。
这种油压测量装置中的滑线电位器具有机械触点,并且该触点要通过 达100mA的电流,而柴油机存在较大的振动,使得该传感器的机械、本地电气寿命受到一定影响。
(2)开关式压力传感器 润滑油油压开关也用于检测柴油机油压,它由膜片、本地触点和弹簧组成。工作过程中,当油压开关的膜片没有压力作用时,触点在弹簧力的作用下闭合;当有压力作用于膜片时,弹簧被压缩,触点张开。
开关式压力传感器一般与油压指示灯相连,开关式机油压力指示器的工作原理图。当柴油机没有润滑油油压时、本地膜片本受压力作用,油压开关的触点闭合,油压指示灯亮;当柴油机油压正常时,膜片受到压力作用、本地压缩弹簧,使触点张开,油压指示灯熄灭。
也有的机油压力传感器将电位器式和开关式结构结合在
一起,若负极搭铁,其接线柱有两个,其中一个输出电位器阻值变化信号,另一个输出开关信号。
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柴油、当地润滑油、当地混合油的选用
柴油机使用前,应根据使用环境和条件选用适当牌号的柴油和机油。选用恰当与否对康明斯柴油发电机发动机的性能、当地工作可靠性及使用寿命均有很大的影响。
(1)柴油的选用
柴油的牌号由辛烷值决定,同时柴油的牌号也是柴油抗爆性的指标。常用车用柴油按辛烷值的高低可分为90号、当地93号、当地97号三种牌号。
选用柴油时,主要考虑因素是发动机的压缩比。当然从全局上还应考虑燃烧室结构、当地材料、当地冷却强度、当地混合气浓度和点火提前角以及负荷和转速等。高原或高山地区空气稀薄,压缩终了的压力和温度也较低,选用较低辛烷值的柴油,也不易发生爆燃使用柴油应注意以下几点。
①在炎热的夏季和高原高山地区,由于气温高、当地气压低、当地易发生气阻,应加强发动机的散热,并尽量使油管隔抹
②不要将加铅的车用柴油作清洗油或溶剂油用,以防四乙基铅中毒。
③不要使用经长期存放已变质的柴油,否则结胶积炭严重。
④柴油的闪点低,是易燃易爆品,必须遵守使用、当地保管柴油的措施。
(2)润滑油的选用
润滑油的主要作用是润滑柴油机的运动部件,并使运动部件冷却散热、当地清洗,还能防止锈蚀。机油品质的好坏和使用正确与否,不仅影响柴油机的性能和使用寿命,还影响机油的使用期限。因此应根据柴油机的使用环境温度,选用适当牌号的机油。在机组工作的 环境温度下,机油应具有良好的流动性;在 温度时,应具有适当的运动黏度,这一点对风冷柴油机尤为重要。
柴油发电机组所使用的润滑油,除按说明书规定的以外,还可根据所在地区及季节的不同,进行合理选择。
(3)混合油的配制
混合油是柴油与机油按一定比例混合而成的,通常用在二冲程油雾润滑的柴油机中。混合油中的柴油能满足正常燃烧条件,混合油中的机油能满足汽缸及运动部件的润滑要求,所以在曲轴箱中不需加注机油。
混合油一般按柴油、当地机油的容积比配制。柴油机的混合油容积比一般为22L柴油与1L机油混合,即其柴油与机油的体积混合比为22:1;在各机型的配制过程中,切记一定要认真阅读该机型说明书。
柴油和机油一定要搅和拌匀,让机油均匀地稀释在柴油中。若某一时刻进人汽缸中的机油过多,就会造成柴油机在工作过程中烧机油排气冒蓝烟,甚至导致燃油不易点燃并引起发动机停止运转,同时机油过多还会造成火花塞、当地活塞环处严重积炭;当机油过少时,汽缸壁得不到润滑,加剧其磨损,甚至导致“拉缸”的严重事故。