| 摘要：柴油发电机组的应用,可以说是个涵盖选型、安装、运行、配电、排障、维修等几方面的广义命题。每个环节相互依托,密切关联。 |
(1)安装
机组应固定在用水泥、砂石灌筑的基础上,其厚度是发动机气缸直径的三到四倍,长、宽各比柴油发电机组大出20cm左右。基础可根据需要高出地面或与其平齐,它的周围再建造30cm宽的隔震沟。基础表面要平整,机组的底座与此面找平后,予以固定。
水箱散热器的出风面,通过软性引风罩与墙上的排风口连接,并将其连接处做密封处理。
排气管俗称排烟管,是发动机工作时排出废气的管道,温度高且噪声大。通常都是加装消声器以降低废气噪声对环境的干扰。它固定在机组上方屋顶垂下的支架上。
储油罐的安装位置应该高于机组，输油管尽量少弯曲,这有利于燃油向发动机流动。罐内的柴油要满足机组运行8小时。储油罐以圆形为宜，因为同样的容积，圆形的要比方的外形尺寸小且用料省。
配电柜是柴油发电机组对外输出电力的控制枢纽,一般将其安置在靠墙而又便于操作的地方。大多数机组的同步发电机上方是接线柜,电力电缆在这里与发电机的三相绕组接头U、V、W及中线N、保护地线PE对应连接后,经地沟进入配电柜。三相火线与其主控断路器连接。
机组控制柜的远程监控或网控用信号线,应穿镀锌管从地沟导出。
柴油发电机组为了运输安全,一般都不连接起动用蓄电池。机组在定位安装后,再对应极性将电池牢固地连接起来。
(2)开机准备与调试
柴油发电机组及其相关的装置、设备安装好以后。先要进行一次全面的检查,再准备开机。因为机组从总装厂到用户的机房,要经过几次的吊装、搬运,颠簸和震动是难免的。从发动机或发电机的通风口百叶窗钻进雨水、沙尘也常有所见。检查和准备开机的工作一般有以下诸项:
①认真查看并碰触柴油发电机组所有外露的管道及接头、零部件的连接处、各种紧固螺钉螺母有无松动或移位现象,如果有应予以纠正。
②要特别关注柴油发动机与同步发电机的凸肩定位及弹性联轴器的连接牢固性及其同轴度。
③触碰控制柜(屏)、电子调速器与外界连接的各种电缆和插头,保证其良好的接触。
④打开发动机和发电机的通风口的百叶窗,查看内部有无积水或异物,如果有应及时清除。
⑤检查水箱散热器风扇的传动皮带,保证其张紧程度。
⑥开启控制柜开关,做指示灯测试。观察仪表或LCD显示屏的示数是否正常。
⑦仔细阅读随机的使用手册,按要求做好开机准备。
⑧加满冷却液和机油,打开储油罐通向机组的管路开关。
做好这些准备工作后,就可以开机试车:将控制柜上的功能选择钮打到手动或测试档,拉断发电机输出总开关,起动柴油发电机组。若一次起不来,则需等30s后再起动,三次都没起动,应该停下来寻找原因。
柴油发电机组开动起来以后,辨析发动机和发电机的工作声音有无不正常现象。通过仪表和显示屏判别,诸如机油的温度、压力、冷却液的温度、发动机转速、发电机输出电压、频率等运行参数与出厂技术指标是否一致。如有不同的地方,需要对应调节。使其恢复到正常参数范围之内。
3 柴油发电机组的应用特点
柴油发电机组无论在何时何地,只待需要时它就能够立即开动,并发出性质与市电完全一样的电能,这就是它的应用目的。如果把市电电力网的能量比做大海,那么柴油发电机组只是一个小小的湖泊。它的输出功率无法与市电电网相比。这也就决定了其应用特色。
3.1 柴油发电机组的负荷特性
这实际上是同步发电机的负荷特性,因为它是直接接负荷的。在同步发电机的工作原理中已阐述:转子绕组通入旋转整流器提供的直流电流后,在其与定子之间的气隙中产生一个磁场,称为转子磁场或主磁场。那么接有负荷的定子或叫电枢绕组,也会因为负荷电流的流过在此气隙中产生一个磁场,叫做定子或电枢磁场。气隙中的这两个磁场自然地共同形成一个合成磁场。同步发电机输出电压和电流的大小就是由它决定的。
引起合成磁场变化的主要原因，是电枢磁场由于负荷的性质不同而变化造成的。这称为电枢反应:当发电机的电枢绕组——原理上就是一个铁心电感线圈，只接有纯电阻性负荷时，绕组的电势与电流同相，电枢磁场与转子磁场叠加，合成磁场没有什么变化。只是发电机带负荷运行时，其定子磁通需处于饱和状态要吸收一些电枢磁场，而使合成磁场略有减少。负荷电流越大则减少的越多。
若电枢绕组仅接纯电感性负荷,则电枢的电流要滞后电势90°相位角。由这个电流产生的电枢磁场就会对转子磁场形成抵消作用,从而使合成磁场减弱且扭曲。发电机的输出电压因此降低。
要是只把纯电容性的负荷接到电枢绕组上,那么由于电容的性质,会使得电枢绕组的电流比它的电势超前90°相位角。此电流形成的电枢磁场可以加强转子磁场,这就让合成磁场得到加强,使发电机的输出电压升高。
以上分析表明:三种不同性质的负荷会使得同步发电机产生不同的的电枢反应,进而使其输出电压发生变化。掌握这些规律,就可以为柴油发电机组配置较佳的负荷,让机组发挥出全部潜力,提供出优良的电能。
3.2 负荷的配置
同步发电机的三相绕组如无特别的需要,一般都接成星形输出;各绕组线圈的起始端接在一起,作为中线N,线圈的终端即为绕组的电压输出端,分别记为U(R)、V(S)、W(T),也就是俗称的火线。工作或生活中使用的单相、三相用电设备,并非可以随心所欲地接入这些端口,因为柴油发电机组可供出的功率必定有限。还是应该合理地在这三个端口配置负荷,让机组处于良好的工作状态。为此,一般需考虑以下的因素:
(1)尽量使每相的负荷平衡,避免一相带的很大而其它相带的很小或空载。这从控制柜的输出电流表或LCD屏所指示的每相电流中可以看出。
(2)每相所带的负荷的性质应该尽量互补,例如;带电容性负荷的同时也带电感性负荷,以提高总体的功率因数。这也可以从显示屏或功率因数表看出。
(3)不要长期性的带过小的负荷,大马拉小车不仅不经济,而且对柴油发电机组无益。负荷量在机组额定值的80%左右,被认为是较好的配置。
同步发电机就是将发动机传送给它的机械能转换为电能的旋转电磁机器。发电机内的合成磁场所产生的电磁转矩随着负荷电流的变化而变化。负荷电流越大则电磁转矩越强,它强烈地制动发电机转子的旋转。这时只有发动机加大油门,使曲轴供出更大的机械扭矩,去克服电磁转矩的制动作用,使转子恢复额定的转速,发电机才得以返回正常工作状态。这就是发电机对机械能的转换过程。
3.3 常用馈电方式
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