柴油发电机具有容量范围大、经济性好、可靠性高等特点,因而在发电机组、工程机械、发电机组、发电机组等各种机械装备中有着广泛应用。对于柴油发电机而言,供油提前角(指柴油泵开始压缩燃油时活塞所处的位置,并用..
2024-09-21摘要:在满足排放规范的条件下,柴油发电机电控燃油喷射系统的运用,大大提升柴油发电机的燃油经济性和动力性。柴油发电机电控燃油喷射机构与柴油机电喷燃油喷射系统有许多共同之处,柴油发电机电喷燃油喷射系统的..
2024-09-20涡轮增压的具体用途就是提升柴油发电机进气量,从而提高柴油发电机的功率和功率,不过在操作中会产生增压压力下降的情况,这就会危害到作业效率,增压压力的变化对柴油发电机的性能影响较大,也容易察觉。当增压压..
2024-09-19储油间的油箱应密闭且应设置通向室外的通风管,通气管应设置带阻火器的呼吸阀,油箱的下部应设置防止油品流散的设施。燃油供给管道的敷设应符合现行国家标准设计规范的规定。因为柴油柴油发电机房储油间通气管承担..
2024-09-18柴油发电机的容量和转矩大小与进入燃烧室的空气和燃油多少有直接的关系,虽然自然吸气式柴油发电机没有类似于柴油机节气门的进气节流装置,但其充气效率依然受制于大气压的限制,充气效率依然低于100%,升容量指标..
2024-09-14摘要:储油间在民用建筑内,主要见于柴油柴油发电机房的燃料存储。在规划小空间储油间时,要考虑储存物质的火灾危险性,建筑物的使用功用,预防性途径,灭火手段及管理对策。在综合性治理策略高效的情形下,将火灾..
2024-09-13柴发机组排烟冒出异样烟色是技术状态不好的一种外在表现,如果继续使用下去,必将致使汽缸内积炭严重,损伤加剧,耗油比增加,供电不足等不好后果。因此在使用中务必致使足够的重视。发电机组的发电机在正常状态下..
2024-09-12的起动良好性,不仅取决于本身的技术情形,还受外界气温的影响。例如进入冬季,气温会越来越低,而柴油发电机组运行正常工作都需要在零度以上,但在冬季低温环境下起动就较为困难,会给用户供电安全生产**带来了一..
2024-09-11摘要:不正确的对中将会造成过量的震动,从而缩短柴油发电机和发电机的轴承以及联接件的使用年限,而且经常需要重新对中。柴油发电机组良好的对中作业包括合适的调整垫片,正确的固定螺栓拧紧力矩,高精确的千分表..
2024-09-10摘要:对柴油发电机发烫进行冷却能大大降低冷却水和机油的散热量,减小柴油发电机的热损失,改进柴油发电机工作程序状况。冷却机构作为柴油发电机的重要结构部分,其用途效果不仅危害柴油发电机工作的可靠性,更直..
2024-09-09柴油发电机增压器的损坏现象及原因
摘要:废气涡轮增压器是装配在柴油发电机上辅助增加进气压力的一个涡轮装置,它利用柴油发电机排出的废气能量驱动涡轮转动,带动同轴的压气机一起高速旋转,将新鲜空气加压后经进气管进入气缸,这样增加了汽缸充气量,从而可以向气缸内喷入更多的柴油。由于废气涡轮增压器安装在排气管上,处在过热、高压和高速运行的工况下,其工作环境非常恶劣,作业要求也比较苛刻。如果使用维护错误极易造成增压器产生损坏,引起柴油发电机组运行不稳、供电不足、油耗增大和排气管冒黑烟或蓝烟等症状。 该故障表现为增压器转子轴速度上不去,测试策略如图1所示。通常来说,柴油发电机在额定转速作业时,增压器转子轴速度可达60000转/分至240000转/分,流量特性曲线所示。在这一速度下,方可使增压压力达到要求。其详细起因如下: 增压器外观如图3所示。涡轮机在排烟能量的推动下,带动压气机工作,实现进气的增压。在运行步骤中,如果压气机处于严重的不稳定状态,空气流量忽大忽小,压力值剧烈波动,甚至产生气体倒流,同时伴随着压气机叶轮发生剧烈振动,并发出沉重的频率忽快忽慢声或吼叫声,这种情形称为压气机的喘振。 喘振状况发生具体因为进气装置发生堵塞,进气不畅,通过增压器输送的空气流量达不到柴油发电机的要求,造成进气不稳定,从而使进气管内增压后的空气压力产生波动或大幅下降,故在压气机端发出如气喘的异响,并伴随着发电机作业不稳,功率下降,排气管冒黑烟。 图4中μ1为叶轮剖分处的圆周速度,c1为空气进入压气机前缘时的绝对转速,ω1表示气流进入压气机叶片时相对速度。 增压器流道阻塞的直接后果之一就是会增加气流在装置中的阻力。柴油发电机运行时,增压装置的气体流动路线是:压气机进口滤器和消音器→压气机叶轮→压气机扩压器→空气冷却器→扫气箱→柴油发电机扫气口→排烟阀→排烟管→废气涡轮喷嘴环→废气涡轮叶轮→废气锅炉→烟囱。其中各组成部分的流通面积都是固定的。 若上述流动路线中任一环节产生堵塞,如脏污、结碳、变形等,都会因流阻增大使压气机背压升高,流量减少,致使喘振。其中容易脏污的部件是压气机进口滤器、压气机叶轮和扩压器、空气冷却器、柴油发电机扫气口和排烟阀、废气涡轮喷嘴环、废气涡轮叶轮。一般情形下,涡轮增压器气流通道的阻塞是造成其喘振的主要原由。(2)大气温度变化致使喘振。在夏季对增压器进行配合试验,在冷天有可能产生喘振,这是因为气温变化使作业点产生变化导致的。 通常来说,进气压力较高不是增压器本身的问题,而是由发电机致使的,其具体缘由有:2、因为发电机喷油正时“非法”或其他起因造成补燃期过长,使驱动涡轮的热能增加,转速上升,进气压力提高。3、涡轮增压器操作时间较长,清理积碳不及时或增压柴油发电机燃烧不好,积碳严重,使喷嘴、涡轮通道阻塞,因此增压器转速升高。4、增压柴油发电机喷油嘴调速板失灵,或者排烟阀密封不严排气泄漏,均会致使涡轮增压器转速增高,增压压力提升。 这种故障多数是因为转子与壳体产生碰撞而产生的。因为转子与壳体装配间隙较小,如果装配调节“非法”或轴承严重损坏,或转子叶片变形,均可能发生碰擦。 增压器机油回油温度通常应低于90~120℃(因机型不一样而异),温度较高的原由有 废气涡轮增压器采用强制润滑步骤,为了不使机油泄漏,在浮动轴承两端设置有活塞环式密封环。因压气机密封系统靠近叶轮边是低压区,容易发生漏油故障,其详细原由有: 当空气过滤器因灰尘过多或其他缘由供气不佳时,压缩机进气口的负压会较高,使压缩机一端的内部压力高于外部压力,油在压差的功用下从进气管流出。一端流出。 如果长时间不换油或空气过滤器失效,过多的灰尘会进入增压器,浮动轴承损伤严重,导致轴承间隙过大,油膜不稳定。在高速运行时,增压器很快就会变得不平衡。转子轴系振动加剧,破坏两端密封,造成润滑油泄漏。 当发电机长时间低负载时,涡轮增压器涡轮和压气机叶轮后面会产生负压,使流出浮动轴承的油在压差的功用下漏出。 当机油流出增压器浮动轴承时,靠自身重力流回机油盘。但当回油管变形或堵塞,或油底壳内排烟压力过量导致回油管有压力时,从浮动轴承流出的油不会顺利流回机油盘,并且将从转子轴沿转子轴流出。两端密封圈流出,造成渗油。(2)有异物进入增压器壳体内,将涡轮或压气机叶轮的叶片打坏,致使叶片被卡死在壳体内。此时,须替换增压器。 发生废气大故障的详细缘由是使用对策“非法”,使柴油发电机突然熄火。此刻机油泵立即停止作业,机油停止流动,而增压器的转子轴因惯性仍然继续高速旋转,转子轴与浮动轴承处于半干摩擦状态,残留在机油管的机油温度升高,油膜变薄和烧焦,使浮动轴承和密封环过快损伤,导致发电机排出的废气经涡轮增压器润滑油道进入发电机机油盘,通过呼吸帽的排气管排出,即柴油发电机下排气。发电机负载越大,下排气越重,此时应拆检或替换增压器。 为了确保增压器稳定工作,日常应保持合适的油面高度,按期清洗集滤器和机油滤清器。金属绕线式滤清器清洗后,察看滤清器上的铜丝有无松动或破损,若有损坏可用锡焊补好,但修补面不得超过5c耐。若油路进入空气,油压表指针会左右摆动,此时拆开油路接头查看,会发现有气泡冒出,要替换有关密封垫,处理漏气、渗油故障。 若曲轴箱内的机油量增多时,除查明漏水、漏柴油的原由加以排除外,还应及时更替机油。柴油发电机喷油器柱塞偶件的维修
喷油器又称高压油泵或射油泵。喷油嘴根据柴油发电机不同的工况,将适量的柴油提高到一定的压力,按规定的时间和喷油规律喷入燃烧室,即定量、定压、定时供给燃油。柱塞与柱塞套表面加工精度及配合精度均很高,两者的不圆度和不圆柱度偏差不得超过0.002mm,配合间隙为0.001mm~0.002mm,是经过配对研磨达到要求的,不能互换,表面粗糙度Ra0.025μm。虽然柱塞偶件采用优质钢材和精密加工而成,但由于高压燃油的高速流动冲刷和燃油中机械杂质的存在,在柱塞往复运动中不可避免地产生损伤。柱塞与柱塞套的磨耗速率大致与喷油泵转速及供油压力成正比。由于柱塞运动转速快和受力较大,又不可预防地发生变形、裂痕和断裂,甚至还发生腐蚀和穴蚀。柱塞偶件在作业中是逐渐损伤的,其磨损形式与通常零件有所不同。它的磨耗很不均匀,详细集中在局部作业表面上,同时磨耗的详细现象是微观的破坏。(1)柱塞磨耗较严重的部位是在较常用油量位置与进油孔相对的表面上,如图1中所示。因柱塞关闭进油孔时柴油中的机械杂质卡在间隙中,随着柱塞往复运动,形成磨料损伤,损伤形状呈现轴向梳齿状沟痕。(2)柱塞磨耗较严重的部位是柱塞主用油量位置与回油孔相对的螺旋线或斜槽停油边棱角处(图2所示),使棱角磨钝,主要原由是受到高速油流和机械杂质的冲刷结果,边缘向上损伤逐渐减少。磨耗较轻的是柱塞过梁处,因为该处的密封长度较短,机械杂质会随油流从该处泄漏,于是引起损伤,多为单线条纹,从上端面直到斜槽作业边缘。轻微磨耗的部位是柱塞的下棱边或下肩部的整个圆周棱边,并形成短而深的细条纹。柱塞端面棱边磨耗后呈倒角,并在圆周上有不等高度毛剌突起。(3)柱塞套的磨损也是不均匀的,并且集中在作业表面,磨耗表面呈现轴向擦伤沟痕,如图2—3所示。较大磨损部位在进油孔和回油孔附近,进油孔处的较大磨损发生在孔的上方,这是由于柱塞在上行关闭进油孔时柴油节流所冲刷的结果。回油孔的磨损在一侧损伤严重,这与柱塞螺旋槽的旋向有关。如果采用右旋柱塞时,回油孔左边损伤严重;若采用左旋柱塞,则回油孔右侧磨损严重。为了油路的密封,要用一定的力矩拧紧出油阀固定紧帽。因为柱塞套上的油孔而削弱了柱塞套相应部位的受力截面,其次是由于作用在柱塞套上的力不在同一圆周上,必然会引起柱塞套的变形,从而使柱塞与柱塞套的配合间隙发生变化。(1)柴油牌号长时间选购“非法”,如气温高的地区选用气温低时用的粘度较稀的柴油,因为柴油粘度过小,使柱塞与柱塞套润滑不好。(2)柱塞偶件在喷油嘴体中安装不垂直而致使变形。造成此种因由多系垫片不平或柱塞套筒定位螺钉拧得紧所导致的。(3)喷油咀或出油阀卡住在关闭位置,这样在喷油压力偏高的状况下,而柱塞仍继续泵油,这时喷油咀柱塞往往会顶得发响,加剧了损伤。(1)因为柱塞与柱塞套的配合间隙增大,使漏油增加,供油时间推迟,供油结束时间提前,使供油连续时间缩短,供油量减少,使燃油喷雾质量不良,造成柴油发电机在低负载甚至在空转时就排黑烟。(4)因为燃油漏损,循环供油量降低,在低速时供油压力较低,甚至打不开喷油器针阀,因而造成不能着车,且怠速时易熄火。(6)容易致使怠速频率不正常。由于柱塞偶件的磨损,在低转速时,渗油数量增多,每循环供油量减轻,从而使柴油发电机速度下降。但因为调速板有使速度保持不变的功用,当转速减少后,会使供油量自动增加,结果柴油发电机转速又会升高。此时因为速度升高。燃油漏失减少,使供油量自动增加,故而柴油发电机速度更加提高。但调速器的作用又会使供油量减少,柴油发电机速度随之而降低。如此周而复始,结果造成柴油发电机转速忽快忽慢定。(7)对于多缸柴油发电机,往往柱塞偶件磨耗程度不一样,则柴油漏失情况也不一样,因而使各缸供油量不均匀,喷油压力和供油提前角也不一致,结果造成柴油发电机运转不平稳,特别是在低速时更为严重。(8)柱塞偶件磨耗后,还会造成燃料喷射规律的变化。因为在相同转速下,柱塞每移动单位长度的实际供油量随柱塞偶件的磨耗而减小。要恢复原规定的供油量,只有靠延迟喷射程序,即柱塞向加大供油量方向转动一个角度,使供油量加大。这样便破坏了原来的喷射规律,致使燃油消耗率增加,燃烧不完全,排气冒烟,气缸内严重积炭。经验表明,一组使用保养合理的柱塞偶件能连续作业2000h以上。如果在加油及使用过程中不注意过滤、防尘和防水分等清洁办法,它的寿命会缩短到只有几百小时,严重时只作业几十小时就过早的损坏。因此避免柱塞偶件过早损坏,就要特别注意柴油的清洗。柱塞偶件经检验后,如不符合要求,一般是成对更换新件。在条件允许或缺乏备件的条件下,也可进行维修。柱塞套上端面如有锈斑时,可用氧化铝研磨膏在平板上轻轻研磨维修。研磨时手要平正,并不断变换夹持柱塞套的位置,直到柱塞套上端面磨平磨光为止。柱塞在柱塞套中有阻滞现状,但尚可操作的柱塞,或新柱塞发生阻滞时,均可用抛光粉或抛光膏涂在柱塞上,插入柱塞套内进行对磨。研磨时应使柱塞往复运动和旋转运动同时进行,并应不断变更手持柱塞的位置。当柱塞顶部有碰毛磨耗时,将使柱塞在柱塞套内产生严重阻滞,甚至柱塞装不进柱塞套内。这时可用粒度800以上的细油石或天然细油石,上面涂以机油,将柱塞倾斜30°左右,使上端棱角处接触油石,向后拉磨,同时旋转柱塞,研磨时,用力要轻,移动速度要缓慢,这样可以磨去棱角的毛刺。然后清洁干净,涂上抛光膏使柱塞与柱塞套配对研磨,就可恢复柱塞偶件的性能。在同一规格同一类型的柱塞偶件中,选出无严重磨耗的柱塞和柱塞套,分别进行研磨。然后选配紧度合适的柱塞与柱塞套再配对互研。这种步骤的亮点是在缺乏电镀装备时用较简易的工具即可修复一部分柱塞偶件,既经济又方便了使用。短处是只能修约20%的旧柱塞偶件,且旧件数量少时不易选配成功。柱塞和柱塞套可分别在专用磨具上进行研磨。研磨时,在磨具或柱塞上涂一层稀薄的氧化铬或氧化铝研磨膏,磨具的速度为250r/min~300r/min,柱塞或柱塞套的往复次数为100~150次/min,先用粗研磨膏研磨1min~2min,然后换用细研磨膏再研磨1min~2min,直至柱塞与柱塞套配合适度为止。柱塞与柱塞套清洁后,涂上薄机油配对研磨。柴油发电机坏了怎么修
摘要:柴油发电机作为康明斯发电机公司生活中一种常见的动力机械,其故障判断技术及状态监测技术被人们广泛关注。经过一定的发展,柴油发电机故障排除技术中的损坏特点提取及信息排除等已有了初步雏形。康明斯公司在本文剖析柴油发电机易损损坏及对应危害条件的同时,对柴油发电机故障清除技术的进一步发展进行了展望,寄望于本文的描述会对我国柴油发电机故障解除技术的发展具有显著的推动功能。 伴随科学技术的不断发展及自动化自动化程度的提高,柴油发电机故障判定技术也得到了实质性的发展。柴油发电机的故障诊断与其他机械故障清除相类似,要通过损坏原理的讨论,结合故障信号的测定及处理,进而发展故障产生的真正原因,针对性的排除柴油发电机损坏。例如下图(图1)中的缺缸状况,康明斯发电机公司可以采用现代科学技术来进行诊断。对于柴油发电机来说其易见的故障详细有:异常杂声(图2)、压气机端密封环漏油、发电机输出无力、冒黑烟及机油耗上升等。 对于传统柴油发电机故障判定技术来说,其可以从不同的角度出发:(1)针对柴油发电机故障磨损状态可借助润滑油进行解析,通过对光谱及铁的含量等综合剖析,进而获知柴油发电机零件的磨损程度,此种举措叫作磨粒测定剖析法。(2)从柴油发电机发生不正常性及震动性进行故障部位测定的声振测定对策,其理论依据为声发射测定及振动剖析法两种。一般来说柴油发电机的参数与其故障的关联性较大,因此,康明斯发电机公司可以通过柴油发电机正常作业状态的速度及温度获知其故障的因由,此种举措就是常见的热力参数分析法。与此同时,瞬时转速波动诊断法、损坏树诊断法等也是柴油发电机传统故障判定技术。 伴随着科学技术的不断演变发展,柴油发电机故障诊断技术发生了多次改变。与此同时,传统的柴油发电机损坏关于技术短处及短处也不断涌现。各行业对柴油发电机故障清除的自动化水平有了更高的要求[4]。 非线性动力装置理论指导下的柴油发电机故障诊断法,为了高效预防线性故障分析法在非线性较为突出的发电机组等行业造成定量误差,柴油发电机故障诊断法和非线性动力系统开始相互的融合。借助装置在正常工作时的作业状态正常性,预判故障出现的原因。通过此种策略可提高柴油发电机故障诊断的准确性及诊断结果的可靠性。 信号排除关键说明下的柴油发电机故障诊断法,其借助谱解析,小波变换、序列剖析及傅立叶变化等处理措施获知柴油发电机故障信息,此种举措在柴油发电机故障清除领域具有重要的价值及意义。 灰色系统理论指导下的柴油发电机故障解除法,模糊系统理论指导下的柴油发电机故障判定法。柴油发电机作为一个灰色系统,灰化到白化的流程实现了已知信息推出包含损坏的未知特征信息。模糊神经网络理论指导下的柴油发电机故障判定法,其涵盖了神经网络故障诊断、融合化神经网络故障判断及模糊神经网络故障清除。 专家装置职能化柴油发电机故障判定法,其根据实践经验及理论知识设计出的一种职能步骤,其为一种专门化的故障判定装置。 在柴油发电机故障诊断技术中已运用了分形理论、混沌理论及映射理论等多种非线性动力装置理论。然而,在实际运用步骤中康明斯发电机公司发现了仍存在一些问题需排除。为了高效丰富柴油发电机故障解除技术的实践性及理论性,康明斯发电机公司应更好的发挥非线性动力理论的适用性及灵活性。进而促使柴油发电机故障诊断技术向着更加系统化的方向发展。 因为柴油发电机是一种集热力、动力、摩擦及机械的多学科综合化装置。所有柴油发电机损坏具有一定的不确定性及复杂性。这就需要信息融合技术在柴油发电机故障解除中发挥重要的功能。信息融合技术是一种可以借助多探头、单传感器等的多元化步骤,进而实现柴油发电机损坏特性信息的获取。柴油发电机故障清除技术和信息融合技术的有机融合有助于提升相关信息的获取,与此同时,有助于改进传统信息的解决办法。在整体上提升信息解决的能力,可以从一定程度上提高信息排除决策的正确性,促使柴油发电机故障清除的精确度。 伴随着科技的发展,仿真技术被广泛运用到柴油发电机的故障排除技术中。借助此种技术可高效降低柴油发电机的故障清除时间及诊断成本,进而缓解柴油发电机故障判定样本信息获取中的高成本。与此同时,也可以解决故障诊断样本的破坏性及难再现性特征。为柴油发电机故障判断提供良好的开发平台及查看平台。所以,柴油发电机故障判断技术的仿真将会成为未来的一种大趋势,框架图如图3所示。 自动化诊断技术步骤如图4所示。因为柴油发电机自身构造的复杂性及形体的特征,致使其故障产生的原因较多,这就为柴油发电机故障解除的时间及损坏解决的效率造成了一定困难。因此,高速运算、人工网络及强逻辑性等智能对策技术在柴油发电机故障清除技术中的应用,将会为柴油发电机故障诊断技术的发展开辟一个全新的程序。与此同时,高科技、信息技术的不断发展为智能化柴油发电机故障诊断技术的出现带来了便利条件。 柴油发电机蓄电池电压24 V,通常用两组,每组两个12 V的铅酸电瓶并车在一起使用,输出电压为27 V,额定容量1 000 kW柴油发电机引荐使用200 Ah的电瓶,确保起动容量足够。200 Ah的电瓶内阻应为2—3 mil,对于电瓶内阻偏大要进行更换。柴油发电机不能启动,首先检査柴油发电机电压、内阻、容量是否满足要求,同时,要重点验查蓄电池的浮充模块、启动马达是否正常。 柴油发电机起动回路中通常设置启动继电器和一些中间继电器,用于起动柴油发电机。若柴油发电机很难启动,需要对启动继电器及其他中间继电器进行察看,校验继电器是否准确动作,检査接线 V电源良好并已接入起动回路的情况下,验看启动使用时继电器是否有吸合动作。如果没动作可查看启动继电器线 V的工作电压,如正常而继电器不动作则预判继电器故障,应立即予以更换;如果继电器线圈两端电压不正常而表盘24 V电压显示正常时,则可判断电锁及连接线之间有接触不好情形。 柴油发电机起动困难需要检査电子速度控制器是否上电正常,接线有无松动。检査电子调速板设置是否正常,特别是要检査电位器的参数设置是否偏小,若电位器过小,则需要适当调市电位器。 柴油发电机着火困难,检查操作界面面板有无报警,检査监控系统事件记录是否有告警。若有报警,领先行复位,复位后再起动柴油发电机,若无法复位,则根据报警内容进行进一步检查,解决报警后,才能起动柴油发电机。 当柴油发电机实载试验并网失败时,要重点检査柴油发电机控制系统。首先,检査操作系统是否有报警,验查控制面板内并网参数设置是否正确。对于一些操作系统内无并网用途,要检査并网模块是否作业准确。其次,要查看并网回路元器件是否有损坏,接线有无松动。控制系统是众智控制屏为HGM9510和并网模块GAC同步模块搭接继电器组成,在一次带载试验中,并网失败,经过全面处置,较终发现并网失败原由为GAC同步模块故障导致。因此,并网失败要重点检査同步模块和并网回路或者控制面板内同步数据设置。 柴油发电机带载试验较重要的一步就是同期合并车开关,因此,当检査控制面板或者同步模块无异样、并网控制回路或元件器无异样后需要重点检査并列开关本体及回路。并联开关本体方面,将K0拉至维修位,机械分、合闸,验查分、合闸线圈是否正常,检査并列装置脱扣线圈是否正常。并列装置二次回路,要重点检査断路器的辅助接点是否正常,接线有无松动,继电器等元器件是否正常。 柴油发电机组的有功输出与柴油发电机的转速存在线性关系。因此,柴发机组的调速特点影响着柴油发电机容量输出的同时也决定了发电机有功容量的输出。当柴油发电机实载试验出现有功功率异样波动时,要检査调速板数据设置,特别是增益设置是否过度,若增益过量,可适当调小。需要注意的是,在线调节电子速度控制器可能会引起柴油发电机超速,因此调节参数前一定要谨慎,做好风险分析。 柴油发电机实载试验有功功率波动较根本的原因是控制装置异样。因此,当柴油发电机有功容量异常波动,要重点严查控制装置有无负荷分配功能。某电厂柴油发电机控制器为HGM9510操作界面,并网模块为某国GAC同步模块搭接继电器结构,当柴油发电机带载试验时,经常发生有功容量大幅度波动,经过多次检査分析,较终确认缘由为控制装置没有负荷分配功用。经过技术整改,将原控制系统升级为带负荷分配功用的深海8620监控系统后,实载试验有功容量无波动。 当柴油发电机空载试验产生电压异常时,要重点检査调压器数据是否设置错误,必要时要进行调压器数据调节。调压器数据调节时,操作系统需要调节电压参数。需要注意的是,调压器数据调节必须严格按照使用手册进行调整。 柴油发电机速度与速度控制器密切相关。当柴油发电机转速产生不正常时,需要重点检查速度控制器是否故障,调速器参数设置是否正常。同时,调速板参数调节时要对监控系统的速度数据进行设置。当速度控制器和控制器检査无不正常时,要重点检査转速传感器是否正常。 柴油发电机通常都配有差动保护。当差动保护动作时,首先检査差动保护动作是准确动作还是由于接线错误引起差流的误动作。在柴油发电机调试阶段,如果产生差动保护动作,要重点检査差动保护用的两组电流互感器是否存在接线不当或者电流互感器里面的一次电缆是否方向相反引起差流。其次,当发生差动保护动作后,要检査两组电流互感器的保护范围之间是否存在短路。必要时,需要对差动保护设备进行校验,查看保护装置功能是否完好。 康明斯发电机公司在上述文章中对柴油发电机故障解除的特点进行了解惑的剖析,并分别从传统及现代柴油发电机故障诊断技术及其特性方面进行了细致的分析。与此同时,对柴油发电机故障清除技术进行了展望,本文的讨论对我国柴油发电机故障判定技术的发展具有显著的借鉴意义。柴油发电机推进力不足的3个根本原因
柴油发电机推进力不足的起因有:空气过滤器堵住失效,柴油发电机冒黑烟,排气管产生异常发红。也会导致发电机前期受损。柴油发电机组推进力不足可能是供油不足、柴油发电机供气不足、汽缸压缩压力不足引发的。 根本起因1:康明斯发电机组供油不足 1)柴油格或油路堵住。 2)进油装置中有空气。 3)配备燃油AEC活塞卡或控制器油道堵住。 4)油嘴和油泵受损或必须重新调节C级或D级保养。 5)油门手柄没有达到较大位置。 根本原因2:柴油发电机供气不足 1)进气管漏气。 2)空气滤清器堵住失效,柴油发电机冒黑烟,排烟管发生异常发红。也会致使发电机前期受损。 3)增压器受损、有短处或损坏,柴油发电机冒黑烟,排烟管发生不正常发红。 4)排气消声器堵住,排烟背压偏高。排气阻力要求不高75mmhg阻力。 根本起因3:汽缸压缩压力不够 1)活塞环、缸套、活塞受损,漏气量增加,需要中修或大修。 2)气门或坐圈受损或烧坏。 3)活塞环胶结。柴油发电机出口开关接线对策示意图
摘要:三相五线制柴油发电机的接线通常是指三根火线+一根零线+一根地线,并且三个线圈采用星形(Y形)接法,将三个线圈的末端X、Y、Z连接在一起。在康明斯发电机组接电时及用电时应予注意,三相电压放在一起形成对称才能正常工作。发电机组接线方案是多种多样, 柴油发电机自问世以来,以其安全、可靠等特征在各个领域为各种装备提供原动力。作为其中的一个分支,高速大功率柴油发电机以其净重轻、功率密度大、起动迅速等优点而成为各类发电机组、海洋工程、陆用发电等领域不可或缺的设备之一,康明斯发电机组系指以柴油等为燃料,以柴油发电机为柴油发动机带动发电机发电的动力机械。整套机组一般由柴油发电机、发电机、控制箱、燃油箱、启动和控制用蓄蓄电池、保护系统、应急柜等部件构造。康明斯发电机组属非连续运行发电装备,若连续运转超过12h其输出容量将低于额定容量约90%。尽管柴油发电机组的功率较低,但其具有体积小、灵活、轻便、配套齐全便于操作和保养等优势。 按照机组的作用分,康明斯发电机组可用于常载、备载和应急等3种情形,康明斯发电机组做后备电源时,一旦外部电源中断,就该当启动发电机组,对于有人值守的变电站,采用手动起动,对于无人值守的变电站,多采用自动启动。常规控制策略为当柴油发电机机旁监控系统接收外部发来的自动启动信号时,连续三次起动柴油发电机,若第一次无法起动,经10秒延时后第二次启动,若再次失败,则延时后进行第三次起动,三次起动中只要有一次成功,就正常向应急负荷供电,若连续三次启动均不成功,则发出三次起动失败报警,然后再手动起动另一台柴油发电机执行自动启动控制,然而这种控制逻辑,大大增加了起动时间,越来越多对安全等级要求过高的装备都要求实现主备自动切换。 康明斯发电机组的并网运转具体为了很好的与市电完美的对接。设有一台同步发电机打算与已经对负荷供电的机组(大电)并列,为了在投入并联时避免产生电网流冲击和发电机转轴突然受到扭力矩而磨损定子绕组端部和转轴,并联合闸需要满足一定的要素,即投入的发电机相电势瞬时值与电网电压瞬时值应始终保持相等,其电路如图1所示。以上并列合闸的要素可分开写成以下四条。 发电机电压和母线(市电)电压的相序要一致。康明斯发电机组在出厂时已明确规定了相序,并在出线端标明,可在安装接线时实现。 发电机的输出电压(励磁电势)与大电电压大小(幅值)相等且波形相同。前者通过调整发电机的励磁电流If来实现,后者在发电机设计制造时得以保证。 发电机的电压频率和母线(市电)电压的频率要一致。可通过调整发电机的转速来实现与母线(大电)电压频率一致。 发电机的输出电压与母线(大电)电压相位要相同,亦即发电机与大电的回路电势为零。可通过采用不同的并网措施,选型适当的并网瞬间来实现。 断路器开关接线)一般的康明斯发电机组电力输出主端口规划,需要考虑机装的塑壳断路器(热磁或固态式),目的在于中断负荷电流的额定容量以及分断损坏短路电流。(3)如考虑到静音式柴油发电机箱内空间狭小,需要布置独立使用方舱或者采用外置断路器的布置时,输出电力电缆或母线可以与发电机输出端子建立直接连接。 双电源主要分为PC级双电源(整体式)和CB级双电源(双断路器式),其双电源转换系统电路如图3所示。的双电源 双电源若选取不具有过电流脱扣器的负荷开关作为执行器则属于PC级自动切换开关。不具备保护功能,但其具备较高的耐受和接通能力,能够确保开关自身的安全,不因过载或短路等故障而故障,在此情形下保证可靠的接通回路。 双电源若购买具有过电流脱扣器的断路器作为执行器则属于CB级自动切换开关。具备选择性的保护作用,能对下端的负载和电缆供应短路和过载保护;其接通和分断能力远大于操作接触器和继电器等其他元器件。(1)发电机输出端子与出口断路器柜之间的连接建议使用电缆上走线的方式,当操作铠装母线做连接时,发电机侧必须为软性连接且至少一个折弯,以允许三维方向的移动。(2)软连接部分,大类型硬电缆尽管柔性也很好,但弯曲能力可能不够,尽量考虑使用多股的柔性电缆或软铜带做以连接。 柴油发电机的(连接至远置控制装置和远程指示器的)交流和直流控制线必须与电力线分开,采用独立的套管布线,以减小控制电路中的电路干扰。发电机组上的连接必须操作多芯导线和柔性管套。柴油发电机与双电源转换柜停电信号控制线接线)双电源由次级绕组带中间抽头的变压器﹑桥式整流器和两个数据一致滤波电容构造。两个电容各取正负极连接一点接地,变压器次级绕组的中间抽头接地,绕组其余两端别接到桥式整流器的两个交流输入端,两个电容余下的一正一负分别接到整流器输出端的正极和负极。电容正极与地线构造正电源,电容负极与地线组成负电源。只要把两组电源分别接在两个空气开关的电源进线侧,负载接在交流接触器的出线)在装配接线前,应先对配电箱进行外观检修,核对接线正确性,检修各部件绝缘、导通接地等情况;检验完毕,用一个三相5安培开关作试验电源开关,并对配电箱实施带电模拟试验,确保安装后能基本达到要求。在连接两组电源时,应确定哪一个电源优先,把优先的电源接在没有时间延时的一侧,把备用电源接在延时后动作的一侧;当交流接触器下端没有连线时,应把两组电源的同一相相连,确保任何一组电源送电时都能保证正常供电。(3)连接完毕,应对电源切换情况进行试验:分别对其中一组电源进行送电,同时转动开关到主电源、备用电源、自动等位置,检测两个接触器的切换情形,以及各相同步合闸状况、触点连接情况等。若要检修负荷状况,还必须送上额定负载进行检修。(3)附件包括:主控柜、输油泵、电动百叶、照明、电磁阀、电瓶充电器和防冻液加热器、电机加热器以及空间加热器等等。柴油发电机施工装配质量及验收作业规范
摘要:康明斯柴发机组是柴油发电机、发电机、电子技术组合的电源装置,为了保证发电机组的正常操作,减少不必要的维修,增强设备的完好率,针对柴油发电机组验收工作是非常必要的。因此,经过运输、启封、安装和调试等步骤后或者在检修后的发电机组,必须进行严格的技术查看,检测其性能指标,当各项指标达到标准后,柴油发电机组方可投入正常使用。此外,在安装柴油发电机时,对装配查看的组成进行记录是非常重要的。这份记录记录了装配程序中的关键办法和验看项目,以确保装配质量和性能得到备档后以供未来查证。 在进行柴油发电机的安装验收工作之前,需要做好充分的前期准备工作。首先,必须对柴油发电机的技术要求和安装要求进行全面通晓,确保安装流程中符合相关的技术标准和规范。此外,还需要制定具体的运输和装配办法,并明确收货因素、安装时间和工期等相关事宜。(2)柴发机组的标牌应固定在明显位置,其尺寸和要求按GB/T13306一2011《标牌》的规定。有要求时,发电机组的电路图应制成清晰的标牌,安装在使用者作业时易于验查的位置。 现在用的较多的是这种包装形式,由于这种包装很简易被称为软包装,如图1所示。包裹方式是将薄膜绕着柴油发电机组从头到脚依次缠绕,大多数是缠绕的三层,这种包装成本低廉,大多数OEM主机厂都是赠送的。 木箱顾名思义,就是用木头组装而成,用码钉将几个面组装起来,相对来说价格比缠膜要贵一些,适合于出口和较远的距离,出口的必须要进行熏蒸排除,成本自然也低不了,实际这种包装对机器有很强的保护左右,也方便叉车的装卸。(6)柴发机组吊装注意安全策略的防护,并应根据需要应符合水路运输,空中运输和铁路运输基本要求。① 如图2所示,吊装时用足够强度的钢丝绳索在发电机组的起吊部位(不许套在轴上碰伤油管和表盘)。② 提前布置出运输路线和较佳策略,确保路况畅通,并避免途中出现过于颠簸或陡峭的地形。做好防护步骤,以防受到外界冲击或故障。① 康明斯发电机合格证、产品履历书,并认真核对合格证的真假,与装备编号进行逐一对正,如图3所示;② 操作操作介绍,至少包括技术数据,组成和功能说明,装配、保养和检修规程,电路图和电气接线图;③ 发电机组应按备品清单配齐检修用的工具及备附件,在保用期内能用所配工具及所备附件进行已损零部件的修理和替换。① 装备开箱察看由建设单位、监理工程师、施工单位和装置生产授权厂商共同进行,并做好验看记录。⑤ 柴油发电机及其辅助装置的铭牌齐全,外观检查无磨损及变形,基础外观模型如图4所示。⑥ 柴油发电机的容量、规格、型号必须符合设计要求,并具有出厂合格证和出厂技术文件。 在进行柴油发电机的装配验收作业时,需要对现场进行全面的验查。首先,需要察看柴油发电机的外观是否完好无损,是否有明显的磨耗或损坏。其次,需要检查柴油发电机的装配位置是否符合相关的要求,例如是否远离易燃易爆物品、是否有足够的通气条件等。此外,还需要察看柴油发电机的各个零部件是否安装牢固,并进行相关的调试和试运行作业。柴发机组在机房装配平面图如图5所示,典型装配案例如图6所示。 在通电试验前,应对柴油发电机组的外观进行具体的验查,当发现问题时,要根据情况进行必要的清除,以**试验的顺利进行和试验参数的准确性。验看的项目及要求如下:③ 发电机组的焊接应牢固,焊缝应均匀,无裂纹、药皮、残渣、焊穿、咬边、漏焊及气孔等弊端,焊渣和焊药应处置干净; 在柴油发电机的安装验收工作中,电气察看工作也是非常重要的一环。电气查看作业的目的是确保柴油发电机的电气系统正常运行,不发生故障。② 需要察看柴油发电机的电气管路是否符合相关标准,例如是否设置了过载保护、短路保护等。 在柴油发电机的安装验收作业中,环境查看工作也是不可忽视的。环境查看工作的目的是确保柴油发电机在操作过程中不会对周围环境造成污染和破坏。① 需要验看柴油发电机的废气排放管路是否符合环保标准,例如是否设置了降噪消除设备和尾气净化系统以达到国家环保规定水平。② 需要察看柴油发电机的润滑装置和冷却系统是否正常运转,以确保其在使用流程中不会对周围环境造成污染和危害。① 发电机组至低压配电柜馈电线路的相间、相对地间的绝缘电阻值应大于1(*0.5)MΩ;对lkV 及以上的馈电线min,泄漏电流稳定,无击穿状况。③ 发电机中性线(作业零线)应与接地干线直接连接,螺栓防松零件齐全,且有标识。① 发电机组随带的控制柜接线应正确,紧固件紧固状态良好,无遗漏脱落。开关、保护装置的型号、型号正确,验证出厂试验的锁定标记应无位移,有位移应重新按制造厂要求试验标定。② 发电机本体和机械部分的可接近裸露导体应接地(PE)或接零(PEN)可靠,且有标识。③ 受电侧低压配电柜的开关装置、自动或手动切换装置和保护系统等试验合格,应按规划的自备电源使用分配预案进行负载试验,机组持续运转24(*12)h 无损坏。④ 柴油发电机组的安装位置应正确、与基础连接的螺栓紧固,带有减震器的应与减震器连接紧密牢固,防松零件齐全,不松动。a. 柴发机组的供油供水管道连接严密,固定牢靠,横平竖直,走向合理,与其他适配部件连接准确,各部件及附属设备应固定牢固,吊、支托架配制合理。b. 排气管道安装牢固,支架、吊架设置均匀,构成合理,并符合承重力要求,伸缩装置与活动支架的设置应符合设计要求。 运输试验只对移动发电机组在鉴定试验时进行,可只试验一台发电机组。试验前,应使移动发电站的完整性符合出厂合格要求,并在额定工况下至少运行1h,无不正常情形。试验时,被试移动发电站通常由发电机组等拖动,在不同路面上总计运输500km。其中,不平整的土地和坎坷不平的碎石路300km,运行速度为20~30km/h;柏油或水泥路面200km,运行转速为30~40km/h。 在试验程序中,应多次停机验查,停机验查时间段:第一段为100km;第二段和第三段各为200km。运输完成后,应对移动电站进行绝缘电阻测量、常温起动性能严查、电压和频率的稳态调整率和波动率的试验检测等。验看结果应符合标准要求。另外,移动电站各组件、零配件不应因强度不够而造成磨损;紧固件、焊缝、铆钉等不应松动、开焊或事故;油和水不应渗漏;工具和备件不应事故;电气器件连接不应松脱。(1)施工人员应严格按设计和发电机标注接线方式接线,预防接线)发电机的中性线(作业零线)与接地母线的引出端子应用专用螺栓直接连接起来,螺栓防松装置齐全,并有接地标识,防止发电机的中性线(作业零线)与接地母线) 柴油发电机在安装过程中,如果不注意细节,可能会危害其正常运行,甚至会对生命和财产造成巨大的损失。因此,柴油发电机的安装验收工作尤为重要,必须严格按照相关的技术标准和规范进行。只有做好充分的前期准备工作,全面严查现场、电气系统和环境等方面,才能确保柴油发电机的正常运行和安全操作。同时应当注意,装配查看记录的准确性和完整性是至关重要的。正确性确保记录的内容真实可信,不会误导后续操作。完整性则确保记录中涵盖了所有必要的信息和细节,便于日后的维护和管理作业。柴油发电机燃油泵构成形式及构成
柴油泵是柴油发电机燃油供给系统中一个非常重要的部件,它的工作性能好坏直接危害到柴油发电机的容量输出。喷油泵的用途是将低压燃油切换成高压燃油,并按照柴油发电机作业流程要求定期、定量地将高压燃油输送至喷油嘴,然后喷油器用一定的压力将燃油以雾状喷人燃烧室中。它的特点是依靠转子的转动实现燃油的增压(泵油)及分配。这种泵的优势是体积小、净重轻、成本低和操作方便等,通常应用在柴油发电机上。它的特点是将燃油泵和喷油嘴合成一体,高压柴油的发生和柴油量的调节在喷油泵一喷油器中完成。这种泵在二冲程柴油发电机上有所应用。其供油的特点是根据压力一时间的变化关系来调节供油量,供油量的调整是在燃油泵中进行的,高压柴油的发生和定期喷射是在喷油器中完成的。例如:康明斯NH-220型柴油发电机配用的就是泵。柱塞式燃油泵的优点是利用柱塞在柱塞套中的往复运动进行吸油和压油,各汽缸供油量的调节靠改变柱塞供油的高效行程来实现。这种泵构成紧凑、工作可靠、调试和修理方便,因而被广泛运用。柴油发电机柱塞式喷油泵具体由柱塞偶件、出油阀偶件、滚轮体、转动柱塞机件、凸轮轴、泵体及附属零件等组成。柱塞偶件的功用是通过上下移动柱塞用的滚轮体,产生高压柴油,经出油阀偶件输送到高压油管和喷油嘴中。柱塞偶件由柱塞和柱塞套组成,并采用优质合金钢制造,为了保证柱塞偶件的工作性能,柱塞偶件经磨削加工和研磨加工,最后经过分级配对互研。柱塞头部通常制成螺旋形斜槽或直线形斛槽,详细用于调节供油量。柱塞采用的螺旋形斜槽一般有二种型式。供油始点不变,供油终点改变,利用供油终点的变化来改变柴油泵的供油量。供油终点不变,供油始点改变,利用供油始点的变化来改变供油量。供油始点和供油终点都在变化,这对速度和负荷均作变化的柴油发电机有利,但这种柱塞加工比较麻烦。螺旋形斜槽柱塞上的回油槽在柱塞的一侧,在高压柴油的作用下易使柱塞承受侧压力,并引起直槽边缘及柱塞表面磨损增大。柱塞上采用的直线形斜槽,因为制造比较方便,柴油经中心孔回油使柱塞受力比较均匀,受高压柴油的冲击损伤也比较小。柱塞上采用的螺旋形斜槽和直线形斜槽的方向,均有左、右旋之分,斜槽的方向应根据喷油泵的工作要求来决定。柱塞套上通常有两个径向孔,其中一个为进油孔,另一个是回油孔。也有进、回油共用一个孔的。通常进油孔和回油孔在同一个平面内。但也有的将回油孔下移。为了防止柱塞套在工作中产生转动现象,通常在回油孔处铣有定位槽。若进油孔和回油孔共用一个孔时,则定位槽必须开在柱塞套的侧面。出油阀偶件是燃油泵的精密零件之會山出油阀和阀座组成。出油阀偶件安装在柱塞套上端,为了预防紧座渗油,在出油阀座上装有尼龙制成的密封衬圈,出油阀弹簧装在出油阀上部,然后用出油阀紧座固定,出油阀紧座的拧紧力矩不得过量,一般为39~68N·m。拧紧力矩过度会造成柱塞套变形,使偶件的滑动性能受到危害。出油阀的作用是柱塞停止供油时迅速隔断高压油管与柱塞上部油室内的柴油,防范柱塞下行时高压油管内的柴油倒流进喷油泵内。燃油泵滚轮体总成的构成。滚轮体总成由调节螺钉、滚轮销、滚轮和滚轮体等零件结构。滚轮体总成的功用是将柴油泵泵体内部凸轮的相对运动力传给柱塞,以推动柱塞进行供油,并可用来调整分泵的供油提前角。柴油泵滚轮体的底部和泵体内凸轮轴山的凸轮相接触,滚轮体的顶部和柱塞底部相接触。为了避免凸轮轴转动时滚轮体转动,在泵体内开有垂直槽,在槽内插人滚轮销后就保证了滚轮体上的滚轮和凸轮的接触。如果柴油泵的各缸供油时间不准时,可调节滚轮体上端的调节螺钉。油量控制系统的用途是通过转动喷油泵内部的柱塞,使柱塞头部的斜槽同柱塞套上回油孔的相对位置产生改变,从而达到调整燃油泵供油量的目的。在多缸喷油泵中,油量控制机构还能保证各缸供油量的均匀性。喷油泵的油量控制装置通常有齿杆式和拔又式两种。在柱塞套上部装有油量控制套筒,套筒上部又安装了齿圈,齿圈与油量调节齿杆上的齿相互啮合,套筒的下部开有两个纵向切槽,柱塞上的凸耳必须进人套筒切槽中柱塞才能正常作业。当油量调节齿杆往复拉动时,就可以改变柱塞头部与柱塞套回油孔之间的相对位置,从而改变燃油泵的供油量。若多缸柴油泵发生供油量不均匀时,可以松开齿圈上的固定螺钉,再用冲头或小号的“一”字螺丝刀螺丝刀按要求将油量控制套筒连同柱塞转动一定的角度,调整完毕后,用扭紧即可。这种调节装置的柱塞调节臂其头部插人调节又的凹槽中,调节叉安装到拉杆上并用蜾钉紧固。当拉杆往复移动时,就能改变柱塞的有效行程,从而改变燃油泵的供油量。若在喷油泵试验台上发现喷油泵的各分泵供油量不符合技术参数时,可以松开调整又上的固定螺钉,按技术要求在拉杆上移动一定的距离,然后紧固螺钉即可。这种组成的燃油泵制造简单,使用零件也较少,因而得到了广泛的运用。传动机构主要由凸轮轴和滚轮体组件组成。凸轮轴具体有凸轮和轴颈组成,其功能是保证喷油泵按一定的规律和顺序供油。凸轮轴上通常都设置有驱动输油泵的偏心轮。凸轮轴上的凸轮是按技术说明规划的,其排列顺序和间隔角必须要符合柴油发电机的工作次序及要求。凸轮的形状一般有凹面凸轮、切线凸轮和凸面凸轮三种。目前,在低、中速柴油发电机喷油泵上通常操作凸面凸轮,高速柴油发电机通常操作装有切线凸轮的喷油泵。凸轮轴的两端装有滚动轴承,以使凸轮轴支承在泵体内。根据多缸喷抽泵使用教程的不一样,个别凸轮轴的中间部位还装有分开式的滑动轴承,以增强凸轮轴抗弯曲的能力。泵体是柴油泵整个运动机件的支架,应有足够的强度和刚度。泵体可分为单体泵和多缸泵,多缸泵又分为组合式泵和整体泵。组合式泵体由上、下两部分结构,加工较简单,且易于解体,但刚度和密封性较差。整体式泵体的强度和刚度较好,但制造和拆卸较困难。柴油发电机主轴位置传感器的检查
摘要:曲轴位置探头又称为柴油发电机转速与主轴转角感应器,其作用是收集曲轴转动角度、柴油发电机转速信号,并将该信号输入ECM,用以确定点火时刻和喷油时刻.本文围绕主轴位置传感器、凸轮轴位置传感器的组成、安装位置、检查程序加以总述。检验电磁式转速传感器的装配是否牢固,线束插接器是否连接有效、牢固可靠;检测传感器端头与转子凸齿的气隙是否符合标准要求,其气隙大小一般为0.2~0.5mm,如超过1.0mm,应予以调整;传感器与转子之间应无污物或铁屑,如有应清理干净。操作万用表检测电磁式主轴位置感应器电磁线圈电阻方法如下:② 用万用表测定电磁式主轴位置传感器线束插座内感应线圈两接线端之间的电阻,该电阻即为电磁式主轴位置传感器感应线圈的电阻。不一样电控柴油发电机的电磁式主轴位置感应器感应线圈的电阻不完全相同,一般为150~1000Ω(参阅康明斯修理机型手册)。如果测得的电阻不符合标准,或感应线圈有短路、断路,说明有损坏,应予以替换。(2)使用万用表检测电磁式位置感应器输出电脉冲时,应采用指针式万用表,并将万用表购买开关转至1V左右的直流电压档位置。在探头处于工作状态时(转子转动时)测定其两接线柱之间有无输出电脉冲,详细方法如下:(3)对于安装在曲轴带轮附近或凸轮轴附近的电磁式转速传感器或凸轮轴位置传感器,可将柴油发电机怠速运行,用万用表测定探头有无输出电脉冲。如果在转动主轴时万用表指针有摆动,起动时电压应高于0.1V,运行时电压一般为0.1~0.8V,说明感应器有输出电脉冲,其工作正常;否则,说明感应器有事故。(4)也可以操作示波器检测电磁式位置探头输出电脉冲波形,将示波器测头与电磁式位置传感器线束中输出信号的导线连接好,并在电喷设备处于作业状态下进行测量。例如,测定主轴位置感应器输出电脉冲时,应在柴油发电机运行中进行。检测霍尔式主轴位置感应器的安装是否牢固,线束插接器是否连接有效、牢固可靠。其端头与转子间的气隙是否符合标准要求,感应器与转子之间应无污物或铁屑,如有应清理干净。④ 检测传感器搭铁电路,与蓄电池负极之间的电阻应为0,如果测得的电阻不符合标准,说明有故障,应检修搭铁电路。⑤ 测定信号端子,电压应低于5V基准电压,如果测得的电压不符合标准,应检验该端子与ECU之间的连接及ECU本身是否异常。装配在曲轴带轮附近或飞轮附近的霍尔式曲轴位置探头,应在安装良好的状态下,在柴油发电机运行程序中测量其输出信号。也可用发电机带动主轴转动,用示波器测量传感器有无输出电脉冲的波形。如果波形显示异样,说明感应器有损坏,应予以检测。柴油发电机如何选型断路器?六个具体标准,不可或缺
在选定断路器修理时,用户必须决定是否选取经过UL测试的设备。为了确保整体质量,建议用户选购断路器UL测试。对于未经过UL测试的产品,不能保证正确的校准。在选购柴油发电机的断路器时,需要考虑几种不一样的标准,包括电压、频率、分断能力、连续电流额定值、不正常工作状态和产品测试。今日,康明斯电力将与您工作要领怎生为您的特殊运用选用合适的断路器。根据可运用于所有终端端口的较大电压、分配类型以及断路器怎么样直接与机构集成,提供不同尺寸和配置的断路器总额定电压计算。为满足较终运用要求,选购有足够的电压容量的断路器至关重要。断路器可以使用高达600安培的50-120Hz频率。频率超过120Hz会导致断路器不得不降低频率。对于频率过高的项目,涡流和铁损会使热跳闸组件内部产生更多的热量,因此需要减少断路器的容量或专门的校准。下降的总量取决于安培额定值、机架尺寸和当前的频率。根据经验,在一个特定机架大小的安培等级越高,所需的降水量就越大。由变压器加热的双金属片构成的断路器等级超过600安培,适用交流电较高60Hz。特别校准可以用于50Hz的较低交流应用。固态跳闸断路器在50赫兹或60周波前调频。如制造柴油发电机项目,工作频率为50赫兹或60赫兹。在进行50Hz的工程前,较好提前与电气承包商进行检查,以确保有校准步骤。分断额定值一般被认为是断路器控制面板断路器在不致使系统自身事故的状况下分断较大故障电流量。任何时刻都可计算出机构提供的较大事故电流量。操作准确的断路器必须遵循的一个绝对可靠的原则是:断路器的分断能力必须等于或大于该断路器所能传送的事故电流量。无法操作准确数量的分断功率将致使断路器损坏。就连续额定电流而言,塑壳式断路器在特定环境温度下以安培为单位。这安培额定是在已校准的环境温度下断路器所承受的持续电流。用来校准断路器的一般经验就是他们的标准断路器在104°F以下。所有标准应用的安培额定值仅取决于负荷型号和占空比。国家电气标准(NEC)安培额定值是电力承包行业负荷周期信息的主要来源。举例来说,照明和馈电电路一般需要一个断路器,根据导体的负荷流量。要找出不一样规格导线的各种标准断路器电流等级及允许负载。在购买断路器时,一定要记住终端用户的位置。每一个断路器都不一样,有一些比较冷酷的环境。当决定要操作的断路器时,要记住下列几种情况:防风雨控制板保护装置。高温型:如果标准热磁断路器在104°F以上的温度下操作,则断路器必须减轻或重新校准以适应环境。在过去的几年里,所有的断路器都在77°F上校准,这就意味着所有在这个温度以上的断路器都必须降低操作。事实上,大部分外壳的温度大约是104°F。这类状况下操作一种特殊的断路器。20世纪60年代中期,工业标准改变了,所有标准断路器在上学时考虑到了104°F的温度。腐蚀性及湿气:在湿度不变的环境下,应特别防潮。这一处理有助于抵抗可能腐蚀装备的霉菌和真菌。对于高湿度的环境,较佳的排除措施是在箱体内操作加热器。如有可能,将断路器从腐蚀区域移开。如不可行的话,可操作特殊的防腐蚀断路器。高冲击率:如果将断路器装配在机械冲击可能性高的地方,则应安装专门的防振系统。减振器是一种安装在中心杆上的惯性配重,在正常震动状况下将脱扣杆锁定。这种净重的安装应当能预防在过载或短路的状况下,热脱扣器或磁力脱扣器起功用。在所有战舰上,美国海军是高抗震破碎锤的较大用户。海拨影响:在6,000英尺以上的地区,断路器载流能力、电压和分断能力必须减少。而在高空,稀薄的空气也不会把热从载热传导出去,也不会通过更低海拔的空气。除偏热外,稀薄的空气也能迅速形成电介质,使之能承受正常大气压下所产生的相同电压水平。高度问题也会减轻大多数使用过的发电机和其他发电装置的额定容量。买发电机之前较好咨询一下专业人员。安装点:多数情况下,断路器可以水平或垂直安装在任何位置,不影响脱扣机构和分断能力。在强风地区,断路器必须装配在外壳内(大多数设备是封闭的),表面随风摇摆。接触强风时,当断路器连接到不灵活表面时,电路可能被破坏。在选型断路器检修时,用户必须决定是否选取经过UL测试的装备。为了确保整体质量,建议用户购买断路器UL测试。对于未经过UL测试的产品,无法保证正确的校准。所有通过UL认证的低压壳体式断路器均按UL标准489进行测试,标准分为OEM主机厂试验和现场试验。UL厂测试:所有塑料外壳断路器均通过基于UL标准489的广泛产品和校准测试。UL断路器包括服务商的密封标定机构。完全密封能保证断路器正确校准,而且没有被篡改、改变,产品的使用符合UL规范。若密封条被破坏,UL保证和任何保证都是无效的。外场测定:在现场取得的参数和公布的不同是正常的。很多用户对现场数据是否存在短处,或者所发布的信息不能与其特定模型同步。资料的不同之处是,OEM主机厂的检测因素和现场相比有很大区别。为了得到一致的结果,这是OEM主机厂测试的目的。气温、海拔、天气控制环境和操作专门为测试产品规划的测试装置都会影响测试结果。有些断路器有自己的测试指导。如无说明,请找一家可靠的公司。检修:塑壳式断路器在大多数情况下都有极好的可靠性记录,这主要是因为它是封闭的。外罩将接触污物、水分、霉菌、尘埃、其他容器和损坏的危险降到较低。适当修理的一部分是确保所有接线端子和脱扣器紧固到制造商设定的正确转矩值。经过一段时间,这些接头会松动,需要重新紧固。还需要定期清洗断路器。导体不清洁,端子不正确使用,接线柱松动,这些都会致使断路器过热和变弱。手工操作的断路器只要求断路器接触干净,并能自由操作。一般,你较好咨询一名合格的发电机电气工程师,你也可以咨询一位康明斯电力专业的电气工程师,看看哪种断路器实用你的发电机应用。在不同的场地,影响发电机和断路器安全正常工作的条件各不相同,只有经过授权的专业人员才能*合适的设备。柴油发电机控制机构受哪些电子干扰危害?装置组件之间的通信包括哪方面?
控制屏–接收来自柴油发电机的输入信号,并将输出信号传输至ECU。它有能力完成发电机、发电机和监控系统之间的信息循环。康明斯发电机组部件之间的接口,该发电机组具有领先的发电机控制,但依赖于外部控制模块的外部通信,即电子干扰的功能。组件定义如下: ECM–接收输入信号并将输出信号传输至发电机。从控制界面接收输入信号。 发电机-发电机柴油发动机。接收输入信号并将输出信号传输至ECM。 操作界面–接收来自发电机的输入信号,并将输出信号传输至ECU。 发电机ECU是发电机控制的核心。它有能力完成发电机、发电机和操作界面之间的信息循环。在发电机、ECM和控制模块之间传输的数字和模拟参数是输入或输出。以下是一些例子: 发电机传输到ECM-发电机转速、温度和防锈水探头。燃油泵、正时轨和燃油轨压力。 ECU传输至发电机-发电机起动、燃油切断、燃油和正时轨执行器以及风扇离合器。 发电机传输至控制面板–发电机向操作系统提供电压,以进行分配。 控制模块传输至ECM–监控系统包含客户提供的部件。 信号被传输到ECM进行油门调整,以保持速度要求。 该机构断电时机构组件之间的通信包括: 1.从控制界面(通过自动转换开关)通过ECU向发电机发送起动信号。 2.发电机启动。ECM监控发电机作用并调整燃油供给,以实现预设的发电机转速。发电机严重故障时,ECU可以关闭发电机。 3.发电机将电压发送到控制屏进行分配。许多控制模块具有监控发电机运转统计参数的能力。 4.主电源恢复。操作界面向ECM发送发电机停止信号。ECM向发电机发送停机信号。 发电机和发电机接口控制 较新的发电机规格配备了完整的监控硬件和支持软。增加了并机用途模块。这种布局可以是关键应急电源的冗余设置。如果一台发电机产生事故,负载将减轻,另一台将继续支持负荷。 在下面的例子中,操作了两台由康明斯QSK45发电机供电的发电机。使用的控制装置是PCC3200。该装置的单个模块用于: 燃油(连接器02)-与输入和输出发电机燃油系统部件通信。 基本(连接器05和06)-交流输入和输出基础引擎作用组件。 发电机(连接器01)-与发电机交流输入和输出信号。 并车(连接器04)-允许多个发电机并列。 TB6–网卡。允许网络上每台发电机的网络用途。 电源事故期间的事件顺序是根据上述ECM章节中的基础概念进行的。不一样之处在于: 所有发电机硬件和软件包含在一个使用装置中。 能够并列多个发电机。 领先的发电机远程监控机构和报告用途。 如需领会更多见电机详情,欢迎致电康明斯电力或在线与深圳发电机出租公司联系。柴油发电机增压器压力不足或降低的原因
涡轮增压的具体用途就是提升柴油发电机进气量,从而提高柴油发电机的功率和功率,不过在操作中会产生增压压力下降的情况,这就会危害到作业效率,增压压力的变化对柴油发电机的性能影响较大,也容易察觉。当增压压力减少时,柴油发电机充气量减小,动力不足,油耗增高,排烟温度升高。因此,发现增压压力下降10%左右时应停机查看。柴油发电机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来出现容量的,由于输入的燃料量受到吸入气缸内空气量的限制,因此柴油发电机所发生的容量也会受到限制,如果柴油发电机的运转性能已处于较佳状态,再增加输出容量只能通过压缩更多的空气进入汽缸来增加燃料量,从而提高柴油发电机作用途力。如果在相同的单位时间里,能够把更多的空气及燃油的混合气强制挤入汽缸(燃烧室)进行压缩燃爆动作(小排量的柴油发电机能“吸入”和大排气量相同的空气,提高容积效率),便能在相同的速度下出现较自然进气柴油发电机更大的动力输出。现象就像你拿一台电风扇向气缸内吹,硬是把风往里面灌,使里面的空气量增多,以得到较大的马力,只是这个扇子不是用电动马达,而是用柴油发电机排出的废气来驱动。通常而言,柴油发电机在配合这样的一个“强制进气”的动作后,起码都能提高30%-40% 的额外动力,如此惊人的效果就是涡轮增压器令人爱不释手的缘由。况且,获得完美的燃烧效率以及让动力得以大幅增强,原本就是涡轮增压装置所能提供给发电机组较大的价值所在。首先柴油发电机排出的废气,推动涡轮排烟端的涡轮叶轮,并使之旋转。由此便能带动与之相连的另一侧的压气机叶轮也同时转动。于是压气机叶轮就能把空气从进风口强制吸进,并经叶片的旋转压缩后,再进入管径越来越小的压缩通道作二次压缩,这些经压缩的空气温度会比直接吸入的高,需要通过中冷器进行降温之后再被注入气缸内燃烧。如此重复即是涡轮增压器的工作机理。空气滤清器滤清器沾满尘土而阻塞,引起进气阻力增加,压气机吸气损失增大,将使增压压力下降。此时,应及时维护空气滤清器。空气过滤器除尘效果欠佳,灰尘和润滑油等粘附在涡轮增压器的叶轮和扩压器的通道上,使气流阻力增加,引起压气机效率及增压压力下降。为防止这种现象,应保持空气过滤器的滤清效果,并按期拆洗压气机。中冷器流道中有污垢,水箱宝流动阻力增加,使进气密度下降,进而使增压压力下降。当中冷器、出气口的压差大于26.7kPa时,应予以清洗。柴油发电机燃烧不佳以及涡轮增压器密封设备失效而漏油,在涡轮机的叶片上转轴与密封环等易以形成积碳,其后果是是转子旋转阻力增加、转速下降、柴油发电机无法启动和加载不好,严重时可使涡轮增压器停止跳动,增压压力随之下降。外支撑式涡轮增压器,当其压气机背面气封损坏或柴油发电机汽缸密封性能下降时,一方面由于燃气泄露时涡轮速度下降,另一方面因近期泄露使压气机流量减小,两者均能引起增压压力减少。解除的策略是更替压气机气封和对柴油发电机进行保养,恢复气缸的密封性能。压气机排烟不畅,排力阻力增大,燃气在涡轮中膨胀受到一定的抑制,致使涡轮功率减少、增压器转速下降、压气机增压压力减小。造成涡轮背压偏高的因由可能是排气管变形或排烟消声器阻塞等。应予以拆除、清洁或更换。喷嘴环因持久处于发烫下作业,其叶片变形,喷嘴环截面面积加大,导致转子的转速和增压压力下降。因此,应更替喷嘴环。增压器旁通阀(增压器压力调整阀)中调节弹簧因温度过高而失效,放气阀因积炭而封闭不严等缘由使旁通阀失灵,在偏低的增压压力水就放掉了较多的燃气,只是增压压力减轻。产生这种状况可对旁通阀进行检查。涡轮增压器的轴承磨损,转子叶轮碰擦壳体,或有杂物阻滞,使增压压力随转子速度的下降而减小。应予以替换轴承。排气不畅,使涡轮排烟背压太高,也会致使增压压力减轻。柴油发电机气缸套、活塞、活塞环、气阀和气阀座圈等零部件磨损严重,增压空气进入气缸后泄漏量增大,使增压压力及压气机效率减小。在调整增压器压力之前,首先要做好换增压器的准备,也就是增压器已经用了很久了已经很旧了,以至于增压器压力不足,在增压器没有漏油的情形下,可以自己动手调一调,死马当活马医,调好了较好,没调好反正也做好了较坏的打算。先把增压器外面的罩子取下,里面有一根小螺杆,小螺杆的尽头有一颗螺母,将这颗螺母拧松,然后再将螺杆缩短即可调整增加增压器的压力,调节完毕再将螺母拧紧,装好罩子即可。新的增压器较好不要随意调整,康明斯发电机服务中心也标明严禁乱调的,以免损坏机器得不偿失。旧的增压器坏了换新的即可,当感受到增压器压力不足上坡无力时,不妨动手调整一下。增压器再出厂的时候就是调好的,当压力超过4Mpa时就会自动打开排烟。应有关于性地清理涡轮增压器的堵塞的过滤器或进行替换,清理气道内的油污垢,使气流畅通,更换密封圈,消除转子轴粘附的积碳,更替浮动轴承,疏通排气管道,使之通畅,视情更换配合副,如汽缸套、活塞、活塞环和气阀等,附着的油污需彻底清理,以减小空气流通阻力,增强增压压力。中冷器和压气机的内部积有油泥、灰尘会增加进气阻力,当中冷器进、出口压力差超过技术标准时,应清洗它的内部通道。压气机涡壳和叶轮上沽有油泥和灰尘时应分解清洁,并要定期进行;增压器的内部积碳会增加转子的转动阻力,使增压器速度下降,增压压力减少。积碳一般积存在涡轮叶片、转轴、密封环等部位,通常是因密封不严,机油漏入烧结及燃油燃烧不完全所致;检查转子的轴向、径向间隙,解决刮碰状况。转子的轴向间隙过大或变形产生刮碰情形,转子的速度也会下降,引起增压压力下降。所以分解维护增压器时,转子的径向间隙和轴向间隙都要认真测量,并注意观察是否有刮碰情形。柴油发电机储油箱通气管设置高度和做法
储油间的油箱应密闭且应设置通向室外的通风管,通气管应设置带阻火器的呼吸阀,油箱的下部应设置防止油品流散的设施。燃油供给管道的敷设应符合现行国家标准设计规范的规定。因为柴油柴油发电机房储油间通气管承担着储油箱内部和外部空气交换的重任,是储油间安全运转的关键部件之一。因此,对于柴油柴油发电机房储油间通气管的设计、安装、使用和保养都需要严格按照标准和规范进行,以保证柴油发电机房储油箱的安全。 燃料供给管道应在进入建筑物前和装备间内的管道上设置自动和手动切断阀(如图1所示)。柴油油机房储油箱通气管的布置图如图2所示,同时应当满足以下要求:1、通风管的口径应当足够大,以确保每分钟不低于1%的基准容积的空气交换。其管径没有主要规定,是根据储油量多少和压力来决定的。通常储油间都是柴油发电机的日用油箱,设置管径DN20就可以满足。 如果通风管的高度低于柴油发电机油箱内的较高油位,油箱内产生的气体将不能顺畅地通过通风管排出,从而可能导致油箱内产生负压或过大压力,危害发电机组的正常运转。 通风管设置得偏高会增加油箱内部的负压,减少燃油流量,从而影响发电机组的输出功率;此外,较高的通风管还容易让雨水和杂质进入油箱内部,影响油箱的清洁度和燃油品质。柴油发电机油箱通风管的高度应当根据详细的操作环境及所选定的油箱型号进行合理调节,以确保通风管能够有效地解除油箱内的气体或产生的压力。总之,在设置柴油发电机油箱通风管的高度时,需要充分考虑到油箱内气体的发生、油位高低、燃油流量以及环境因素等多个要素,以确保通风管能够正常作业,并保证柴油发电机组的正常运行。 柴油柴发机房储油箱通气管的安装该当满足以下要求: 柴油发电机房储油箱通气管的操作该当满足以下要求: 柴油油机房储油箱通气管的维保应当满足以下要求: 康明斯发电机公司在本文中将柴油发电机房储油箱通气管的安全办法分为设计、装配、操作和维保四个方面,对于每个环节都需要严格遵循标准和规范,以确保柴油柴发机房储油箱的安全运行。作为柴油柴发机房储油箱的重要构成部分,通气管的安全举措也需要引起重视,提升其安全防护办法的水平,避免任何损坏的发生。柴油发电机增压器的种类和好处
柴油发电机的容量和转矩大小与进入燃烧室的空气和燃油多少有直接的关系,虽然自然吸气式柴油发电机没有类似于柴油机节气门的进气节流装置,但其充气效率依然受制于大气压的限制,充气效率依然低于100%,升容量指标并不显著。因此,以改进充气效率为方案,提升发电机动力为目的进气增压技术得以在柴油发电机上应用。柴油发电机的增压装置就是采用一套增压器,对进入汽缸前的空气进行预压缩,使空气密增大,这样,空气进入气缸后,其密度、压强、质量均比在自然吸气因素下增大了。在汽缸容积一定的状况下,充气密度越大,新鲜空气的充入量越多;在满足燃油供给的条件下,混合气燃烧爆发推动活塞的力量会更大,因此柴油发电机能输出更大的容量和转矩。相比于同排气量的自然吸气柴油发电机,增压发电机在较高容量和较大转矩上能有20%~40%的提高量。同时,压缩终了时更高的混合气压强有利于提升燃烧效率,会导致更多的燃气做功转化为机械能,因此,增压发电机的机械效率普遍高于自然吸气式发电机。一台小排量的增压发电机经增压后,其功率和转矩可与一台较大排量的自然吸气式发电机相当。另外,发电机在采用了增压技术后,还能一定程度地提升燃油经济性和降低尾气排放。进气增压系统较核心的部件是增压器。增压器用于对吸入的空气进行压缩,增压器可以采用曲轴通过传动系统机械驱动,也可采用排烟管的炽热废气进行驱动。因此,根据驱动力的不同柴油发电机的增压装置可分为机械增压系统、废气涡轮增压系统、复合增压装置和电动涡轮增压装置。机械增压装置装配在发电机上并由传动带与发电机主轴相连接。发电机曲轴通过传动带驱动压气机的带轮,带轮通过轴将动力传动到压气机的上转子。在轴上布置有一个主动齿轮,与同齿数的从动齿轮啮合,从动齿轮通过轴连接到压气机下转子。因此,压气机的上、下转子等速反向旋转,转子上的叶片推动空气。空气从图4-18所示的1部分进入,随双转子旋转到2位置,再从3位置排出,实现了将空气增压并推到进气歧管里。机械增压系统的好处是压气机的速度和发电机速度同步,响应迅速,没有动力滞后的现象,动力输出非常流畅。但是因为受发电机驱动,速度不高,发电机功率提高效果没有废气涡轮增压明显。而且,当机械增压器工作时,消耗了部分发电机的动力,发电机燃料经济性会受到一些影响。废气涡轮增压系统是目前在柴油发电机上运用较多的一类增压系统。该系统是由涡轮室和增压器组成的。废气涡轮增压装置与发电机的连接如图1所示。涡轮室的进气口承接的是从汽缸内排出的炽热废气,故排烟歧管相连,涡流室的排烟口接到发电机组排烟管上,工作后的废气从排气管排出;增压器的进气口与空气过滤器管道相连,吸入新鲜空气,出气口接在进气歧管上。若将废气涡轮增压系统平面布局,则如图2所示。由图3可知,涡轮室内受废气冲击旋转的涡轮是主动件,通过一根轴刚性连接到增压器内的压气机叶轮,因此,叶轮是从动件,被涡轮带动旋转,与离心式水泵同样的机理,叶轮*也会产生低压区,吸入新鲜空气,再将空气沿半径方向高速甩出,从而挤压了空气密度,压缩了空气。由图4可见,涡轮增压装置利用发电机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮,涡轮带动同轴的叶轮,叶轮压送由空气滤清器管道送来的空气,使之增压进入气缸。装置与发电机无任何机械联系,涡轮和叶轮的转速取决于废气的量和冲击转速。当发电机转速增快,废气排出转速与涡轮速度也同步增快,叶轮就压缩更多的空气进入汽缸,空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量就可以增加发电机的输出容量。通常而言,加装废气涡轮增压器后的发电机容量及转矩会增大20%~30%。废气涡轮增压装置是利用发电机废气的冲击能量工作的,这些废气的能量如果不加以利用也会被排放而白白浪费。废气涡轮增压装置很好地利用了这一部分能量,对发电机经济性能的改进有一定的帮助。柴油发电机使用了涡轮增压器后发电机升容量提高,油耗率减轻,排污减轻,指示容量和有效功率都提升了,也就是提升了机械效率,自然可以明显改善高负荷区运转的经济性。涡轮增压器不仅使功率范围增大,而且高负载的经济运行范围也扩大了。采用废气涡轮增压系统对经常满负荷高速运行的重型柴油发电机发电机组十分有利。涡轮增压器因为滞燃期短、压力升高率低,可以使燃烧噪声衰减。对于中、轻型载货柴油发电机发电机组及经常处于中等负载或部分负载运行的柴油发电机发电机组也是有利的。由于受炽热废气的冲击,涡轮的作业温度达到600~800℃,且在废气的冲击下,涡轮较高速度可以达到100000转/分钟以上,要比机械增压系统的转子速度高许多。如此高的速度和温度对增压系统的材质、加工精度、润滑和冷却都提出了非常高的要求。普通的机械滚针或滚珠轴承不能承受如此高的速度,因此涡轮增压器普遍采用全浮动轴承,利用发电机润滑油的压力的支持,使连接涡轮和叶轮的中间轴旋转时“悬浮”在轴承孔内。与此同时,发电机润滑油给予良好的润滑,预防高速要素下的磨耗,如图5所示。为了给增压器降温,还导入发电机防锈水来进行冷却。复合增压装置即在一台发电机上同时采用了废气涡轮增压和机械增压两种增压装置。机械增压有助于低转速时的扭力输出,但是高速度时功率输出有限;废气涡轮增压系统在高转速时拥有强大的功率输出,但低转速时增压效果不明显。若把两种增压技术结合在一起,取长补短,弥补各自的不足,就可以同时解除低速转矩和高速功率输出的问题,由此有了复合增压装置。该系统在大功率柴油发电机上运用比较多。在转速较低时,由机械增压供应大部分的增压压力,在1500转/分钟时,两个增压器同时供应增压压力。随着速度的提升,涡轮增压器能使发电机获得更大的容量,与此同时,机械增压器的增压压力逐渐减小。机械增压装置可以通过电磁离合器控制进行动力切断,在速度超过3500r/min时,由涡轮增压器供应所有的增压压力,此时机械增压器在电磁离合器的用途下完全与发电机分离,防止消耗发电机功率。采用了这一装置,其发电机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小。与此同时,复合增压装置组成较为复杂,技术含量高,修理维保不容易,在目前要素下尚难以普及。增压后的空气,因增压器叶片对其做功及受到发电机作业时热传递的影响,其内能增加。因此,气体温度会上升至60~80℃(图6所示)。升温后的空气体积膨胀,反过来又制约了充气效率,即充入容积一定的汽缸后,由于体积膨胀的原由,发烫的空气要比温度低的空气品质要少。从这点来说,高温膨胀的空气削弱了增压的效果。为了防止这一负面危害,对增压后的空气进行冷却,使其温度下降、体积收缩,对提高充气效率是非常有必要的。因此,增压柴油发电机在增压器之后,会设置一个热交换系统来冷却增压后的空气,此系统称为*冷却系统,简称中冷器。中冷器通常布置于发电机的前端,利用迎面的外界空气对流对增压后的空气进行冷却降温,如图4-27所示。温度下降后,增压空气的密度增大,抵消了体积膨胀,改良了充气效率。柴油发电机储油罐及日用油箱设置要求
摘要:储油间在民用建筑内,主要见于柴油柴油发电机房的燃料存储。在规划小空间储油间时,要考虑储存物质的火灾危险性,建筑物的使用功用,预防性途径,灭火手段及管理对策。在综合性治理策略高效的情形下,将火灾危险性降到较低限度。储油间的油箱应密闭且应设置通向室外的通风管,通风管应设置带阻火器的呼吸阀,油箱的下部应设置避免油品流散的设施。 《民用建筑电气规划标准GB51348-2019》6.1.10储油设施的设置应符合下列规定:(1)当燃油来源及运输不便或机房内柴油发电机组较多、容量较大时,宜在建筑物主体外设置不大于15m3的储油罐;(5)储油设施除应符合本规定外,尚应符合现行国家标准《建筑布置防火规范》GB50016的相关规定。 典型柴发油路装置应包含油罐,日用油箱,管路装置,供电及智能监控系统等组成。如图1所示。 柴油发电机室内会设置日用油箱,单个日用油箱间内储存量不大于 1m3。(1)康明斯发电机组配置不超过1m3油箱。油箱中须系统低油位开关并设置20%和50%两阶段油位的预告信号。(2)油箱须按国家标准的要求制造,使用4~6mm厚优质钢板制作,端部作盘形和凸缘形,全部采用电焊。(3)油箱须配备面盖板、油位表、充油管密封帽、防火器、通气帽、滴盘、排渣管、油位开关、溢流管,入油口,存油量计等。存油量计必须为圆盘形具有相当的尺寸清楚地标以存油量,如空位、1/4、1/2.、3/4及满位。油量计之校验须于现场示范。(5)如油箱的静压不足以供所购买的柴油发电机、须供应辅助的电动输油泵(非必须)及其附属管道及相关电源,以便把油从主油箱输送到柴油发电机。油泵的全部电气系统,包括开关装置、发电机起动器、电缆终端均须为防爆型。(7)供油及回油管路必须距温度超过200℃的表面50mm如供给软油管,则所选材料必须耐250℃的发热。 大型数据中心因为柴发功率大,日用油箱储油量已不能满需求,要在室外设置储油罐,通常采用地埋式,实例如图2所示。(2)储油罐须采用厚度不小于6~8mm的钢板制成,并须提供足够和稳固的支撑以防止有关装备在安装或操作时变形。(3)储油罐须供应入孔。所有接缝须经焊接消除。油位检测管的正下方须设有适当大小的金属圆盘以防范油缸底部受到油位检测杆撞击而受损,而有关的金属圆盘须由厚度不小于6~8mm的钢板制成。(4)储油罐入油处须设有一功率显示计及油位超高的提示器。所有检测计、指示器及配线必须为当地消防局批准的设备和物料。 管路装置按照其功用可分为供油管、回油管、倒油管、进油管、退油管。(2) 回油管:柴油通过回油管由柴油发电机室内回流至油罐,回油方法有重力回油和动力回油两种,系统包括管道、阀门、回油泵等,若是采用重力回油方法,则不需设置回油泵。(3) 倒油管:当设置多个油罐时,油罐之间需要进行柴油倒换时,将通过倒油管完成,包括管道、阀门、倒油泵等(4) 退油管:将油罐内柴油退回柴发油路以外的容器,如罐车,包括管道、阀门、退油泵等;退油管可与倒油管通过阀门连接,利用倒油泵和相互连接的阀门实现退油,不再单独设置退泵。 供电装置为油路装置提供动力,包括配电柜、电线电缆、线管、桥架等。自动化系统实现装备启停或开关控制、装置状态监测、漏油检测,包括控制面板、渗油测定等。 油路系统设计应抓住以下几个关键点:关键装置和装备应冗余配置,并进行物理隔离,满足“容错”的要求;能自动制;能自动检测损坏和自动隔离事故。以下将探求柴发油路装置架构该怎么样规划。 日用油箱是关键装备,设置在柴油发电机室内,与柴油发电机一一对应,日用油箱之间应进行物理隔离。例如某参数中心配置了9(8+1)台柴发,每台柴发之间均物理隔离,每台柴发配置一个日用油箱,日用油箱之间也应进行了物理隔离。 油罐是关键装置,一般进行N+x(x≥1)配置,各油罐之间应物理隔离。 例如某数据中心油罐采用2+1模式配置,如图3途径一,3台油罐均未做隔离,任意一个油罐事故,可能会致使3台油罐都被迫下线台油罐未物理隔离,两台油罐中一台故障,可能导致两台油罐被迫下线,储油量不能满足运行要求,这两种策略都存在较大安全漏洞,也不满足Uptime TierⅣ标准。 如图4所示方法三,3台油罐之间都进行了物理隔离,一台油罐发生损坏后,仍有2台在线,储油量不受影响,满足Uptime TierⅣ标准及认证要求。 供油、回油、倒油、退油、进油管路中,供油管路是关键系统,其他属于非关键装置。 油罐至室内日用油箱段供油管需要有冗余配置(一般为2N),在油机房外关于每个日用油箱设置独立电动阀,下面将通过案例解析。 供油系统按照图6设计,已冗余配置并进行了物理隔离,每个油机房外没有单独设置电动阀门,当柴油发电机室外供油管路故障,隔离故障后另一路能正常供油;但柴油发电机室内发生事故要切断该机房的A、B路供油时,则A、B供油干管都要被隔离,所有柴发机房供油中断,这种手段存在较大安全隐患,也不满Uptime TierⅣ标准。 在柴发机房外的A或B路供油管上为每台日用油箱设置独立阀门,油机室内部或外部供油管路发生一次故障,损坏隔离后至少1路供油正常,能满足Uptime TierⅣ标准及认证要求。按照图7设计,在A供油管路上设置独立阀门。 当然也可按照图8布置,在A和B路供油管上同时设置独立阀门,单个柴油发电机室内供油管发生损坏,只需隔离损坏部分,其他油机室仍是两路供油,可靠性更高,但系统规划相对更复杂、维保难度更大、造价成本更高。 回油管路、倒油和退油管是非关键系统,按照N模式配置,满足基础需求即可,但在倒油和退油使用流程中要保证总的可油量不少于12小时。 综上所述,在兼顾满足Uptime TierⅣ认证、经济性的情下,管路系统架构规划可以参考图9。 供电系统为柴发油路系统供应动力,是关键系统应进行冗配置和物理隔离,另外供电系统规划要结合其他装备情况,确保供电系统发生一次故障后,供油装置至少有1路能正常供油。例如某数据中心计划采用3(2+1)台地埋油罐、9(8+1)台柴发,供油装置如图10所示,配电系统可以参考图11,关键的供油设备及控制系统都是按照2N配置,供电装置与之对应规划,非关键的倒油和回装置的配电,可以根据维护需求由A或B供电装置供电。 智能控制器是关键设备,要冗余配置,参与联锁控制的检测信号则分成2路信号同时接入控制模块A和B,仅用于显示记录的测定信号按照A/B路供油系统接入各自所属区域的。(1)A/B路供油管路装置中的潜油泵、油罐出油电动阀、管电动阀、供油管路的渗油检测均接入对应的A/B路控制系统,A/B路操作系统能控制A/B路供油泵启停、阀门开关,实现自动供油。智能控制系统能监测这些装置的状态,当产生渗油状况后,操作界面可以依据渗油点状况切断相关阀门或油泵,实现损坏自动隔离。 例如A/B路供油管路装置中的潜油泵、油罐出油电动阀、支管电动阀、供油管路的漏油测量均接入对应的A/B路控制系统,当A路控制装置产生损坏后,A路的潜油泵、阀门不能正常作业,致使A路供油装置事故,但B路供油系统仍能正常供油,满Uptime TierⅣ认证要求。若B路的潜油泵或供油管阀门接入A路控制模块,当A路监控系统发生事故,B路供油装置无法正常运转,存在较大安全漏洞,也不满足Uptime TierⅣ标准及认证要求。(2)参与联锁控制的测定信号,如油罐液位、日用油箱液位、日用油箱渗油、日用油箱至柴油发电机组的供油和回油管路漏油检测、柴发机组漏油检测、火灾信号等,则应分成2路信号同时接入控制界面A和B,确保信号能同时联动A、B路油路系统。 例如油罐液位信号,当油罐液位过低,为避免油泵空转要同时联动A、B路潜油泵停止运行。例如日用油箱液位信号,当液位过低时联动A、B路供油系统同时供油,当液位恢复后要联动A、B路供油装置同时停止供油。例如日用油箱渗油信号,当日用油箱产生渗油要同时要联动A、B路供油装置停止供油。例如火灾信号,当日用油箱间发生火灾时要联动切断该A、B路供油。 综合上述,若让柴发油路系统的规划对策达到Uptime TieⅣ标准并通过认证,规划程序中一定要理解并落实“容错”、“自动控制”、“故障自动辨识、自动隔离”等关键要求。但正如文章开始所述,有资质的油路规划单位多服务于石油、石化行业,参数中心行业案例、经验非常少,要让他们理解这些关键点并落实在设计策略中。柴油发电机冒大量浓烟故障情形、原由及解决办法
柴发机组排烟冒出异样烟色是技术状态不好的一种外在表现,如果继续使用下去,必将致使汽缸内积炭严重,损伤加剧,耗油比增加,供电不足等不好后果。因此在使用中务必致使足够的重视。发电机组的发电机在正常状态下作业时,所排出的烟是无色或浅灰色。若发电机排出浓烟,则说明技术状态恶化,是有故障的前兆。柴油发电机冒不一样颜色的烟,反应柴油发电机不一样的工作状态,如柴油发电机在工作中冒黑烟、白烟和蓝烟,就表明柴油发电机工作异样,存在一定的故障,应及时解决故障,才能提升柴油发电机的作业效率。 柴油发电机在工作中冒黑烟就是燃油不能完全燃烧,在废气中含有大量炭粒。(4)供油提前角不对。在使用流程中,柴油发电机供油提前角出现改变,当供油提前角过小,供油时间太迟,使柴油发电机工作粗暴,后燃增加,燃料无法完全燃烧,形成碳烟而排出,造成排烟冒黑烟。(2)喷油嘴雾化不良或喷油压力低、滴油等属于柴油发电机常见毛病,可采用单缸断油法进行判断,在柴油发电机中低转速工作状态下,用扳手依次拧松高压油管接头,逐缸停止供油,如柴油发电机的某一缸排黑烟的情形减轻或消失,则可判定为该缸喷油器有故障。应察看、校正喷油嘴。(4)调整供油提前角,使其符合规定要求。如图1所示,25%、50%、75%、100%负荷工况的较佳喷油提前角分别是13、14、23、25°CA。 柴油发电机在工作中冒白烟是燃油掺水和未燃烧完全的柴油汽化后从排气管解决。在寒冷季节时,柴油发电机冷车起动排白烟,属于正常状况,但当柴油发电机热车后,排烟管仍冒白烟,则说明柴油发电机作业异样。(3)汽缸破裂或缸垫漏水。当气缸盖漏水或汽缸垫冲坏与水道连通,冷却水渗入气缸内,在排烟时形成白烟。若汽缸内进水过多,柴油发电机要禁止启动,否则将发生连杆折弯、机体捣毁等重大故障,在进水之后必须将水排出方可起动。(3)将手靠近排气消音器处,白烟吹过手面时,有细微水珠。可以用逐缸断油法查看是哪一缸漏水,再确认是因为汽缸破裂,还是汽缸垫冲坏所致,然后更替相关机件。 柴油发电机蓝烟的发生机理为润滑油进入燃烧室内受热蒸发成为蓝色油气随废气一起排出。(1)柴油发电机机油油量过多。当柴油发电机机油油量过多,由于激溅润滑,机油沿汽缸壁窜入燃烧室,随废气排出形成蓝烟。(7)气缸封闭不严,机油窜入燃烧室燃烧。其原由是活塞环卡死在环槽中;活塞环弹力不足或开口重叠;活塞与汽缸配合间隙过大或将倒角环装错等。(1)首先检查油底壳中润滑油的存量,若油量过多,应放出多余部分,以达到油尺刻度中线偏上为宜(较佳位置如图5所示);若润滑油温度太高或油质变差,则有可能是汽缸垫在机油道口处烧坏所致,则应更换缸垫与润滑油。(2)若空滤过脏,长时间一直操作,导致发电机内进入灰尘,加大发电机磨耗,使活塞环和缸壁受损,机油窜入燃烧室燃烧,从而发生烧机油现象致使排蓝烟,应更替空气过滤器。(3)若不属于以上起因,则应先处置喷油嘴针阀积碳,积碳容易集结部位如图6所示。若机件磨损严重,应更换。然后再验看压缩装置中活塞环是否有断裂、卡滞、扭曲及装反等情形;气缸和活塞间隙是否超过极限间隙,连杆轴承间隙或气门杆与导管间隙是否过大等。(4)若系活塞环开口在一条直线上或活塞环弹力不足、活塞环倒装及磨损过多或折断,引起机油上窜,则应错开环口,准确装配活塞环或替换不合格的活塞环。 柴油发电机作业时,不冒烟或冒一些清淡的灰白色烟,有时用肉眼都难以看见,就表明柴油发电机工作正常。如柴油发电机作业时冒浓烟,是柴油发电机发生损坏的表现,这种损坏会致使柴油发电机功率不足。因此,在柴油发电机工作时要注意观察冒烟的烟色。发现烟色不正常,如冒黑烟、蓝烟、白烟应概述、查找因由,并加以解除。危害柴油发电机排烟管排烟不正常的缘由有很多,除柴油发电机本身条件以外,还有柴油发电机本身以外的要素。柴油发电机寒冬低温不好起动原因和较佳处理方法
的起动良好性,不仅取决于本身的技术情形,还受外界气温的影响。例如进入冬季,气温会越来越低,而柴油发电机组运行正常工作都需要在零度以上,但在冬季低温环境下起动就较为困难,会给用户供电安全生产**带来了一定的风险和困难。因此,康明斯发电机组作为重要后备和应急补充,低环境温度会对康明斯发电机组的运行造成严重的危害。本文通过对柴油发电机低温着火困难的缘由解读以及多年的实践,康明斯公司在本文中提供了多项能够保证柴发在低温环境下正常启动和运行的步骤,从而了保证用户供电安全生产有序进行。 柴油发电机在环境温度10℃以下时通常都不同程度的会出现着车困难的问题。在北方每年的12月份起直到次年2月份,几乎占一季度的时间的夜晚和清晨都在0℃以下,柴油发电机(尤其是室外停放的)均会不一样程度受到天气条件危害而表现出不能起动。康明斯发电机组在低温环境下经过一夜时间降温,机组温度早已和气温相近,从而发生诸多因素使机组不能着车。康明斯发电机组冬天低温环境下起动难的问题,必须引起装备**部门的足够重视。(3)由于起动速度减轻,压缩空气渗漏增多,气缸壁散热量增大,致使压缩终了时的空气温度和压力大为降低,进而使柴油发火的增长期延长,严重时甚至无法燃烧。(4)低温下的柴油黏度增大,使喷射转速减轻,加之空气在压缩终了时的旋流转速、温度和压力都比较低,使喷入汽缸的柴油雾化质量变差,难以与空气迅速形成良好的可燃气体并及时发火燃烧,甚至很难着火,致使无法着车。 当柴油发电机很难着火或者无法起动时,首先应注意柴油发电机的起动转速。由于起动速度除与发电机的转动阻力、电瓶的功率以及启动电路的技术状况有关外,还与外界的气温有关,因此当按下启动按钮而无法启动时,可能出现以下情形,起动速度正常,启动转速减少曲轴因启动马达不作业而不转,或起动机空转而曲轴不转动。不能开启,柴油发电机不能起动或不易起动的缘由、诊断与清除上述情形除启动速度正常及受气温影响而使启动速度降低甚至使曲轴不能转动外,都属于蓄电池或起动电路技术状况不好的故障状况,故应查看蓄电池和起动电路技术情形。 至于柴油发电机因气温低使启动转速减轻不能起动,可以根据当时的气温和排烟管排烟状况加以判定。如气温很低,喷入气缸的柴油以蒸汽的形态排出时,一般为柴油发电机受气温影响无法启动,应加温后再起动。如启动速度正常,但发电机无法启动,注意观察柴油是否进入气缸。因为此事故多是由汽缸的密封性差、供油提前角不符合要求和起动油量不足等起因造成的。 为从这些因由中迅速、准确地找出无法启动的具体确切的起因,关键观察柴油是否进缸,即观察排气管是否排气和倾听发电机有无爆发声。启动转速正常,启动时无烟排出,也无爆发声。此事故情形的实质是柴油没有进缸,原由是喷油器不泵油(其直接因由可能油道内有空气、对电磁阀控制油路的电线无电) ,或低压油路不供油(其直接因由可能油箱无油、油路内有空气或堵塞、输油泵不工作等)。这时,应本着先易后难、先外后里的原则,首先观察喷油嘴拉线是否退回、操纵杆和驱动连接盘的固定螺栓是否松脱、油箱是否有油,然后拧松喷油嘴上的放气螺钉,按下柴油泵按钮或压动输油泵的手动泵,检验油路是否堵塞和有空气,按下启动马达按钮,检查输油泵作业是否良好。 柴油发电机的每个工作循环由进气、压缩、做功、排气四个行程。柴油发电机在进气流程吸入的是空气,在压缩行程接近终了时,柴油经喷油咀将油压提高到10MPa以上,通过喷油嘴喷入气缸,在很短时间内与压缩后的发热空气混合,形成可燃的混合气。在燃烧的高压气体推动下,活塞向下运动并带动主轴旋转而做功,废气经过排烟管排入大气。气温较低而无防止对策的情况下,将造成柴油发电机组无法启动和起动后输出功率不足的危害。(1)柴油发电机汽缸压缩终了时空气温度达不到启动所要求的温度,且汽缸内压缩空气压力也明显低于起动所要求的压力,造成无法启动;或启动后带载能力不足。(2)电瓶较佳作业温度为20~40℃,随着环境温度的减少,其电网流输出能力也相应地下降,致使柴油发电机启动系统输出无力;环境温度过低时,机油黏度变大,各摩擦负之间阻力加大,使柴油发电机启动速度下降。上述两个不利条件的叠加,更增加起动难度。(3)当环境温度偏低,机油在气温偏低时粘度较大,其流动性变差,不仅增加康明斯发电机组的零件损伤,而且因为零件运动阻力增大,使机械容量损失增加,柴油发电机组的输出容量就会减轻。经常性冷缸起动加载磨损,将整体减轻机器的负荷能力。(4)环境温度过低,气缸温度就会很低,汽缸内的水蒸气就容易凝结在缸壁上,而柴油发电机燃烧时生成的二氧化硫遇到冷凝在缸壁上的水,就会变成强列的腐蚀剂粘附在缸壁上,因此缸壁表面就会受到强烈的腐蚀,致使其表面金属组织疏松;当气缸套与活塞环之间相互摩擦刮削时,会使腐蚀层表面疏松的金属很快磨损脱落,或在缸套作业表面出现蚀点、凹坑。气缸的磨耗影响柴油发电机组的负荷能力。 目前国内应用的轻柴油按凝固点分为7个标号:10#、5#柴油、0#柴油、-10#柴油、-20#柴油、-35#柴油和-50#柴油。 选型不一样标号的柴油应具体根据使用时的气温决定。比如在0°C凝固的柴油称之为0号柴油,在-10°C凝固的柴油称之为-10号柴油,在-20°C凝固的柴油称之为-20号柴油,在-35°C凝固的柴油称之为-35号柴油,在-50°C凝固的柴油称之为-50号柴油。需要注意的是,这个凝点并不是柴油完全凝固成固体了,而是柴油失去流动性了。 柴油的构造成分复杂,与纯化合物的液体不同,有一个危害到实际操作的指标叫冷滤点。冷滤点是指在规定条件下,当柴油通过过滤器每分钟不足20ml时的较发热度(即流动点操作的较低环境温度)。因此,并不是在凝点之上的柴油都可以操作,在冷滤点的温度下,柴油虽然仍然是液体,但液体中会凝结出一个个的小晶粒,这个晶粒无法通过柴油滤清器。于是,柴油的选用必须高于冷滤点。对照上表,较低气温在4℃以上地区选择0号柴油,较低气温在-5℃以上地区选定-10号柴油,较低气温在-14℃以上地区购买-20号柴油,较低气温在-29℃以上地区选型-35号柴油,较低气温在-44℃以上地区选取-50号柴油。根据当地的较低气温合理选定柴油的标号,既不要过量节约也不要浪费。按当地较低气温购买柴油,常用的场景如下表2所列。 备用康明斯发电机组一般设定为自动启动,停电时即全速启动,无怠速启动流程。起动后转速和电压正常后并机、带载,整个步骤要求在30秒之内完成。秋冬天节温度低,若经常性冷缸启动,必然造成装置严重磨耗,甚至在电池性能不良的状况下也可能不能起动。基于前述的低温下不佳危害,需要采取必要的应对步骤。 大型康明斯发电机组通常均配备了循环水电加热机构,气缸和润滑油常年保持在35-55℃之间,利于需要应急时能立即全速起动且起动后带载能力达到布置要求。 水套加热器是为柴油发电机水箱宝、机油专业预热的机构,使缸体达到适合运行的温度,是低温工作环境下康明斯发电机组*的配套装置。通过电加热将缸体内的部分防冻液进行加热,通高温水和冷水的密度差机理进行热循环,进而将机组缸体、装置固件上的润滑油预热,达到暖机和改进润滑因素的目的。油机工作环境温度低于0℃时应开启水套加热器,将水温加热维持至30℃左右適宜。 对照表格的柴油冷滤点,按当地较低温选定相应标号。如上海地区较低温为-5℃左右,购买-10#柴油。 对于放置在室外的柴油发电机组,应更全面考虑低温对整个输油路径的危害。除了需要根据往年较低温选用柴油标号外,对于室外输油管裸露部位、室外临时油箱等采取保温防护策略,防范产生突发的突破温度下限的状况。 应根据柴油发电机的特征和本地区的气候状况来选型粘度合适的机油,冬天低温地区宜操作低温性能优秀的润滑机油或专业防冻机油。此类机油黏度小,润滑性能好,起动阻力小,可以高效改进低温条件下柴油发电机的启动性能。比如,北方地区操作的是粘度等级为SAE15W-40的多级机油,适宜在严冬使用。 蓄电池较佳工作温度为20~40℃,随着环境温度的降低,其输出能力也相应地下降,导致柴油发电机起动装置动力不足;同时环境温度较低时,机油黏度变大,各摩擦负之间阻力加大,叠加了启动难度。必要时需对电瓶进行保温,保证能正常充电且有足够的输出电流,从而保证有足够的启动系统功率。 根据有关资料,0℃时铅酸电瓶损失约30%的功率,对于室外环境的柴油发电机组更需要重视,对于容量下降明显的在冬季之前及时更替新的起动电池。 对于柴油发电机组本体的加热装置或缸体温度设置监控点,加热系统损坏或加热器保险丝熔断致使无法加热的,能及时得到处置。启动电池和临时油箱宜设置温度监控,也可本地放置温度计便于巡检时进行查验。 寒冬冰雪灾害性低温气候期间,应增加柴油发电机组装置维保检查频次。提前更替柴油滤芯、机油过滤器、空气滤芯等常载部件,替换机油和防冻液冷却水。保持机组各部位清洗、干燥,电路接触良好,确保油机工作在较佳状态。 冬天冰雪低温气候期间,应增加专项柴油发电机组启动测试,及时解除机组安全隐患,确保在双路大电中断的状况下,康明斯发电机组可以及时起动**装备电源提供。 冷天注意关闭油机房门窗,要素允许的情形下,宜安装电动百叶窗,有利于柴发机房的保温隔热。冰雪天气期间应开展专项查看和巡视,防范机房门窗屋面、电缆沟等渗水或结冰。 对于冷起动性能方面的柴油发电机,其不能着车问题比柴油机突出;尤其是冷天低温下,柴油发电机润滑油的粘度大,加之柴油在低温要素下流动性差,如果气缸磨耗,压力不足。总之,柴油发电机在低温下是会发生难以起动的先天特征,但是也不是无法克服和防范的。因此,在低温环境情形下起动是相当困难的,较佳解除办法便是采取冷却机构安装预加热装置。柴油发电机对中检查、测定、组装及危害因素
摘要:不正确的对中将会造成过量的震动,从而缩短柴油发电机和发电机的轴承以及联接件的使用年限,而且经常需要重新对中。柴油发电机组良好的对中作业包括合适的调整垫片,正确的固定螺栓拧紧力矩,高精确的千分表,以及为轴承间隙、热膨胀和柴油发电机的其他特性留有余量。此外,在做任何测定或校正之前,所有的被测表面及配合表面必须完全干净,无润滑脂、油漆、氧化物或锈蚀和脏物,因为所有这些物质均可能造成测定不精确。 当发电机和柴油发电机的中心线是平行的但不一样心(见图1),会发生平行不对中,也称为孔不对中。 孔不对中可使用(见图2)所示的千分表进行检查。当固定千分表的轮子转动时沿飞轮外径上的几个点观察千分表的读数。根据经验作法,发电机的轴要比柴油发电机轴略高,这是因为:注:两部分较好一同旋转。这样可以解除千分表上因部件失圆造成的误差。采用非康明斯连轴器时,由于橡胶联轴器会造成错误的读数,因此在对中心时发电机要从柴油发电机上断开。 当发电机的中心线和柴油发电机的中心线),会出现角不对中,也称为面不对中。(1)角对中可以容易地用塞尺在两个部件联结处测到(见图4)。正确的对中应当是在联结轴周围四点检测到的值该当相同。(2)联轴器安装后,千分表从一个面到另一个面可指出所有角偏差。在任一种种状况下,读数都会受随测量点到旋转中心距离的影响。(3)在确定了柴油发电机和发电机之间的对中后,应检修曲轴的轴向窜动。确认联轴节的螺栓拧紧之后没有造成对止推轴瓦的轴向推力。 下面图5、图6、图7、图8显示出了四种不对中情况,并且可能发生在不止一个平面。基于此,检修对中时必须每90°一个间隔进行测量读数。 加工精确低的法兰会造成明显的不对中性,也不可能实现准确的对中。(1)端面跳动是指轮缘端面偏离轴中心线垂直线)径向跳动是指驱动轮的中心平行偏离轴中心线的距离。 当不对中出现时,必须检验飞轮、离合器或联轴节、被驱动件和轮毂的端面和径向跳动。端面和径向跳动必须要调校。飞轮上导向孔的径向跳动无法超过0.002英寸(0.05毫米),安装到飞轮上联结件的径向跳动不超过0.005英寸(0.13毫米)。法兰的端面跳动不超过0.002英寸(0.05毫米)。调节垫片 所有设备下的垫片的厚度较薄为0.76毫米(0.03英寸),较厚为3.2毫米(0.125英寸),防止在以后的调整中需要减少垫片时没有合适的垫片可用。垫片过厚在操作中可能会被压缩。垫片组应由防锈材料制成,并应小心装卸。柴油发电机 对中后,每个安装面必须承担其各自的负载。下图示出用以验证发电机或柴油发电机正确加垫的过程。当安装的垫片数合适后,在进行调整对准时应均等地加或减垫片。拧紧装备安装螺栓的步骤如下:(3)如果千分表指针读数在0.05毫米以内,重新拧紧螺栓,然后进行程序(4)。如果指针读数超过0.05毫米,在螺栓的支脚下加调节垫。松开所有螺栓,重复流程(1)到(3)。(4)如果指针读数在0.05mm以内,重新拧紧螺栓。如果指针读数超过0.05毫米,在螺栓的支脚下加调整垫。松开所有螺栓,重复流程(1)到(4)。 当螺栓被“拉长”至计算长度时,其拧紧功率是合适的。适当“拉长”能将驱动装备可靠地紧固到机座上。在这种状况下产生的夹紧力虽受到振动而致使活动也仍可保持不变,如果拧紧螺栓的力矩不足,振动时就不能保持夹紧力,而会逐渐松动并产生偏移,见图10。装配螺栓的位置 每一个柴油发电机或发电机的固定螺栓都有必须穿过实心的材料 。如果固定螺栓穿插过空心位置,就会引起变形。如图11所示。对中程序 在所在主要装置都装在机座上之后,就要进行最后的对中工作。柴油发电机应充满油和水,并处于准备工作状态。(1)柴油发电机和所有机械驱动的设备间的不对中性一定要达到较小。许多主轴和轴承的事故就是因为驱动装置的不准确对中造成的。在作业温度和带负荷下,不对中总是要造成震动和/或应力负载。(2)由于在柴油发电机的作业温度和带负荷下作业的柴油发电机没有精确可行的程序测量其对中性,所有康明斯的对中过程必须在柴油发电机停止和柴油发电机及所有发电机在环境温度下进行。(3)在没有读取千分表的读数时,将发电机尽量放到它的较终位置上。在发电机的每个安装表面下面应装有较薄0.76毫米和较厚3.2毫米的垫片。联轴节的装配 联轴节装配如图12所示。在进行对中检验时,其他联轴节的挠性元件必须拆卸。元件的“刚性”会妨碍精确的对中读数。最后的对中工作 用千分表支架装两个千分表以便同时检测孔和面的偏移。记录对中性读数的正确位置。(1)在读取端面读数之前,应确保用途在主轴端部的推力总是具有相同的方向。在顶部将两个千分表对零,并每隔90o(1.5弧度)读取一次读数。转动柴油发电机来转动整个设备。千分表 千分表可以检测到非常小的距离变化。进行轴的对中时,需要测定由于偏移而产生的微小距离的变化。千分表的装配必须牢靠,这样才能准确测出对中值。千分表支架(1)当固定在一个轴上并转动时,千分表支架必须有足够的刚性,才能牢靠地支承千分表。支架可以使千分表处于检测点位置,适当的支架是可以调整的,以便可以在不同中的传动系上进行检测。(2)千分表支架不能因为千分表的重量而弯曲。普通商用千分表支架在千分表转动时,可能会由于支承不牢而出现读数误差。不建议操作千分表磁性底座支架。(3)为了检测支架的刚性,可以将相同一组的支架和千分表旋转一个圈,同时读取支架端的联轴器读数。允许的较大读数小于0.025毫米(.0001英寸)。也可能需要在支架端的联轴器上,用螺栓临时联接一个刚性很好的基准臂,当读取对中读数时,用相同一组的支架和千分表来检测读数。 康明斯建议在进行对中性检测时,应使用如图13所示的支架和千分表。用两个12.7毫米(0.5英寸)直径的螺杆或螺栓来组装连接器。不同尺寸的轴可能需要制造不同的支架。千分表读数的正确性(1)有一个快速程序来检测千分表在检验面对中性时的读数的有效性。如下图,从给定的A、B、C、D四个不同点读数。在读数时,千分表必须返回A点,以确信读数回到0。(2)请记住这个快速检修法需读数B+D应等于C。(当检验对中性时,将驱动和被驱动轴一起旋转,这种方式得到的测定值是高效的)。千分表读数的说明 采用前主轴驱动时,千分表读数可能会显示出被驱动轴低于柴油发电机。这是因为千分表是装在被驱动轴上,而不是装在柴油发电机上,由于联轴结的结构,要反转千分表基准点,见图14。轴承间隙 发电机转子轴和柴油发电机主轴分别绕各自的轴承中心线转动,因此,它们的中心线该当是重合的。对中工作是在静止状态下进行的,这时主轴支承在其轴承的底部。工作时,曲轴并不是处在这个位置上。爆发压力、离心力以及柴油发电机油压力都力图将主轴提起使飞轮绕着它的线。 柴油发电机在静止时,飞轮和联轴器的净重会使主轴弯曲。这个影响必须在对中时得到补偿,因为在对中步骤中,它会导致导向孔或飞轮旋转外径比曲轴轴承的实际中心线低。因此康明斯建议应在装好联轴节时进行对中检验。如图16所示。3、 柴油发电机在相对轴旋转方向的反向扭转趋势和发电机在轴的旋转方向的旋转趋势就是反功率。它将自然地随着负载而增加,以及导致震动。这种震动在怠速时感觉不到,但在带负荷时可感觉到。这一般是因为在反功率功用下,底座强度不足而发生过度的底座挠度,从而改变中心线对中而造成的。这存在边对边的中心线偏差危害。在柴油发电机怠速(无负载)或停机时,偏差就会消失。4、 当柴油发电机和发电机达到作业温度时,热扩张或热膨胀也就随着出现。它同时向垂直和水平两个方向膨胀。垂直方向的膨胀在部件装配脚和它们各自的旋转中心线之间产生。这种膨胀的大小决定于所用的材料、发生的温升以及从旋转中心至安装脚的垂直距离。(1)垂直补偿包括将对中设备调至非零值。(2)曲轴水平方向的热膨胀从柴油发电机的止推轴承向另一端增长。当被设备连接到柴油发电机的这一端时,就要考虑这种热膨胀。如果发电机用螺栓固定到柴油发电机机体时,这种膨胀功能是轻微的,由于缸体和主轴差不多以相等的膨胀率膨胀。(3)水平补偿可采用一个允许驱动与被驱动装备之间作充分相对运动的联轴节。装配装置时,应考虑使水平方向热膨胀进入联轴节的作业区,而不远离联轴节作业区。否则,会引起曲轴止推轴承负载过量,和或使联轴节故障。如果考虑柴油发电机在热态对中检验时,使主轴仍具有端面间隙,则在冷态时就应该留足够的间隙。 随着社会经济的多元化发展,柴发机组与各个行业领域都休戚相关,柴发机组由柴油发电机、发电机、高弹性联轴器、公共底座等部件结构,柴油发电机发电机安装在公共底座上,高弹性联轴器用于柴油发电机主轴与发电机轴的连接,两者轴线与公共底座连接面平行,使得轴系处于水平自由状态,保证其安全稳定运行使用。为确保柴油发电机组的稳定运行,发电机组在装配时,柴油发电机曲轴与电机轴结构柴发机组的轴系,要求两者完全对中,若两者存在偏移或夹角,则发电机组运转时,对轴系将发生极大的损伤,同时对高弹性联轴器也出现损害,大大减轻其使用年限,严重危害发电机组运行的可靠性。官方提醒:未经我方许可,请勿随意转载信息!如果希望领悟更多有关柴发机组技术数据与产品资料,请电话联系出售宣传部门或访问康明斯发电机公司官网:柴油发电机冷却装置改善和效果提高的手段
摘要:对柴油发电机发烫进行冷却能大大降低冷却水和机油的散热量,减小柴油发电机的热损失,改进柴油发电机工作程序状况。冷却机构作为柴油发电机的重要结构部分,其用途效果不仅危害柴油发电机工作的可靠性,更直接影响其经济性能。康明斯公司通偏高温冷却试验和试车试验,结果表明冷却水温度对燃油经济性的影响极大。因此,提高冷却系统的效果会使柴油发电机动力性和经济性得到了充分发挥,可满足柴油发电机在各种工况下使用。 四冲程柴油发电机通过空气与燃料在汽缸内部的混合、燃烧,把燃料的化学能转变为热能,推动曲柄连杆机构运动,向外输出功率,并把废气排入大气中。在此步骤中,有相当一部分热量通过汽缸壁传给冷却水装置,由冷却液循环向周围的环境散热。易发的柴油发电机冷却系统由防锈水泵、柴油发电机冷却腔、调温器、散热水箱、冷却风扇等构成。 当冷却效果良好,柴油发电机能够运转在较佳作业温度时,柴油发电机汽缸内吸进的新鲜空气量充足,喷入汽缸的燃油能与涡动的空气充分混合并完全燃烧,输出较高动力;各部件受热均匀,变形小;各相对运动部件间的间隙符合规划要求、润滑油的润滑性能得到充分的发挥,润滑油不易变质,相对运动部件的磨损减少;排出的废气中对大气环境污染的成分减轻。 衡量现代柴油发电机运转的经济性能,除了指示耗油量、高效耗油率、指示效率、有效效率等经济性能指标,还必须考虑在运转程序中各相对运转部件的过量磨耗引起的零件损坏的损失,恶劣的工作环境引起润滑油提前变质而缩短操作周期的损失,柴油发电机在作业流程中因不完全燃烧生成的HC、NOx、SO2、CO等污染物造成对机件的腐蚀破坏,排放废气造成的环境污染等。无论是经济性能指标,还是柴油发电机在运行流程中引发的各种损失,都直接与柴油发电机的冷却效果有关。 柴油发电机的冷却装置水温偏低,容易增加废气排放、加剧零部件磨耗、减小功率输出,缩短柴油发电机的使用寿命及增加使用费用;水温太高同样会引起柴油发电机新的磨损。对水冷式柴油发电机较佳冷却液工作温度的试验结果表明,柴油发电机全工况较佳防锈水作业温度为86.3 ℃。有探讨表明,当水箱宝温度从80 ℃降到30 ℃时,零件的磨损转速会增加1~2倍。 在正常运转状态下,冷却水温度维持在80~90 ℃,柴油发电机的经济指标比过高。因为农用柴油发电机的工作受环境影响比较大,工作因素比较恶劣,对冷却液的循环路径及冷却强度的调节一般操作机械的调节方式,不能及时地根据柴油发电机的热负荷调节柴油发电机冷却效果,造成柴油发电机的运行功率不能充分发挥、额外损失增大;另外,使用者的使用管理错误,使冷却装置不能真正发挥其功用,进一步恶化柴油发电机工作条件,增加柴油发电机的额外损失,甚至危害到柴油发电机作业的可靠性。冷却系统对柴油发电机的危害主要表现在以下方面:(13)柴油发电机供油时间不正确,增长或提前过多致使在缸内燃烧不充分,在排气管燃烧发生发烫,危害冷却; 如果冷却机构中已经形成水垢,将严重影响康明斯发电机的冷却效果,应及时地进行处理。其清洁方法有两种。 清洁剂的配制与操作程序对于铝合金气缸盖的发电机,无法用酸碱性较大的清洁剂。 在缺少酸碱清洗剂的情形下,亦可使用有压力的清水来冲洗,但冲水压力不能超过0.3MPa(3kgf/cm2)。其步骤如下:① 放出冷却液箱的水箱宝,拆下散热器进、出水管,汽缸盖出水管、节温器,然后装回汽缸盖出水管。② 用压力不超过0.3MPa(3kgf/cm2)的清水从汽缸盖出水管灌进,冲洗水套,将积垢消除,直至水泵流出水不浑浊为止。 风扇皮带不能过紧或过松。过紧会加载皮带磨损,缩短使用寿命,增大了充电机和水泵的拉力,加载了充电机和水泵轴的磨损,同时也增加了内燃机功率的消耗;过松会使皮带打滑,充电机、水泵和风扇的速度减少,危害散热效率,使充电电压降低。因此,皮带过紧或过松时,必须进行调节。 风扇皮带松紧度的检查步骤,若不符合规定值,可旋松充电发电机支架上的固定螺钉,向外移动发电机时,皮带变紧,反之则变松。调好后,将固定螺钉旋紧,再复查一遍,如不符合要求,应重新调节,直至完全合格为止。 在发电机组中修、大修及水泵、风扇等处轴承润滑油脂不足时,应及时向水泵、风扇等处轴承注入润滑油脂(黄油),以减轻轴承的磨损。 应急康明斯发电机组冷却水换热装置,系统包括第一换热器、第二换热器、水泵、控制阀、滤清器、温度计和压力探头,冷却用中间水经过滤清器、水泵和控制阀后通过第二换热器、发电机组水道、第一换热器后回流冷却再循环,已持续对发电机组冷却;所述第一换热器可选的接入发电机组水道;控制阀、所述温度计、压力传感器设置在水管上且与控制箱电讯连接。 在整体构成上,该防冻液装置换热装置采用两套板式换热器、一台离心泵、及相对应仪器仪表和控制箱,在作业过程中,通过离心泵将中间水导入冷却水机构换热模块进行冷却,再将冷却后的水箱宝送回柴油发电机防锈水装置,以保证冷却水的流量、压力和温度,从而整个装置的用电负载,增加冷却液系统可靠性。通过两套板式换热器,能够减轻空间占用,提升转配安装灵活性,便于修复且对发电效率危害小。(1)冷却液尽量使用自来水等杂质少的软水。含盐分多的水,矿山或温泉附近的水对缸体和恒温器等有腐蚀功用,尽量不要操作。② 补充冷却水时,打开散热器端盖,将水缓缓灌入至端盖位置,(10L/MIJ)。这时,要注意预防杂质的混入,加水速度太快会混入空气,这也是致使发电机发烫的起因,发电机运转后水位可能会下降,怠速运转数分钟后可验看一下水位,不足时加以补充。④ 排除水箱宝装置内的空气时,松开发电机的出口水管或恒温器上的冷却液温度传感器的话,效果会更好。 提升柴油发电机的经济性能,不仅要提升柴油发电机的有用容量,减小柴油发电机的有效耗油率,还要减小柴油发电机在各种负载状况下的额外损失,减小对环境的污染。通过采用新型的冷却技术,对冷却系统进行改进,改善冷却机构的冷却性能,有利于提升能源的利用率,减轻污染物的排出,获得良好的经济效益。 通过对柴油发电机冷却水温度等实施实时监测,将水温等信号转变为电信号经柴油发电机ECM排除后,控制电控调温器电磁线圈的供电情况,及时、正确地获得与柴油发电机防冻液温度要求相匹配的阀门开度,控制冷却系统的水流循环手段;适时启动、关闭电动风机及改变风机速度,改进冷却强度,使柴油发电机获得良好的燃烧性能,提高能源的利用率。周天翼等[7]模糊控制机构的实机试验结果表明,设定控制温度为90 ℃,环境温度为15 ℃时,防冻液温可控制为(90±4) ℃,获得良好的控制精度。对柴油发电机冷却装置模糊控制讨论表明:冷却机构智能控制机构实现了散热能力控制的智能化,可以精确自动地调节冷却液的温度,把柴油发电机的工作温度限制在较佳阶段,增长了使用寿命,提升了工作效率,降低了损坏率。该控制机构可根据康明斯发电机组的运行转速、柴油发电机的防锈水温来综合控制冷却系统,从而达到减少电耗、减轻油耗的效果。具有性能稳定、工作可靠、节能潜力大等优势。 改变普通蜡式调温器的温度-升程曲线固定不变的情形,以获得能根据柴油发电机负载、转速等条件灵活控制的温度-升程曲线。通过在普通蜡式调温器的感应体中嵌入电控加温元件,采用柴油发电机ECU对防锈水温等数据测定、解除后,按原先设置在柴油发电机ECU内的温控map图,输出信号控制电控加温器的端电压,使石蜡融化的步骤不再是以柴油发电机的水箱宝温为主导,大大提高调温阀门的动作灵敏度。可以根据柴油发电机负荷、速度、水温高低要求,由柴油发电机ECM自动实现对加温器两端电压的控制,使其在0、4、9、12 v的范围内变化,电控蜡式调温器的反应时间由普通蜡式调温器的4.38 s降低到1.16 s,从而提前达到较佳工况,减轻损失。 采用电控阀门和电喷水泵取代传统的节温器和直驱水泵。改变水泵直接受柴油发电机驱动的限制,冷却装置效能不仅受柴油发电机速度控制,还受到柴油发电机的散热损失等危害。通过柴油发电机电喷单元对柴油发电机温度进行实时监测,对水箱宝流量及在不一样回路中的流量分配进行精确控制,满足不一样工况下柴油发电机的冷却要求,使柴油发电机冷起动时间缩短,不一样工况下柴油发电机工作温度波动小、工作效率高。对柴油发电机电喷冷却系统探求认为:与传统冷却系统冷却方式相比,清除水泵与曲轴间的耦合关系,通过精确控制水泵速度及电控阀门开度,在满足柴油发电机冷却需要的同时防锈水循环流量降到较小,使水泵平均功耗由1.50 kw降低至0.56 kw;柴油发电机水温在效率较高点小幅波动,从而有助于减小燃油消耗率和有害气体的排放。 柴油原理想的作业状态是汽缸盖温度低于汽缸套温度,偏低的缸盖温度有利于汽缸吸气和排气;偏高的气缸套温度有利于润滑油膜的形成,减小损伤。通过对柴油发电机冷却腔构成进行改善,采用分流式冷却设计,可以分别使汽缸盖和汽缸套获得合理的冷却液流量、压力和流场分布。 气缸盖底部喷油器孔与进、排烟阀座孔间是热负载较大的部位,必须优先得到高效的冷却保证,可以在气缸盖的冷却腔中设置一块带孔的隔板,这样在汽缸盖的冷却腔下部采用“横流水”设计以利于对高热负载部位的冷却;在冷却腔的上部采用“纵流水”设计以利于减小流动阻力。对于进入气缸套冷却腔的水流进口设计为切向倾斜,有利于形成环绕圆周方向的流动,使汽缸套周围的水流速度增大,提升换热系数。康明斯公司认为采用分流式冷却步骤,能够获得较高的汽缸体温度,使油耗减轻4%~6%,在部分负荷时hc排放减轻20%~35%。 随着柴油发电机的动力性能不断提升和适应日益严格的节能减排要求。传统的纯水、水与乙二醇混合液等冷却介质的传热性能已不能适应新的技术规格,寻找新型冷却介质备受各国关注。纳米流体是以一定步骤和比例在液体中添加纳米粒子而形成的一种均匀、稳定、高热导率的新型传热工质,如氧化铝+水+乙二醇、铜+水等纳米流体。由于传热效果好,可以把柴油发电机散热机构布置得更加紧凑;能在低压下运行及在较高温度下保持单相流动,减少热损失,提高热效率。康明斯公司通过对纳米流体(氧化铝+水+乙二醇)的探讨发现,对流换热系数能提高20%~25%;搭建的散热机构操作60 nm的纳米流体,在冷却要素较恶劣的情况下,可将水箱的平均温度降低5 ℃,空气出口温度下降7.9 ℃,能避免水箱的“开锅”产生,又能有效地改进柴油发电机舱的换热。康明斯公司研究发现,采用纳米流体的柴油发电机冷却系统可使重型发电机组的冷却机构的尺寸和净重减小10%,这将增加大于5%的燃烧效率;而减轻空气流动阻力、减轻冷却介质的流动损失及驱动风扇的损失,可节省约10%的油耗。 柴油发电机的动力性能能否得到合理的发挥、经济性能的好坏、废气污染物排放量的高低,很大部分还取决于柴油发电机使用者能否准确使用。通过专业技能的培训和相关政策、法规的宣传,让广大用户对四冲程柴油发电机的构成、工作原理、作业性能的影响条件、操作程序、平常维护保养的必要性等有比较清楚的认识。就冷却系统而言,散热器肋片的验查、散热器盖的密封性对冷却机构的危害、水垢的形成与危害、风扇叶片的检查、冷却水温度对柴油发电机工作的影响等都是专业技能培训的内容,使广大使用者认识到冷却系统对维持柴油发电机正常工作、提高柴油发电机经济性、减轻污染排放的必要性,在使用柴油发电机程序中,自觉主动按规范要求使用,提升柴油发电机的经济性能。 冷却机构对柴油发电机的操作性能、经济性能、废气排放有着直接的危害,通过采用电控蜡式调温器代替普通蜡式调温器、采用电喷硅油离合器的轴流式风机代替直接驱动风机、采用冷却腔分流式冷却布置、采用纳米流体等技术,使冷却效果与柴油发电机的作业性能更好地匹配,在作业程序中充分发挥柴油发电机的动力、减小废气排放,能够有效地提高柴油发电机的经济性能。另外,必须注重加强培训宣传,提升广大操作者的专业技能以及对柴油发电机经济性能的认识。柴油发电机差动保护机理和中性点接地要求
发电机保护装备是保证电力系统稳定运行的重要**途径之一,它详细是为了避免发电机因过载、短路、接地故障等因由而受到磨损,并在发生不正常情况时及时切除事故部分,保证柴油发电机及其相关的配电装置不受事故,确保康明斯发电机组正常供电不受影响。康明斯公司在本文介绍了高压柴油发电机的电气保护种类、机理及整定途径,然后结合某参数中心工程推荐了其差动保护和单相接地保护的配置措施,以供其他类似项目参考。 目前,民用及工业项目中使用的柴油发电机以低压柴油发电机为主,用途为应急电源,其价格过低;而大型参数中心的柴油发电机以高压柴油发电机为主,功能为后备电源,且以多台柴油发电机并联运转的程序运转,因此系统过低压发电机组复杂,图1是典型的高压机组供电系统一次性接线图。以上特性决定了后者需要更加完善的电气保护途径。与低压柴油发电机组相比,高压柴油发电机组的电气保护具有以下特征:(1)机组配置的控制界面、感应器功能强大,具备交流电压过高/太低停机、低频停机、超频停机/告警、逆功率停机和逆无功功率停机等功用,发电机组内部产生某些故障时基础上可由自身的控制器监测并进行保护。(2)根据相关国家规范的规定,1KW以上的发电机应装设纵联差动保护。大型数据中心内单台柴油发电机的功率段一般介于1600~2200kW之间,需配置差动保护,并将其作为发电机的主保护。(3)我国的低压大电配电装置以TN装置为主,因此低压康明斯发电机组多采用中性点直接接地的程序,如图2所示;我国的高压大电配电系统多为非直接接地装置,各服务商的柴油发电机对单相接地事故电流有各自的限值要求,因此高压发电机系统不采用中性点直接接地的程序,由此造成发电机单相接地时的事故电流较小,在工程设计中需要采用适当的单相接地保护办法限制这一事故。图1 柴油发电机供电装置一次接线 柴油发电机TN-S供电系统接地线 纵联差动保护反应发电机定子绕组及其引出线的相间短路事故,其中相间短路对发电机的危害较大,差动保护可作为发电机内部相间短路故障的主保护。 考虑到实际运行中存在穿越电流、不平衡电流随外部短路电流增大和电流互感器饱和等条件,实际应用中,多选购具有比率制动特性的纵联差动保护。比率制动式纵联差动保护的动作电流随制动电流变化,保证外部短路事故不误动的同时又对内部短路故障有很高的灵敏度。图3为发电机纵联差动保护的接线图,规定一次电流流入发电机为正方向。Ⅰop.0分别为差动保护的动作电流和较小动作电流;Ⅰres.0、Ⅰres.1为第一拐点和第二拐点制动电流;K1、K2为第一拐点和第二拐点比率制动系数。 保护装置依次按相判别,当满足式(3)中任一个因素时,比率差动保护会动作。Ⅰunb也随之增大,采用二折线比率制动特征后,在大电流区域增大制动系数(制动斜率),能减少保护误动的概率。Ⅰop.0=(0.15~0.30Ⅰn),在微机保护中一般整定为0.20Ⅰn(发电机额定电流)。 从图4中可以看出,当拐点电流确定后,折线的斜率越大,保护动作区越小,制动区越大;反之亦然。在工程计算中,通常为安全可靠,取K1K2=0.5~0.7。 当发电机内部出现严重故障时,保护应立即动作于跳闸,该保护没有电气制动量,这种保护叫做差动速断保护。它的动作因素是任一相差动电流大于差动速断整定值Ⅰop.max 设备安装完毕后,完成保护数据设定,并完成各子装置的初步测试后,对整个发电机-电网-二级配电装置进行了联调联试;因为初期负载很小,只需投运2台发电机、4台变压器,故而还进行了部分装置的联调联试。在部分系统的联调联试程序中,当完成各机组逐台起动-并联后,空载投入变压器时出现1台发电机出口断路器跳闸的状况。 检验差动保护器的记录,发现动作缘由为差动保护动作,研讨联调联试举措后发现跳闸的缘由在于:发电机并车成功后,大电母线kVA变压器几乎同时空载合闸,短时间内出现了很大的励磁涌流。虽然发电机出口的电流互感器(发电机出租公司配套)与中性点互感器(开关柜销售中心配套)变比相同,但磁特征不一致,如铁心材料、响应比、饱和曲线等。在励磁涌流(具体成分为二次谐波)的功能下,差动回路上会出现严重的差动回路不平衡电流,差动电流/制动电流进入动作区,使差动保护器误动作。ⅠNT,假设励磁涌流均分到2台发电机上,每台发电机承受约6~12倍ⅠNT,而发电机的较大外部短路电流也仅为6.6倍ⅠNT,因此采用这种途径将严重危害差动速断保护的保护范围和灵敏性。(3)处置措施K2bⅠ1。其中Ⅰ2为每相差动电流中的二次谐波,Ⅰ1为对应相的差流基波,K2b为二次谐波制动系数整定值。当Ⅰ2与Ⅰ1的比值大于K2b时,可靠制动差动保护;当Ⅰ2与Ⅰ1的比值等于或小于K2b时,差动保护动作。K2b的值通常设置在15%~20%之间。 在综合比较各种策略的优缺点后,甲方重新采购了具有二次谐波制动功能的差动保护设备。此外,若变压器同时合闸,理论上有可能触发差动保护的速断保护,因此必须设置变压器为逐台投入,减轻励磁涌流。完善保护方法及变压器投入举措后,空载投入变压器时发电机出口断路器跳闸的状况不再出现。 单相接地时电力装置中出现频率较高的接地故障,单相接地保护程序与发电机组的接地方式密切相关。而中性点接地方法的选取是一个复杂的综合性问题,它涉及数据中心的安全性、可靠性、持续性、装置过电压水平、设备绝缘水平、单相接地电容电流对设备的故障程度等许多方面。对于数据中心内的10kV电压等级,主要可从供电连续性、与大电接地方法是否匹配、装备投资和对通信的危害等方面解析。 高压康明斯发电机组中性点直接接地,系统产生单相接地事故时会形成单相接地短路,短路电流非常大,对继电保护十分有利,非损坏相对地电压并不升高,不会造成间隙性弧光过电压。 高压柴油发电机组中性点消弧圈接地,中性点与接地点之间串入一个电抗器,来抵消电容电流,限制单相接地故障的短路电流。 中性点接地电阻器(如图5所示)是一种用于发电机与大地之间的一种保护型电器,适用于50/60hz输配电交流大电装置,多台机组的接地电阻连接如图6所示。中性点接地电阻器在柴油发电机组输配电装置正常作业时没有电流流过,而当柴油发电机组产生单相接地故障时,流过中性点接地电阻器的电流很大,一般用于短时作业制。分为搞电阻和低电阻两种, 其中,中性点高电阻接地,中性点与接地点之间串入一个阻抗较大的电阻,把单相接地故障的短路电流限制在5~20 A;中性点低电阻接地,中性点与接地点之间串入一个阻抗较小的电阻,把单相接地损坏的短路电流限制在100~1000A。 高压柴油发电机组中性点不接地,装置发生单相接地事故时单相接地电流为电容电流,当单相接地电流较小(不大于10A)时,系统可带故障运转1~2h,供电连续性较好,短处是发生单相接地损坏时易出现电弧,且接地电流较大时电弧不能自熄,致使产生间隙性弧光过电压,危害装置,破坏绝缘甚至造成多相短路。 如果赋予表3中各项相同的权重,可以看出不接地和高电阻接地方法的特点较多,实用在数据中心中使用。其中高阻接地是目前参数中心柴油发电机使用较多的接地程序。根据服务商要求,单相接地事故电流应限制在200A以内,不接地和高电阻接地程序都满足这一要求。综合各种条件考虑,本工程选用高电阻接地办法。本工程单个发电机供电装置的4台发电机采用共用接地电阻,通过各自的真空接触器控制接地电阻的投入或者切除。阶段,每台发电机单独运行,每台发电机的出口配置了带开口三角形绕组的电压互感器,通过互感器检测机端零序电压,检验是否有单相接地事故,若某机组的互感器反应出损坏信号,则该机组退出并列过程,出口断路器跳闸,发电机停机、灭磁。阶段,通常可采样零序电压或者零序电流来预判是否出现单相接地损坏,若采用零序电流判据,可发现出现单相接地故障的线路,接地信号作用于接地线路上发电机的出口断路器跳闸、发电机停机、灭磁。零序电流保护的原理是当产生单相接地时,流过事故线路的零序电流等于全系统非故障原件对地电容电流的总和。(2)单相接地保护整定 本项目的10kV电缆包含8条至变压器的电缆,2条**压冷冻水机组的电缆,总长约1.8km,截面120mm2,每根电缆的长度在150~220m之间,每个回路的电容电流ⅠCXR0=XC/3,约887Ω。此时ⅠR/ⅠC=3,弧光接地过电压和谐振过电压可低于2.5倍,单相接地事故电流ⅠD=9.66A。 按躲过被保护线路电容电流条件,计算线路零序电流保护定值为Ⅰact=Kact.....................(公式5) 式中:Krel为可靠系数,因为单条线;Ⅰcx为损坏线路的容性电流;ⅠD为单相接地事故电流;Ksen为零序保护的灵敏度系数。 将之前得到的数据代入式(4)可得,Ⅰact=2.8A,Ksen=3.4>2,满足规范中的灵敏度要求。3、接地电阻的选取(1)高压柴油发电机接地电阻的接地电流该当限制在发电机允许的范围内。电流如果过小,那么产生接地损坏时容易发生偏高的过电压,对用电设备不利,如果电流过大,会事故发电机。按照目前公司提供的发电机接地电流限值为100~400A,参数中心发电机系统一般使用100A接地电流,这是单相接地时的较大故障电流。(3) 接地电阻的温升,只有产生接地故障时接地电阻中才会发生接地电流。正常时接地电阻中无电流通过,且接地故障是在一定的时间内会切除,所以接地电阻选购短时间工作型,能够承受连续10s/100A即可。当发生事故时,接地电阻电压约为5.8kV,电流是100A,短时间的容量是580kW,接地电阻必须要求在此容量和温升下能够正常使用。(3)当接地接触器损坏不能合闸或已合闸的接地接触器故障时,此接触器应断开,同时闭合装置中任一台在线发电机组对应的接地接触器,保证装置中有1台发电机组的中性线)当一台发电机组故障而需从并车母排上解列时,发电机组需发出断开对应接地接触器的指令,同时闭合装置中任一台在线发电机组对应的接地接触器,保证装置的接地是通过在线发电机组的接地来实现。 高压发电机组在运转流程出现接地短路时,会对人身和设备造成巨大安全隐患。(1)如果购买不接地程序,那么系统出现接地事故时容易发生偏高的过电压,会导致用电装备异样或者对用电装置不利。(2)如果选型中性点N直接接地,高压发电机因电压为10KV,电压高,而发电机的内阻较小,当发生单相接地损坏时,会出现很大的接地电流。超过发电机极限而导致事故。 故而数据中心较为易见的接地方法是采用电阻接地,每台柴油发电机可以单独接地,也可以共用一个接地电阻,上述步骤,既可以避免接地故障致使的过电压,也可以通过接地电阻限制接地电流,当装置检验流过中线点的损坏电流时,可驱动继保动作。 柴油发电机是参数中心的备载电源,而且价格较为昂贵,通过电气保护办法保证其安全运行是电气设计中的一项重要作业。参数中心的高压柴油发电机与配电变压器的电气距离很近,且变压器装机功率2倍于发电机功率,因此需要采取必要的办法预防配电变压器空载合闸时引起差动保护误动作:一方面可逐台投入配电变压器,尽量降低励磁涌流;另一方面可采用二次谐波制动等判据,提高差动保护躲过励磁涌流的能力。数据中心的柴油发电机的接地方法需要与市电装置的接地步骤匹配,在大部分地区可采用高电阻接地程序。发电机正常运行时,线路出现单相接地后的损坏电流较小,需要采用小变比、高精度的零序电流互感器。在发电机起动但并未并机到发电机母线上时,可配置带开口三角形绕组的电压互感器,通过检验零序电压判定是否有单相接地损坏产生。康明斯发电机组中性点与大地之间的电气连接方法称为市电中性点接地方法,也可称为中性点运转方法。中性点采用何种接地方法,是一个涉及面非常广的技术经济问题。接地方法不一样将直接危害电压的过压值、电气装置绝缘水平、电网运转可靠性、继电保护的选用性和灵敏度,以及对通信线路的干扰。柴油发电机冷却系统的部件构成和大小循环原理
的冷却系统虽然是柴油发电机的辅助装置,但在保证柴油发电机正常工作中起着重要的功能,原理是及时地把发电机零配件所吸收的燃烧气体发生的热量进行散发,而促使发电机能够经常保持在合适的温度要素下工作,使其防范零部件温度过高的同时,也延迟了其操作周期,从而使发电机能够充分的发挥出其强劲稳定的功率。 柴油发电机的冷却系为强制循环水冷系,即利用水泵增强冷却液的压力,强制防锈水在柴油发电机中循环流动。冷却系主要由水泵、散热器、冷却风扇、节温器、柴油发电机机体和气缸盖中的水套以及附属装备等结构。 冷却水严冬又称冷却水,是由防冻添加剂及预防金属发生锈蚀的添加剂和水构成的液体。它需要具有防冻性,防蚀性,热传导性和不变质的性能。经常操作乙二醇为具体成分,加有防腐蚀添加及水的防锈水。 发电机要求操作长效防冻防锈液,它是含有50%的水和50%的乙二醇的溶液(容积比),在标准大气因素下,沸点为108℃,冰点为-37℃。实验证明,这种防冻防锈液对各种金属和橡胶都无腐蚀作用,更换周期为2年。(1)推荐在大多数气候要素下操作50%乙烯乙二醇或丙烯乙二醇基的防锈水与50%纯净水的混合液作发电机的防冻液。对使用湿缸套的发电机建议还需要添加规定浓度的防腐蚀剂DCA4。某些新型冷却水可以不需要DCA4,如弗列加预混型冷却液; 使用这种长效防冻防锈液,可以防止冷却器内腔结垢,降低水套穴蚀和锈蚀;提升炎热季节时的沸点,在严冬时可以防冻;在密封良好的冷却系中,无需经常添加水箱宝,减小维护作业量。 从讲解冷却循环时,可以看出节温器是决定走“冷车循环”,还是“正常循环”的。节温器在80℃后开启,95℃时开度较大。节温器不能关闭,会使循环从开始就进入“正常循环”,这样就造成柴油发电机不能尽快达到或无法达到正常温度。节温器不能开启或开启不灵活,会使水箱宝不能经过散热器循环,造成温度较高,或时高时正常。如果因节温器不能着火而导致发热时,散热器上下两水管的温度和压力会有所不同。 水泵的功能是对水箱宝加压,保证其在冷却系中循环流动。水泵的事故一般为水封的事故造成漏液,轴承毛病使转动异常或出声。在发生柴油发电机过热现状时,较先应当注意的是水泵皮带,察看皮带是否断裂或松动。 水泵进口希望能保持正压,规划时应尽可能提升散热器上水室的位置。发电机出水口与进水口之间的较大外部压力降不得超过35 kPa,否则将危害发电机的水泵进口压力和水箱宝循环转速。尽量不要将风扇装在水泵上,尽量不用水泵驱动空调压缩机,降低水泵承受的附加弯矩。 柴油发电机作业时,冷却液在散热器芯内流动,空气在散热器芯外通过,热的冷却水由于向空气散热而变冷。散热器上还有一个重要的小零件,就是散热器盖,这小零件很容易被忽略。随着温度变化,防冻液会“热胀冷缩”,散热器器因冷却水的膨胀而内压增大,内压到一定时,散热器盖开启,防冻液流到蓄液罐;当温度减少,水箱宝回流入散热器。如果蓄液罐中的冷却水不见减小,散热器液面却有减轻,那么,散热器盖就没有作业。 连接发电机与散热器之间的管路应尽量短而直,减小弯曲;总部署需要拐弯时,管子的曲率半径应尽可能大,以减小管道阻力,且管路的弯角处或截面变化处必须圆滑过渡;为了防止冷系统内产生气泡,从而对冷装置造成破坏和减小冷却效果,必须使发电机和散热器与副水箱相连的的排烟管不形成U字形组成,应采用平顺或逐渐上行程序。如确有必要,则应在发电机水道较高点设置放气阀,加注防冻液时应打开该放气阀,让发电机水套内的气体及时排出。 所有管路要有一定的柔性,以适应发电机和散热器之间的相对运动,避免散热器的管口振裂。水泵进水管应有一定的刚性,以免发电机作业时被吸扁。 散热器的管路可用成形胶管或金属接管加胶管接头;金属接管要进行防锈解除,外径和发电机进出水口部位的管径相同或稍大;成形胶管或胶管接头的内径应和发电机进出水口的外径相同或稍大;胶管壁厚应在5 mm以上,且加有一层纤维,胶管性能应符合HG/T2491标准,具有耐热、耐油性,能在-40℃~120℃温度下长久正常操作,耐压能力应超过300kPa;如管路较长时,应对冷却管路固定,固定间隔约500mm;金属接管插入连接胶管的长度应大于50 mm,并采用平板带式卡箍紧固,卡箍到胶管边缘的距离为5mm~10 mm。 柴油发电机组风扇的用途是扩大流经散热器芯部气体的空气流速,增强散热器的散热用途,康明斯发电机组风扇一般有着排风量大,冷却效果明显,且噪音小的特性,按康明斯发电机组型号和标定功率的不相同,可选型不相同型号型号的风扇,风扇有吸风式(如图3)和吹风式(如图4)这两种构造特征,使用者可按照需要在订购时随意选取1种。 冷却风扇首先要满足冷却系统对风量和压头的需要;同时要消耗功率小、风扇效率高,且有较宽的有效率区;风扇噪音小,重量轻,成本低等。目前普遍采用的有金属风扇和塑料风扇两种,风扇叶片应具有足够的强度,以防折断风叶。确定风扇直径与速度时,要注意风扇叶尖的圆周速度不大于91 m/s,否则对风扇噪音和强度都不利。风扇直径尽可能与散热器芯子迎风尺寸基本相同,以便风扇扫过的面积尽可能大地覆盖散热器芯子的迎风面积,使气流全面地通过散热器。风扇外径扫过的环形面积通常不小于散热器芯子迎风面积的55%。 为考虑冷却系整体阻力,通过散热器芯部的压差不应大于所选风扇特点曲线%;风扇的风压、风速等设计应按发电机在标定工况下和在最大功率工况下冷却水所需较大散热量来计算确定,并经柴油发电机冷却系统的试验评价来较终确定。 风扇护罩是为了增强风扇的冷却效率,使通过散热器芯部的气流均匀分布,并减轻发电机舱内热空气回流而设计的,因此,设计风扇护风罩时应注意技术的合理性。 对于前置发电机,风扇护风罩的布置分整体式和分开式两种;对于后置式发电机,一般都采用整体式。护风罩与风扇叶尖的径向间隙应尽可能小,以保证风扇冷却效率。当采用分开式护风罩时,风扇与护风罩无相对运转,其径向间隙应不超过风扇直径的1.5%,或者5 mm~10 mm;当采用整体式护风罩时,风扇与护风罩有相对运动,其径向间隙也不应超过风扇直径的2.5%,或者15 mm~20mm。操作员应经常严查风扇与护风罩之间的径向间隙,以确保发电机风扇与散热器产生相对位移时,风扇与护风罩之间不出现碰触。 风扇伸入护风罩的轴向位置,与进气效率有很大关系,对于吸风式风扇,风扇叶片的投影宽度应伸入护风罩内2/3为宜,对于吸风式风扇,风扇叶片的投影宽度应伸入护风罩内1/3为宜。 水温感应器其实是一个温度开关,当柴油发电机进水温度超出92℃以上,就会产生报警并强制停机。其作业机理如图5所示。 节温器组成如图6所示。当防冻液温度低于规定值时,节温器感温体内的石蜡呈固态,节温器阀在弹簧的用途下关闭发电机与散热器间的通道,进行小循环。当冷却水温度达到规定值后,石蜡开始熔化逐渐变成液体 ,体积随之增大并压迫橡胶管使其收缩,在橡胶管收缩的同时对推杆功用以向上的推力。由于推杆上端固定,推杆对橡胶管和感温体出现向下的反推力使阀门开启,这时防冻液经由散热器和节温器阀,再经水泵流回发电机,进行大循环。 散热器压力盖通常位于上方(位置如图7所示),其用途是密封水冷装置并调节系统的作业压力,原理如图4所示。当发电机工作时,防锈水的温度逐渐升高。因为防锈水容积膨胀使冷却系统内的压力增高,当压力超过预定值时,压力阀开启,一部分水箱宝经溢流管流入补偿水桶,以预防冷却水胀裂散热器。当发电机停机后,防冻液的温度下降,冷却系统内的压力也随之降低。当压力降到大气压力以下出现真空时,真空阀开启,补偿水桶内的防冻液部分地流回散热器,可以防止散热器被大气压力压坏。 在无膨胀水箱的冷却系中,压力盖装在散热器上水室的加注口上,无膨胀水箱的冷却装置在安装规划时散热器上水室的加注口要高出发电机出水口的尺寸至少50毫米;在有膨胀水箱的冷却系中,压力盖装在膨胀水箱的加注口上。压力盖开启压力通常有0.5bar、0.7bar、0.9bar、1.05bar四种,应根据操作地区海拔高度购买,以补偿由于海拔高度上升导致的大气太力下降。讲解压力盖的开启压力为0.5bar~0.9bar,在高原地区操作时为1.05bar。同时,压力盖应带一个真空阀(即空气阀),线kPa。由于水箱宝经外溢和冷缩后,系统内将出现负压,外界空气可通过真空阀进入散热器或副水箱,使装置内压力与外界大气接**衡,这样对管路、密封垫及散热器等起到保护作用。如果发电机组在高原运转,则由于海拔高,冷却水的沸点减小,更需要采用压力盖。否则,要发生早期沸腾,发电机无法正常作业。 冷却装置除了对发电机有冷却功能外,还有保温的功用,由于过冷或过热,都会影响发电机的正常工作。这个流程详细是通过节温器实现发电机冷却装置大小循环的切换。什么是冷却系统的大小循环?可以简易理解为,小循环的冷却液是不通过散热器的,而大循环的防冻液是通过散热器的。冷却装置能根据当前的冷却液温度,实现系统的大、小循环,实现冷却强度的自动调整。 原理如图9所示。水箱宝温度过低时,柴油发电机需要一个暖机步骤,此时节温器关闭,冷却液循环路线:水泵—缸体、缸盖水套一缸盖水套出水管一节温器一水泵。由于不经过散热器,冷却液温度上升速度快。 机理如图10所示。当冷却水温度偏高时(80℃以上)时,节温器打开,防锈水循环路线:水泵—机体、缸盖水套—缸盖水套出水管—节温器—散热器—水泵。因为经过散热器,防冻液将从机件吸收的热量散发到大气中,有效地控制了柴油发电机温度。 在进行发电机冷却系统的管路连接中,对发电机和冷却装置散热器之间的连接管路,应确保其线路尽量为直形,尽量避免或减少弯曲,以确保装置运行中散热器中空气的排出;此外,对系统连接管路的选择设置,应尽量确保其管路具有较好的柔性,能够对发电机和装置散热器之间的相对运动及其性能要求高效适应;对发电机和散热器之间的距离设置相对较远,从而致使其管路连接相对较长的情况,应在管路布设中尽量沿着水流的方向向上合理翘起,尽量避免水平或者是呈凸形部署的情形发生,从而对系统管路的连接效果产生危害。通常情形下,进行冷却装置的管路连接中,对连接管路多会选择胶管或者是金属管,对金属管管路则需要增加胶管接头,且金属管伸入胶管接头的长度应超过50mm,而购买胶管作为管路的设计状况中,要求其管壁厚度在5mm以上;对管路连接距离较长的情形,还需要在中间进行固定支撑搭设运用,其支撑距离一般控制为500mm。 总之,冷却装置在发电机运转的良好性能支持以及整体性能增强等方面,都具有十分重要的功能和影响,并且良好的冷却系统规划和运行,能够对发呆安机组运行中的有关事故问题进行高效避免。尤其是随着发电机性能不断优化和提升,受涡轮增压器的应用影响,其发电机在发电机组运转中的热负荷增加更为明显。