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    汽油發電機組及選用

    作者:admin 發布時間:2021-04-06點擊:55
      
     
      柴油發電機組又稱移動電站,是一種應急備用電源,當企業外部電網發生供電緊張、故障或檢修暫停向企業供電時,可通過啟動企業自備的柴油發電機組供電,以維持正常生產秩序,避免或減少損失,這在企業建設初期發生臨時供電、連續生產時突然斷電以及企業的消防等方面發揮著重要作用。柴油發電機組是將燃油化學能轉化為電能的設備,由柴油機(發動機)、發電機、底盤、控制系統組成。柴油機和發電機安裝在公共底盤上,控制箱一般與發電機一體式安裝,柴油機的飛輪殼和發電機的前端法蘭采用凸肩定位直接連接,發電機通過盤片式聯軸器(或彈性聯軸器)與柴油機連接。柴油發電機組產品的國家標準是工頻柴油發電機組通用技術條件(GB2820-90),等同國際標準的國家推薦標準(GB/T28201~12)。
     
      1.分類
     
      柴油發電機組按結構方式可分為固定式和移動式(拖車式)機組;按運行方式可分為單臺機組和并列運行機組;按控制方式可分為普通手動機組、自動化機組、智能通訊遙控機組;按技術指標可分類電站、類電站、類電站;按容量可分為從1kW到3150kW各功率檔機組。
     
      2.工作原理及過程
     
      接通點火鑰匙開關,直流啟動馬達運轉,并帶動與飛輪同軸的曲軸運轉,使活塞在從上而下移動時空氣由進氣門進入氣缸內,繼之活塞反向上移,氣缸內空氣受到活塞壓縮,隨后柴油通過進油管經油泵噴射系統噴入燃燒室,與被壓縮的高溫空氣接觸而燃燒,由燃氣膨脹所產生的巨大壓力推動活塞向下運動,并通過連桿使曲軸旋轉,從而對外輸出扭矩作功,最后活塞由下向上移動,將膨脹燃燒后的廢氣排出氣缸。至此完成了一個工作循環,隨著一個又一個工作循環重復進行,柴油機連續運轉。柴油機的控制核心是通過控制噴油泵來調節和穩定轉速,一般分為機械調速和電子調速。電子調速器采用雙閉環控制,用轉速傳感器檢測柴油機轉速,把檢測結果轉換成比例的電信號,將之與給定的標準轉速信號比較,得出偏差信號,再與執行器的位置反饋信號相加,以合成后的信號作為執行器動作的輸入信號,通過控制柴油機噴油泵齒桿位置來調節供油量,從而達到調速穩速的目的。目前國外柴油機也引用了先進的發動機的電噴控制技術,在帶載特性、節約燃油和環保排放以及降低噪音等方面性能卓越。發電機組的有功調節就是對柴油機轉速的調節。
     
      發電機為交流同步發電機,一般按電機的勵磁方式分為三次諧波勵磁電機、可控硅勵磁電機、相復勵電機和無刷電機等。相復勵電機的勵磁是通過主繞組部分的電抗器和輸出部分的電流互感器兩部分的電信號矢量復合,再經整流后由碳刷轉換為直流磁信號。因此有刷勵磁結構的電機體積較大,并列運行時通過調整裝置的氣隙來達到需要的電氣性能,并經常進行更換碳刷等維護工作。目前無刷發電機已逐步取代有刷發電機。
     
      無刷同步發電機由主機和勵磁機組成(如圖1所示),即有獨立的勵磁機。勵磁機的定子為磁場,安裝在主發電機非軸伸端的端蓋上,其鐵心用低碳鋼板制成,具有若干個磁極,磁極上裝有激磁線圈,由自動電壓調節器輸入激磁電流。勵磁機轉子為電樞,與主發電機同軸安裝,電樞繞組為三相星形連接,中性點不引出。主機與勵磁機相反,其轉子為磁場與勵磁機的電樞轉子為同軸安裝,制成隱極式,其定子為電樞。無刷同步發電機工作原理是:發動機啟動運轉后,交流勵磁機依靠其定子上的剩磁建立勵磁機電壓,該交流電壓經旋轉整流器(與轉子同軸安裝的三相橋式整流)整流后,送入主機的勵磁繞組,使主機電樞建立電壓,隨著電機的轉速上升,發電機電壓逐漸升高;當轉速接近額定轉速時,通過自動電壓調節器(AVR)利用這個電壓來對交流勵磁機提供勵磁電流,使主發電機的電壓迅速上升,并穩定在額定值。無刷發電機的控制核心是通過自動電壓調節器(AVR)調節和穩定勵磁電流從而來調節和穩定發電機的輸出電壓。無刷發電機具有調壓精度高、動態性能好,電壓波形畸變小及效率高等特點,提高了運行的可靠性,延長了電機保養周期。
     
      發電機組與發電機組或電網的并列運行的條件:待并發電機組與發電機組或電網的相序相位相同;待并發電機組與發電機組或電網的頻率相等;待并發電機組與發電機組或電網的電壓相等。相序的不同或相位的偏差將引起沖擊電流和逆功率,相序相位相同可在待并發電機組與母線之間(A相與A相間,B相與B相間)并聯指示燈,用同時亮或暗的方法檢測,同時亮或暗表明兩機的相序已相同,通過調節發動機的轉速來調節頻率,亮到暗的周期越長,表示兩機越接近同步。當由亮到暗的周期達5~10s,且指示燈同時最暗時,兩機即已同步,應立即合上待并發電機組的主開關,使待并發電機組與發電機組或電網之間實現并列運行。除燈暗同步法外,也可采用同步表來檢測。并列運行后的有功調節:若各機功率表指示的有功功率沒有按發電機額定容量的比例分配時,可調節發動機的轉速,使兩機有功功率按額定容量的比例均勻分配。并列運行后的無功調節:當有功功率按額定容量比例均勻分配后,若各機電流沒有按額定容量的比例分配時,可調節發電機上的自動電壓調節器(AVR)的調差電位器(達到兩機勵磁電流的均衡),使兩機電流按額定容量的比例均勻分配。
     
      發電機組發電(備用電源)與電網電源(主電源)之間的切換必須有機械電氣的互鎖,避免因誤操作引發巨大的沖擊電流,損壞發電機組或電網上使用設備。采用電磁結構的雙投自動切換開關(ATS)是比較好的選擇。
     
      3.功能
     
      31自動啟動、自動切換和自動停機失去市電后,自動啟動機組發電,自動切換開關(ATS)倒向備用電源側,由發電機組向負載供電;市電恢復后,自動切換開關(ATS)又倒向主電源側,恢復市電向負載供電,發電機組等待(2min)確認后自動停機。
     
      32自動同步自動并列采用自動同步器PID調節原理自動跟蹤同步,待并發電機組以已投入的發電機組為跟蹤對象,不斷比較相位差,輸出調節發動機轉速頻率(電子調速器),消除相位差,同時還不斷比較電壓,輸出調節發電機電壓(自動電壓調節器),消除電壓差,調節并檢測到同步時刻,立即輸出合閘信號,使待并發電機組投入并列運行。
     
      33自動保護
     
      轉速、水溫、油溫、油壓、電壓、電流等運行參數超過限值時報警或分閘停機。
     
      34遠程通訊及數據存儲
     
      通過控制系統的RS-485接口、工業Modem與電話網連接或通過帶有RJ-45接口的控制器與以太網連接以實現遠程通訊,在遠程上位機上可顯示發電機組的運行參數與運行狀態,可設置發電機組的各種控制參數及遠程控制。發電機組的各種運行參數數據可在企業相應數據庫中加以保存,以供歷史數據的查詢和報表的打印。
     
      4技術指標
     
      41。柴油發電機組主要技術指標應不超過表
     
      1規定:
     
      使用發電機組應分析負載結構組成,如果機組主要用來啟動空載大功率電機,應充分考慮發電機組能否正常啟動帶載的電動機,其瞬間降低電壓應維持在額定電壓的60%~65%,數值通常要與低電壓保護裝置相一致,按一般經驗,發電機組容量取電動機容量的2倍,或適當提高一檔發電機容量,大功率電動機應采取交錯啟動、Y-啟動、軟啟動等措施。如果機組用來啟動加速負載電動機,機組的有效轉矩約為額定負載轉矩的35%,應進行仔細驗算轉矩要求。如果負載主要是有功負載,可適當提高一檔柴油機容量來選擇機組的配置。
     
      5使用注意事項
     
      51。發電機組的固定安裝需采用混凝土基礎,地基深度及范圍由機組重量及外形尺寸確定,一般250kW機組的地基深度約350mm,如不固定安裝,應在底盤下采用減振效果良好的減震墊以防振動過大。
     
      52。發電機組除滿足自身噪音指標(1m處檢測指標)外,還應考慮其噪音對環境的影響,一般需加裝消音器裝置以降低噪音污染。
     
      53。機房內要做好通風散熱,還要保證最低溫度在0以上,特別在寒冷的冬季應做好燃油、潤滑油、冷卻水的防凍保暖措施。
     
      54。機組的保養主要是柴油機的保養,按柴油機說明書的要求定期維護保養。機組起動成功后,應密切注意機油壓力,待機油壓力達到05bar時,方可逐步加速,待柴油機的出水溫度高于70、機油溫度高于45、機油壓力高于25bar時,才可進入全負荷運轉。機組正常工作時,水溫不得大于90,油溫不得大于95,機油壓力應在25~4bar范圍內。
     
      55。發電機組雖屬備用電源,也應每隔一段時間(兩周左右)運行一次,使其處于良好備用狀態。6糧食行業的選用原則一些糧食加工企業地處偏遠,電網電力供應比較緊張,一般可選用固定式手動控制的國產機組,又經常使用機組供電,宜選用一主一備兩臺機組,而每臺機組又具有并列裝置,容量不夠時可使兩臺機組并列運行。糧食儲備庫更側重于滿足消防要求,可選用自動化的智能機組,以快速而可靠的響應,由各種特定的控制功能而達到恒速、恒壓的要求。一些管理水平比較高且裝備精良的單位,可選用技術指標高的智能通訊機組。行業內各單位可根據機組使用的側重點按相應類別加以考慮選用。