柴油發(fā)電機組之PT柴油泵原理及試驗 PT燃油泵和PT噴油器或者直立噴油泵與普通噴油器等都是精密部件，其技術狀況好壞直接影響到柴油發(fā)電機工作的動力性、經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和可靠性。這些部件技術狀況不僅取決于其本身的組成結構與技術狀況，而且決定于這些部件相互間的位置關系以及它們所產(chǎn)生的綜合影響。為解決這一矛盾，泵和噴油器等采用某些可調節(jié)機構以彌補和修正零件制造質量及裝配質量對性能所產(chǎn)生的影響，這種彌補和修正必須在專用試驗臺上進行。另外，即使PT燃油泵或噴油泵與調速器等各方面性能都極其優(yōu)良，但是在以后的使用中其技術狀態(tài)也必然要發(fā)生變化，因此亦應用試驗與調整的方法恢復其改變了的技術性能。尤其在修理中，有些零件雖然已有磨損，但尚未到報廢或修理的程度，就需要用調整的方法或減少其影響。因此，使用一段時間后也必須在專用試驗臺上進行試驗與調整。 PT燃油泵組合體裝在空壓機的后部，通過空壓機驅動軸與柴油發(fā)電機齒輪系相連。和一般噴油泵不一樣，PT泵與柴油發(fā)電機之間無正時關系。因此，安裝時無需對正時。 PT燃油泵油兩種：PT（G）型和PT（R）型。康明斯KT-2300C型柴油發(fā)電機裝PT（G）型燃油泵。（G）的意思是“調速器”。在（G）型泵組合體中，除裝有齒輪泵、精濾清、穩(wěn)定器、油門、停車閥和冒煙限制器外，還裝有兩速離心式調速器。為適應其他方面的需要，還可在泵上架一VS全速式調速器。VS調速器可在兩速的轉速范圍內起調速作用。這種燃油泵組合體的型號為PT（G）VS。在豪拜120C型康明斯廠家柴油發(fā)電機上正是裝用這種形式的燃油泵組合體。 一、PT燃油泵組成部分的構造與作用原理分述如下： 1、齒輪輸油泵和膜片式穩(wěn)壓器 柴油發(fā)電機運轉后，齒輪泵由主軸驅動，它將經(jīng)過濾清器的燃油從進口吸入，并以一定壓力輸出燃油，經(jīng)過細濾器把燃油輸送到兩速器中。與此同時，有一油道使齒輪泵壓油腔與膜片穩(wěn)定器相通，供以輸出燃油壓力的波動。 2、燃油濾清器 齒輪泵輸出的燃油，首先經(jīng)過濾清器濾除油中雜質。來自齒輪泵的燃油，由來自噴油泵的油進入濾清器，燃油經(jīng)下濾網(wǎng)流往（G）型調速器，經(jīng)上濾芯的燃油流往VS型調速器。濾清器的磁芯可濾除燃油中的鐵粉。 每使用500h后，應將濾清器進行拆洗。清洗時，取下蓋子和濾網(wǎng)等使用清凈的柴油進行清洗，并用壓縮空氣吹凈。裝配時應注意網(wǎng)眼較細的一個裝在上面，其有孔的端板必須朝下，否則燃油無法通過。蓋子的緊固力矩為34～41N·m。注意，切勿用力過度，否則，會將濾網(wǎng)壓環(huán)。 3、調速器 PT（G）VS型燃油泵組合體中裝有兩種調速器;兩速式（G）型調速器和全速式VS型調速器。這種有兩個可以操縱的油門杠桿，正常油門杠桿和VS油門杠桿，欲使用燃油泵全程調速時，可把正常油門固定在 開度位置，用VS油門操縱。欲使兩級調速時，可以把VS油門固定在 開度位置，用正常油門操縱。 二、PT燃油泵試驗臺的功能及構成 JCPSOI型PT燃油泵試驗臺用于康明斯柴油發(fā)電機PT燃油泵的性能測試和故障檢查，適用于PT（G）、PT（G）V、PT（G） MVS等型號，是PT燃油泵檢測與修理的理想設備之一。 1. JCPSOI型PT燃油泵試驗臺測試項目 測試項目：齒輪泵吸油密封性；額定條件下主要參數(shù)檢查調整；調速器高速起作用檢查調整；近停油點轉速檢查； 扭矩點檢查調整；飛錘助推點檢查調整；怠速檢查與調整；節(jié)流軸泄漏量檢查與調整；空燃比控制裝置AFC檢查與調整；空燃比AFC中無空氣調節(jié)螺釘檢查調整；油門行程檢查調整；空氣（液壓）信號阻尼器ASA檢查。 此外，該試驗臺還可提供以下功能：PFG壓力變化特性曲線；調速特性曲線（VS，MVS調速器）；自動記錄、操作提示功能、數(shù)據(jù)庫查詢功能、故障分析功能、歷史數(shù)據(jù)的存儲打印顯示等功能。 2. PT燃油泵試驗臺的構成 JCPSOI型PT燃油泵試驗臺由主試驗臺和數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)兩大部分組成。主試驗臺由動力傳動與調速裝置、燃油控制裝置、氣源控制裝置、溫度控制裝置、顯示儀表等組成。數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集通信隔離箱、中央處理機、打印機等組成，提供記錄處理、動態(tài)測試、在線幫助、故障分析等高級功能。

發(fā)電機多種異常狀態(tài)及危害 隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)電機單機容量的不斷增加，大型發(fā)電機組在電力系統(tǒng)中越來越重要。人們對發(fā)電機的可靠性、性要求越來越高。發(fā)電機的運行對保證柴油發(fā)電機組的正常工作和電能質量起著極其重要的作用。但是較之故障，異常運行狀態(tài)發(fā)生的機率更大，比如定子繞組過負荷、發(fā)電機失磁、失步，發(fā)電機逆功率運行，非全相運行等。這些威脅同樣不容忽視，所以研究大型發(fā)電機的異常運行及保護是很有必要的。由于大型發(fā)電機多采用三相分相操作主開關，非全相運行已成為發(fā)電廠電氣運行的重點防止對象。本文針對大型發(fā)電機非全相運行進行了分析研究，采用對稱分量法得出了各相電流、各序電流及相序電流間的關系，并用KATLAB軟件進行了仿真，驗證了理論分析的結果。同時，就發(fā)電機組非全相保護存在的問題提出了改進方案，并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運行故障時的一些處理方法： 1、低勵磁或失磁對于容量在100KW以下不允許失磁運行的發(fā)電機，當采用直流勵磁機時，應在滅磁開關斷開時同時斷開發(fā)電機斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機也應裝設失磁保護。對于水輪發(fā)電機，保護動作于解列滅磁；對于柴油發(fā)電機，保護動作于減出力，以便縮短異步運行時間盡快恢復同步運行，在不允許繼續(xù)異步運行或失磁后母線電壓低于允許值時，保護動作于解列滅磁。 2、定子過電流或過負荷保護 在定子繞組、勵磁繞組上應裝設定時限和反時限過負荷保護。定時限過負荷保護動作于信號或自動減負荷、降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 3、逆功率保護 對于容量在200KW及以上的柴油發(fā)電機，宜裝設逆功率保護。保護帶時限動作于信號，經(jīng)長時限動作于解列。 以上所述的解列滅磁，是指斷開發(fā)電機斷路器，汽輪機甩負荷。減出力，是指將原動機出力減到給定值。程序跳閘，對柴油發(fā)電機來說，是指首先關閉主汽門，待逆功率繼電器動作后，再跳開發(fā)電機斷路器并滅磁。對水輪發(fā)電機，是指首先將導水翼關到空載位置，再跳開發(fā)電機斷路器滅磁。 4、發(fā)電機失步保護對于容量在300KW及以上的發(fā)電機，需裝設失步保護，保護動作于信號或解列。若發(fā)生失步現(xiàn)象，應盡快創(chuàng)造恢復同期的條件，一般可采取增加發(fā)電機的勵磁，或減少該失步電機的有功出力，進而將其牽入同步。動減負荷、降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 5、非全相運行保護 發(fā)電機變壓器組的非全相運行故障，大多數(shù)發(fā)生在機組解列、并列的操作過程中，正確地進行機組解列或并列的操作是大幅度地減少因負序電流燒損發(fā)電機轉子的簡單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機勵磁、穩(wěn)定機組轉速、減少機組出力、控制定子電流的原則，嚴格按照合理順序進行操作和調整，完全可以把負序電流控制在允許的范圍之內。 由于現(xiàn)在大型發(fā)電機多采用三相分相操作主開關，非全相運行已成為發(fā)電廠電氣運行的重點防止對象。所以在下面的章節(jié)中我將重點分析發(fā)電機非全相運行及其相應的保護措施。 非全相運行時，由于發(fā)電機組接線方式、主變接地方式、斷相形式、導致原因不同，非全相運行時的故障特征是不同的，所以對非全相運行進行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運行一般采用對稱分量法來分析計算。對稱分量法是一種線性變換，利用它可將任意一組不對稱的三相電流(或電壓)分解成正序、負序和零序三組三相對稱的電流(或電壓)，這三組各自獨立的對稱電流(或電壓)就稱為不對稱電流(或電壓)的對稱分量，每組對稱分量的三相之間都有大小相等、彼此間相位差相等的關系。電流或電壓的相序、大小關系是機組非全相運行時的重要故障信息，這些量的提取與判斷，對于保護機組與系統(tǒng)的運行有著非常重要的意義。

一起回望柴油發(fā)電機組的發(fā)展史 現(xiàn)代柴油機是在德國機械工程師狄塞爾發(fā)明的柴油機的基礎上發(fā)展起來的，1892年，德國機械工程師狄塞爾取得了柴油發(fā)電機壓縮點火的 。他的做法是以提高發(fā)動機的壓縮比來提高熱效率，利用壓縮氣體的高溫來點燃進入汽缸的燃料，這樣做的好處是不但省去了點火裝置和汽化器，而且可以使用比柴油價格更低的柴油做燃料。 狄塞爾經(jīng)過了5年的實驗，在1897年制成了 臺具有實用價值的壓縮點火柴油發(fā)電機，即壓燃式柴油機。與以前的柴油發(fā)電機相比，它延長了汽缸內氣體的壓縮過程，大大提高了壓縮終了時氣體的壓力和溫度，實現(xiàn)了不用點火系統(tǒng)而使柴油自動點火燃燒的功能。狄塞爾發(fā)明的柴油發(fā)動機能將35％的燃料潛能轉變成動力而當時有效的柴油發(fā)動機也只能將28％的燃料潛能轉變成動力，這是柴油發(fā)電機技術第二次革命性的突破。但是，當時狄塞爾發(fā)明的柴油發(fā)動機存在著很多的缺點，比如重量重、噪聲大、冒黑煙，排出的大量廢氣會對環(huán)境影響很大，而且噴油泵還不完善，從而嚴重限制和影響了柴油機的衄?？梢哉f，狄塞爾先生生前只看到發(fā)動機的成功的開端，卻沒有看到柴油機技術的飛躍發(fā)展，沒有看到柴油機的廣泛應用。 據(jù)資料記載，柴油機技術在1914年以前發(fā)展比緩慢，在 次世界期間，由于戰(zhàn)爭的需要柴油發(fā)動機開始大量生產(chǎn)，用于軍事目的。柴油發(fā)動機柴油發(fā)電的發(fā)展史真正得到廣泛應用是在1950年左右。早期的柴油機都是四沖程的，1899年德國工程師雨果．古爾德納制造出了二沖程柴油發(fā)動機，他把當時采用相同缸徑的四沖程柴油機的功率提高了60％~80％。二沖程柴油機的結構簡單，造價低廉，但其燃油和潤滑油的消耗量較高、冷卻比較困難、耐用性較差，而且很難制造出功率較大的發(fā)動機，所以至今實際使用的功率比較大的柴油機都是四沖程的。 世界上 臺發(fā)電機是1831年由英國的物理學家邁克爾·法拉第發(fā)明的。當時法拉第在試驗中發(fā)現(xiàn)，當磁鐵在線圈中移動時，線圈會產(chǎn)生電流，即今天我們大家所熟知的電磁感應現(xiàn)象。法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象之后不久，便利用電磁感應原理發(fā)明了世界上 臺發(fā)電機，即法拉第圓盤發(fā)電機。這臺發(fā)電機的構造與現(xiàn)代的發(fā)電機不同，在磁場中轉動的不是線圈，而是一個用紫銅做的圓盤。圓心處固定一個搖柄，圓盤的邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼，用導線把電刷與電流表連接起來；紫銅圓盤放置在馬蹄形磁鐵的磁場中。當法拉第轉動搖柄使紫銅圓盤旋轉起來的時候，電流表的指針偏向一邊，這說明電路中產(chǎn)生了持續(xù)的電流。這就是法拉第試制出的世界上 臺發(fā)電機。當年法拉第曾在英國皇家學會上表演他的發(fā)電機。當時，有一位貴夫人問法拉第：“這玩藝兒有什么用呢？”法拉第非常有禮貌地回答道：“夫人，新生的嬰兒又有什么用處呢？”這一絕妙的回答受到大家的交口稱贊。 當拉第發(fā)明的圓盤發(fā)電機雖然非常簡單，它產(chǎn)生的電流甚至不能讓一只小燈泡發(fā)光，但是，這是世界上 臺發(fā)電機，是它首先向人類揭開了機械能轉化為電能的序幕。后來，人們在此基礎上將馬蹄形 磁鐵改為能產(chǎn)生強大磁場的電磁鐵，用多股導線繞制的線框代替紫銅圓盤，對電刷也進行了改進，終于制成了功率的可供實用的發(fā)電機。目前，即使功率為IGW、10GW的特大型發(fā)電機，也是根據(jù)法拉第圓盤發(fā)電機的基本原理一電磁感應原理制成的。 1866年，德國的電工學家、實業(yè)家恩斯脫．韋爾納·馮·西門子在法拉第圓盤發(fā)電機的基礎上研制出自激勵式發(fā)電機，1870年，比利時的Z·T·克拉姆又研制出了自激勵式直流發(fā)電機。在經(jīng)過不斷改進之后，電機技術已經(jīng)走向成熟，1877年真正實用的發(fā)電機開始進入商業(yè)化生產(chǎn)階段。 100多年過去了，正是這簡陋、不成熟、像初生嬰兒一樣的圓盤發(fā)電機人類帶入了電氣時代，為人類利用電能做出了重大貢獻。 21世紀是科學技術飛躍發(fā)展的時代，特別是電腦技術等高科技成果在柴發(fā)電機組上的應用，使柴油發(fā)電機組有了更廣闊的發(fā)展前景。以柴油機為動力用的柴油發(fā)電機組己經(jīng)是通信等企業(yè)必不可少的重要設備。