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關(guān)于山西長治柴油發(fā)電機(jī)組的技術(shù)探討
一、山西長治柴油發(fā)電機(jī)組主要參數(shù)
當(dāng)前,性能優(yōu)良的山西長治柴油發(fā)電機(jī)是一個(gè)功能完善、功率容量范圍大、對環(huán)境和場地條件要求低、安裝使用方便的小型發(fā)電設(shè)備。其使用相對廣泛,輸出容量從數(shù)KVA到數(shù)兆VA。山西長治柴油發(fā)電機(jī)組主體主要由發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和控制系統(tǒng)三部分組成。其中與現(xiàn)代山西長治柴油發(fā)電機(jī)組配套的同步交流發(fā)電機(jī)由于性能及結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，普遍采用自勵恒壓型,通常選用自激式同步交流發(fā)電機(jī)和PMG永磁式激勵式同步交流發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)組包括以下幾項(xiàng)主要性能參數(shù)。
電壓調(diào)整率：在負(fù)載功率因數(shù)為0.8-1、負(fù)載空載至滿載變化、從冷機(jī)到滿機(jī)及轉(zhuǎn)速下跌4.5%以內(nèi)等情況下,電壓調(diào)整率可以控制在±1%以內(nèi)。
頻率調(diào)整率：負(fù)載從0-范圍內(nèi)變化,頻率穩(wěn)定不變。
隨機(jī)頻率波動：負(fù)載處于0-功率之間任何值,隨機(jī)頻率波動率 值±0.25%。
電壓波形：電路開路空載, 總波形畸變1.5%,只相平衡負(fù)載 總波形畸變5%。
金融業(yè)機(jī)房一般采用“市電——發(fā)電機(jī)——UPS”并機(jī)系統(tǒng)組成的供電系統(tǒng)。系統(tǒng)中,發(fā)電機(jī)的負(fù)載主要包括UPS、機(jī)房專用空調(diào)、應(yīng)急照明、消防電梯等,這些負(fù)載啟動或運(yùn)行時(shí)都會對發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振蕩和干擾。盡管在組成“市電——發(fā)電機(jī)——UPS”供電系統(tǒng)時(shí),發(fā)電機(jī)的負(fù)載量在其額定輸出容量范圍內(nèi)，但在實(shí)際情況中，市電中斷而發(fā)電機(jī)投人運(yùn)行過程中卻經(jīng)常發(fā)生工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生多種使“發(fā)電機(jī)——UPS”系統(tǒng)不能正常工作的現(xiàn)象。
1、負(fù)載反饋的波動電壓造成發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定度較差，常出現(xiàn)發(fā)電機(jī)組輸出電壓振蕩現(xiàn)象。UPS整流器允許的輸人電壓范圍一般在±15%巧或更寬,發(fā)電機(jī)的輸出電壓不穩(wěn)定對其影響較小。
2、UPS整流器的輸人諧波造成多個(gè)過零點(diǎn)。
3、發(fā)電機(jī)的頻率（轉(zhuǎn)速）振蕩一般情況下，頻率振蕩比電壓、電流振蕩范圍小，但影響比較大，導(dǎo)致UPS處于頻繁切換及非正常工作狀態(tài)。頻率振蕩一般在±5%以內(nèi)，由于負(fù)載有規(guī)律地忽大忽小，造成發(fā)電機(jī)組工作也忽強(qiáng)忽弱，加劇機(jī)組振動，加速機(jī)械磨損,甚至引起機(jī)件嚴(yán)重?fù)p壞。頻率振蕩明顯的特征之一，即柴油機(jī)工作噪聲有規(guī)律地忽大忽小，因此必須引起高度重視。
4、工作不正?？照{(diào)壓縮機(jī)啟動和電梯升降的瞬間會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)發(fā)生±Hz頻率漂移,造成UPS頻繁切換。當(dāng)頻率、電壓振蕩變化超出UPS輸入工作范圍時(shí)，UPS由蓄電池供電,而發(fā)電機(jī)在無UPS負(fù)載時(shí)恢復(fù)正常，隨即UPS又自動投人，這樣交錯進(jìn)行。頻率漂移會對UPS正常運(yùn)行產(chǎn)生兩方面影響。一方面是不能旁路，另一方面是電池壽命縮短。
二、發(fā)電機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定原因分析
在“市電——發(fā)電機(jī)——UPS”供電系統(tǒng)中，UPS電路結(jié)構(gòu)決定了其輸人非線性的特性。典型的是傳統(tǒng)雙變換在線式UPS，由于其輸人端AC/DC變換器是整流濾波電路，它的輸入電流是脈動電流，不僅輸入功率因數(shù)低（0.7一0.8），還包括大量的高次諧波電流（30%一40%）。低輸人功率因數(shù)和諧波電流都會通過發(fā)電機(jī)定子線圈的感性內(nèi)阻，由于發(fā)電機(jī)組定子線圈內(nèi)阻大于電力變壓器的短路阻抗，因此發(fā)電機(jī)更易受到非線性負(fù)載的影響,即在同樣的負(fù)載電流波形失真度（THDI）情況下，其電壓波形失真度（THDI）大于變壓器。同時(shí)的諧波電流使發(fā)電機(jī)損耗明顯增大（磁滯損耗正比于電流頻率,渦流損耗比于電流頻率的平方及導(dǎo)線的電流趨膚效應(yīng)），并使得發(fā)電機(jī)的輸出電壓波形失真度明顯增大，嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)的正常工作。
此外，負(fù)載的階躍變化、UPS前端濾波器提供的容性電流都是造成發(fā)電機(jī)組不能正常工作的主要原因。
三、發(fā)電機(jī)組的使用與維護(hù)
為確保發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行,日常運(yùn)行維護(hù)和快速的故障排除至關(guān)重要。根據(jù)發(fā)電機(jī)組的不同,維護(hù)和檢修的內(nèi)容、步驟、方法有所區(qū)別，一般應(yīng)按照發(fā)電機(jī)組保養(yǎng)要求和本單位制定的維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行。
(1)定期檢查項(xiàng)目定期測量發(fā)電機(jī)電池組的電壓及內(nèi)阻情況,并進(jìn)行記錄定期檢查空氣過濾器、冷卻液位、驅(qū)動皮帶、排煙系統(tǒng)、燃油液位、機(jī)油液位、各種控制器及工作環(huán)境等情況。
(2)須按照發(fā)電機(jī)組保養(yǎng)要求及時(shí)更換機(jī)油、三濾、啟動電池及冷卻液。
(3)定期由供應(yīng)商對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行檢測,并出具報(bào)上口
(4)定期(至少一個(gè)季度一次)進(jìn)行發(fā)電機(jī)組空載、帶載測試。
針對山西長治柴油發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)的故障，應(yīng)該有步驟有目的地進(jìn)行檢查與分析，切不可盲目檢查，胡亂拆卸。應(yīng)根據(jù)故障的異常征兆、跡象、響聲、出現(xiàn)時(shí)機(jī)、變化規(guī)律來尋找故障產(chǎn)生的部位，從原理與結(jié)構(gòu)層面進(jìn)行細(xì)致的分析推理，做出正確判斷來尋找產(chǎn)生故障原因。查找故障時(shí),應(yīng)從簡到繁、由表及里,按系統(tǒng)部位分段分步驟進(jìn)行。
發(fā)電機(jī)管理中的3個(gè)有用細(xì)節(jié)
故障背景：2017年5月20日該輪靠泊印度洋留尼旺島，鍋爐發(fā)生點(diǎn)火故障，于是發(fā)電機(jī)換用輕柴油。換油后不久，發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)上的燃油管有滴漏，當(dāng)時(shí)忙于處理鍋爐問題，為減少柴油損失，當(dāng)即關(guān)閉了停車狀態(tài)的一號和三號發(fā)電機(jī)燃油進(jìn)出管路的相關(guān)閥門。
故障現(xiàn)象：第二天船舶離港時(shí)，當(dāng)班輪機(jī)員凌晨4點(diǎn)打給我，說一號發(fā)電機(jī)不能并車，三號發(fā)電機(jī)能并車但只能承擔(dān)150 KW，再加負(fù)荷就加不上去。我立即下機(jī)艙，檢查發(fā)電機(jī)相關(guān)情況，滑油、冷卻水各項(xiàng)參數(shù)未見明顯異常。我嘗試向三號發(fā)電機(jī)手動轉(zhuǎn)移負(fù)載，多次手動調(diào)節(jié)調(diào)速器以增加燃油供油量，但負(fù)荷沒有變化。嘗試一號發(fā)電機(jī)并車，自動與手動并車都未成功，一號發(fā)電機(jī)顯示頻率過高。
打開三號發(fā)電機(jī)保護(hù)蓋檢查高壓油泵，油泵齒條拉桿均能自由活動，油尺刻度指示在較大值，排除了油泵的問題，再檢查相關(guān)管路，發(fā)現(xiàn)有個(gè)進(jìn)油閥處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)即慢慢全開燃油閥，三號發(fā)電機(jī)立即加載到500KW，負(fù)荷轉(zhuǎn)移正常。
注意力再轉(zhuǎn)向一號發(fā)電機(jī)，發(fā)現(xiàn)一號發(fā)電機(jī)類似的進(jìn)油閥也未打開，當(dāng)即打開進(jìn)油閥，并再次嘗試并車，但還是并車失敗。到港時(shí)一號發(fā)電機(jī)是正常使用的，頻率、轉(zhuǎn)速，負(fù)荷的轉(zhuǎn)移各項(xiàng)指標(biāo)都正常，怎么突然就轉(zhuǎn)速過高了呢?
故障措施：三號發(fā)電機(jī)正常之后，我全部精力集中在一號發(fā)電機(jī)不能并車的問題上，之前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速感應(yīng)器出現(xiàn)過速度顯示的問題，所以首先還是考慮轉(zhuǎn)速感應(yīng)器故障，懷疑有可能是感應(yīng)器臟了或者跟飛輪的間隙超標(biāo)。該發(fā)電機(jī)有兩個(gè)pick-up(轉(zhuǎn)速感應(yīng)器)，一個(gè)用于機(jī)旁控制屏顯示，一個(gè)用于發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)。當(dāng)即取出兩個(gè)感應(yīng)器，其中一個(gè)確實(shí)臟了，擦拭干凈后，檢查了速度感應(yīng)器的阻值，確認(rèn)正常，重新裝回，調(diào)整好間隙，重新啟動發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)速還是過高--950RPM。
排除了轉(zhuǎn)速感應(yīng)器的問題，那么故障就應(yīng)該在機(jī)械部分。檢查高壓油泵，調(diào)節(jié)拉桿活動正常；檢查調(diào)速器，該調(diào)速器品牌是Regulateurs Europa，型號1102V-4G-25R。發(fā)現(xiàn)調(diào)速器上的手動速度調(diào)節(jié)旋鈕卡住了，很難轉(zhuǎn)動，聯(lián)想到二管輪的交接班記錄，提示該調(diào)速器的同步馬達(dá)(下圖中的021)不是原裝備件，當(dāng)時(shí)由于缺少原裝備件，用的是上個(gè)管理公司遺留下來的其他制造商備件。拆下同步馬達(dá)，與近期在新加坡剛接收到的原裝備件對比，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)同步馬達(dá)參數(shù)不一致：非原裝備件，制造商Woodward，電壓24V，轉(zhuǎn)速2000 RPM，功率5瓦；原裝備件，制造商Groschopp，電壓24V ,轉(zhuǎn)速2700RPM，功率2瓦,電流0.25A。進(jìn)一步拆開非原裝同步馬達(dá)，發(fā)現(xiàn)馬達(dá)的塑料齒輪磨損，不能轉(zhuǎn)動。
換上新的同步馬達(dá)，啟動發(fā)電機(jī)，調(diào)節(jié)手動轉(zhuǎn)速旋鈕，使轉(zhuǎn)速達(dá)到916RPM, 待發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后嘗試并車，發(fā)電機(jī)可以成功并車。但是又出現(xiàn)個(gè)新問題，并車后一號發(fā)電機(jī)功率并未提高，相反地，出現(xiàn)逆功率跳閘的現(xiàn)象，幾次嘗試都是如此。我決定讓三管輪在并車屏上嘗試并車，我與電機(jī)員在發(fā)電機(jī)旁觀察，雙方用對講機(jī)聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)當(dāng)發(fā)電機(jī)并車成功后，調(diào)速器速度控制旋鈕被同步馬達(dá)向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致柴油機(jī)減速，這與并車后調(diào)速器的正確動作恰恰相反，正常情況下，調(diào)速器速度控制旋鈕應(yīng)該順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)使柴油機(jī)加速從而增加本機(jī)承載負(fù)荷能力，維持轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。查找到問題癥結(jié)后，我們再對比同步發(fā)電機(jī)馬達(dá)的電壓與電流情況、查找相關(guān)發(fā)電機(jī)電線接線圖紙，發(fā)現(xiàn)一號發(fā)電機(jī)相關(guān)接線控制板亦與原廠圖紙一致，這說明接線未曾改動過。于是我們改變同步馬達(dá)背后的接線，將其對調(diào)，再次啟動發(fā)電機(jī)，并車成功，負(fù)荷轉(zhuǎn)移順暢，問題解決。
經(jīng)過該事件，發(fā)現(xiàn)以下幾點(diǎn)在未來的輪機(jī)管理工作中值得引起注意：
啟動發(fā)電機(jī)之前，一定要檢查相關(guān)管路系統(tǒng)，之前做出過狀態(tài)改變的相關(guān)閥門，一定要及時(shí)設(shè)置好。交接班工作一定要交接清楚，不能有遺漏；
該事件的起因在于啟動發(fā)電機(jī)之前沒有將關(guān)閉的燃油閥打開，該輪經(jīng)過幾任管理公司管理，燃油管路的閥門老化，在全關(guān)時(shí)仍然存在些許燃油泄漏，造成一號發(fā)電機(jī)啟動時(shí)，能正常啟動，調(diào)速器在燃油量不足的情況下加大油門以保持額定轉(zhuǎn)速，但同步馬達(dá)因?yàn)檎{(diào)速器不正常動作導(dǎo)致里面的齒輪損壞，造成了同步馬達(dá)卡死，以至于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到950RPM 后不能減速。這一點(diǎn)在發(fā)電機(jī)的管理工作中一定要考慮到；
不同管理公司的備件采購?fù)緩讲灰粯樱嬖诖罅康谌缴a(chǎn)的備件，與原廠備件相比，有些參數(shù)都不一致，有些即使銘牌上參數(shù)一致，但物理尺寸卻不一致。這給輪機(jī)員維護(hù)保養(yǎng)時(shí)帶來了諸多不便。主管輪機(jī)員在接受備件時(shí)一定要仔細(xì)核對，避免到使用時(shí)陷入被動；即使是原裝件，電器要考慮正負(fù)極性，機(jī)械要考慮左旋右旋。
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本公司坐落于開發(fā)區(qū)工業(yè)園，公司是集研發(fā)、制造、銷售、服務(wù)于一體的大型綜合性公司，擁有雄厚的技術(shù)力量和先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備以及科學(xué)的管理體制，公司主營產(chǎn)品 2200kw發(fā)電機(jī)出租、2500kw發(fā)電機(jī)出租、2800kw發(fā)電機(jī)出租、3000kw發(fā)電機(jī)出租，產(chǎn)品以良好的性能，精良的品質(zhì)得到了廣大客戶的認(rèn)可。 公司具有先進(jìn)的質(zhì)量保證體系和科學(xué)的檢測手段，生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)精良，產(chǎn)品性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。公司建立完善的質(zhì)量保證體系，對產(chǎn)品實(shí)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保產(chǎn)品達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，充分滿足廣大顧客需求。
山西長治柴油發(fā)電機(jī)廠家告訴你長期負(fù)載運(yùn)行的危險(xiǎn)有哪些
許多發(fā)電機(jī)組用戶在使用發(fā)電機(jī)時(shí)會出現(xiàn)這種誤區(qū)，以為發(fā)電機(jī)買得大，用的時(shí)候負(fù)荷越小越好，其實(shí)這是一個(gè)錯誤的認(rèn)識。實(shí)際上，當(dāng)發(fā)電機(jī)組長期功率使用偏小，也就是長期小負(fù)載運(yùn)行，會出現(xiàn)一系列故障，這里帶大家看看。
一.活塞—汽缸套密封出現(xiàn)問題，機(jī)油上竄，進(jìn)入燃燒室燃燒，排氣冒藍(lán)煙；
二.如果增壓式山西長治柴油發(fā)電機(jī)，由于運(yùn)載負(fù)荷小，增壓壓力低。容易導(dǎo)致增壓器油封（非接觸式）的密封效果下降，機(jī)油竄入增壓室，隨同進(jìn)氣進(jìn)入汽缸；
三.上竄至汽缸的一部分機(jī)油參與燃燒，一部分機(jī)油不能完全燃燒，在氣門、進(jìn)氣道、活塞頂、活塞環(huán)等處形成積炭，還有一部分則隨排氣排出。這樣，汽缸套排氣道內(nèi)就會逐步積聚機(jī)油，也會形成積炭；
四.增壓器的增壓室內(nèi)機(jī)油積聚到一定程度，就會從增壓器的結(jié)合面處滲漏出；
五.發(fā)電機(jī)長期小負(fù)荷運(yùn)行，將會更嚴(yán)重的導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組運(yùn)動部件磨損加劇，發(fā)動機(jī)燃燒環(huán)境惡化等導(dǎo)致大修期提前的后果。
這些影響都會嚴(yán)重危害到發(fā)電機(jī)組的性能和使用壽命，一定要此有充足的認(rèn)識，無論對自然吸氣型還是增壓型山西長治柴油發(fā)電機(jī)組的使用都應(yīng)盡量減少低載/空載運(yùn)行時(shí)間，并且小負(fù)荷不能低于機(jī)組額定功率的25%—30%。
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