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柴油發(fā)電機(jī)的環(huán)流產(chǎn)生的靜態(tài)分析 以模塊化并聯(lián)控制系統(tǒng)為例,發(fā)電機(jī)組的并聯(lián)調(diào)試一般先把并聯(lián)機(jī)組空載并聯(lián)時的環(huán)流調(diào)平衡、足夠小且穩(wěn)定運(yùn)行,再通過負(fù)荷分配器把有功功率調(diào)平衡,其中關(guān)鍵是解決空載并聯(lián)時的環(huán)流問題。以兩臺機(jī)組并聯(lián)為例,空載并聯(lián)常出現(xiàn)的問題: (1)環(huán)流過大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過并聯(lián)機(jī)組額定電流的10%; (2)并聯(lián)后,環(huán)流隨運(yùn)行時間逐漸變大,直至逆功率報警; (3)環(huán)流不穩(wěn)定,隨機(jī)性忽大忽小。 由以上分析可知: (1)將兩臺機(jī)組并聯(lián),首先要將兩臺機(jī)組的空載電壓、調(diào)壓特性調(diào)整到完全相同,這是保證兩臺機(jī)組無功功率完全平均分配的前提條件,也是后續(xù)調(diào)整兩臺機(jī)組功率平均分配的基礎(chǔ)。當(dāng)上述兩項(xiàng)調(diào)整平衡后,才能保證并聯(lián)運(yùn)行的兩臺機(jī)組輸出端電壓在任意負(fù)荷下都相等,同時保證功率平均分配,才能保證環(huán)流為0(理想狀態(tài))。表明:環(huán)流產(chǎn)生的根本原因是兩臺機(jī)組空載電壓不是完全相等或調(diào)壓特性有差異,造成輸出端電壓不相等而產(chǎn)生了環(huán)流。 (2)兩臺機(jī)組的空載電壓、調(diào)壓特性都相等,而兩臺機(jī)組的輸出電流不相等,也就是兩臺機(jī)組的功率分配不均勻,也會造成U1和U2不相等,而產(chǎn)生環(huán)流。 (3)影響無功功率分配的因素還有很多,像自動電壓調(diào)節(jié)器特性、用均壓線環(huán)節(jié)的穩(wěn)定作用等,在此不再分析。
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發(fā)電機(jī)組的四沖程柴油機(jī)的工作原理有哪些 在熱力過程中,只有在“工質(zhì)”膨脹過程才具有做功能力,而我們要求發(fā)動機(jī)能連續(xù)不斷地產(chǎn)生機(jī)械功,就必須使工質(zhì)反復(fù)進(jìn)行膨脹。因此,必須設(shè)法使工質(zhì)重新恢復(fù)到初始狀態(tài),然后,再進(jìn)行膨脹。因此,柴油機(jī)必須經(jīng)過進(jìn)氣、壓縮、膨脹、排氣四個熱力過程之后,才能恢復(fù)到起始狀態(tài),使柴油機(jī)連續(xù)不斷地產(chǎn)生機(jī)械功,故上述四個熱力過程稱為一個工作循環(huán)。 若柴油機(jī)活塞走完四個沖程完成一個工作循環(huán),稱該機(jī)為四沖程柴油機(jī)。如果活塞走完二個沖程完成一個工作循環(huán)的柴油機(jī)稱為二沖程柴油機(jī)。目前,柴油發(fā)電機(jī)組配置的柴油機(jī)都是四沖程機(jī)。 1.進(jìn)氣沖程 進(jìn)氣沖程的目的是吸入新鮮空氣,為燃料燃燒作好準(zhǔn)備。要實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣,缸內(nèi)與缸外要形成壓差。因此,此沖程排氣門關(guān)閉,進(jìn)氣門打開,活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動,活塞上方的汽缸內(nèi)的容積逐漸擴(kuò)大,壓力降低,缸內(nèi)氣體壓力低于大氣壓力約68~93kPa。在大氣壓力的作用下,新鮮空氣經(jīng)進(jìn)氣門被吸入汽缸,活塞到達(dá)下止點(diǎn)時,進(jìn)氣門關(guān)閉,進(jìn)氣沖程結(jié)束。 2.壓縮沖程 壓縮沖程的目的是提高汽缸內(nèi)空氣的壓力和溫度,為燃料燃燒創(chuàng)造條件。由于進(jìn)、排氣門都已關(guān)閉,汽缸內(nèi)的空氣被壓縮,壓力和溫度亦隨之升高,其升高的程度,取決于被壓縮的程度,不同的柴油機(jī)略有不同。當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時,缸內(nèi)空氣壓力達(dá)(3000~5000)kPa,溫度達(dá)500~700℃,遠(yuǎn)超過柴油的自燃溫度。 3.膨脹(作功)沖程 當(dāng)活塞上行將終了時,噴油器開始將柴油噴入汽缸,與空氣混合成可燃混合氣,并立即自燃,此時,汽缸內(nèi)的壓力迅速上升到約6000~9000kPa,溫度高達(dá)(1800~2200)℃。在高溫、高壓氣體的推力作用下,活塞向下止點(diǎn)運(yùn)動并帶動曲軸旋轉(zhuǎn)而作功。隨著氣體膨脹活塞下行其壓力逐漸降低,直到排氣門被打開為止。 4.排氣沖程 排氣沖程的目的是缸內(nèi)的廢氣。做功沖程結(jié)束后,缸內(nèi)的燃?xì)庖殉蔀閺U氣,其溫度下降到(800~900)℃,壓力下降到(294~392)kPa。此時,排氣門打開,進(jìn)氣門仍關(guān)閉,活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動,在缸內(nèi)殘存壓力和活塞推力的作用下,廢氣被排出缸外。當(dāng)活塞又到上止點(diǎn)時,排氣過程結(jié)束。 排氣過程結(jié)束后,排氣門關(guān)閉,進(jìn)氣門又打開,重復(fù)進(jìn)行下一個循環(huán),周而復(fù)始不斷對外作功。
柴油機(jī)故障如何分類? 柴油機(jī)故障可從以下不同方面進(jìn)行分類: (1)按故障的性質(zhì)分類 柴油機(jī)故障按其性質(zhì),可分為本質(zhì)故障、誤用故障和從屬故障三類。 1)本質(zhì)故障。在規(guī)定使用條件下,由于柴油機(jī)及其零部件本身固有的因素或缺陷而引起的故障稱為本質(zhì)故障,如柴油機(jī)連桿斷裂等。 2)誤用故障。不按規(guī)定條件使用或由于外界因素而引起的故障稱為誤用故障,如因機(jī)油油量不足引起燒瓦等。 3)從屬故障。某一故障所引起的派生故障稱為從屬故障,也成為相關(guān)故障,如連桿螺釘斷裂引起的機(jī)體裂紋等。 (2)按故障的嚴(yán)重程度 柴油機(jī)故障按其嚴(yán)重程度和造成的危害,可分為致命故障、嚴(yán)重故障、一般故障和輕度故障四類。 1)致命故障。凡造成重要零件報廢、導(dǎo)致人身傷亡或造成重大經(jīng)濟(jì)損失的故障稱為致命故障,也稱為危險性故障,如連桿螺栓斷裂、機(jī)體破裂等。這類故障屬一類故障。 2)嚴(yán)重故障。凡柴油機(jī)主要性能指標(biāo)超過限值,主要零件損壞需解體才能排除的故障稱為嚴(yán)重故障,如柴油機(jī)油耗過高、活塞環(huán)斷裂等。這類故障數(shù)二類故障。 3)一般故障。凡柴油機(jī)需停機(jī)檢修,需要更換非主要部件,用隨機(jī)工具即可排除的故障稱為一般故障,如三漏(漏氣、漏油、漏水)、蓋板損壞等。這類故障屬三類故障。 4)輕度故障。凡一般不導(dǎo)致柴油機(jī)停機(jī),不需要更換零件,用隨機(jī)工具在短時間內(nèi)即可排除的故障稱為輕度故障。如柴油機(jī)密封部位滲漏、蓋板螺釘松動等。這類故障屬四類故障。 (3)按故障出現(xiàn)時間的快慢分類 柴油機(jī)故障按其出現(xiàn)時間的快慢,可分為突發(fā)性故障和漸發(fā)性故障兩類。 1)突發(fā)性故障。這種故障在短時間內(nèi)突然發(fā)生,不能靠早期診斷來預(yù)測,如連桿螺栓斷、氣門彈簧斷裂等。 2)漸發(fā)性故障。這種故障的發(fā)生有一個漸變的過程,可以通過早期診斷進(jìn)行預(yù)測,如缸套磨損、氣門漏氣等。 (4)按故障發(fā)生的部位分類 柴油機(jī)故障按其發(fā)生部位,可分為整體性故障和零部件故障兩類。 1)整體性故障。也稱為綜合性故障,影響整機(jī)性能,如起動困難、功率不足、飛車、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、壓力異常、溫度異常、聲音異常、振動異常、突然停車等,其原因是綜合性的。 2)零部件故障。是指某一零件所發(fā)生的故障,如齒輪斷裂、水泵泵量過小等。 (5)按故障的原因和現(xiàn)象分類 柴油機(jī)故障按其原因和現(xiàn)象,可分為磨損性故障、錯用性故障和薄弱性故障三類。 1)磨損性故障。由于摩擦副磨損過大而造成的故障稱為磨損性故障。這種故障是正常使用條件下,正常磨損過程中可以預(yù)料的故障,如活塞環(huán)過度磨損,造成嚴(yán)重漏氣、功率不足等。這類故障一般不會造成嚴(yán)重后果。 2)錯用性故障。在實(shí)際使用條件下,產(chǎn)生的載荷超過了原設(shè)計能力所造成的故障稱為錯用性故障,如超負(fù)荷使用致使柴油機(jī)冒黑煙、軸系斷裂等。 3)薄弱性故障。在實(shí)際使用條件下,產(chǎn)生的載荷未超過設(shè)計能力,只是設(shè)計失誤造成薄弱環(huán)節(jié),導(dǎo)致零部件喪失工作能力的故障稱為薄弱性故障。這類故障多發(fā)生在新開發(fā)機(jī)型上。一般表現(xiàn)為零件破損、軸系及支架斷裂等。 (6)按故障后果的性質(zhì)分類,以可靠性為中心的維修指導(dǎo)思想認(rèn)為,故障后果比故障頻率更為重要,故障后果可以影響重要機(jī)件發(fā)揮正常的功能,可以造成更換故障件的費(fèi)用支出,可以損壞整個系統(tǒng)設(shè)備,甚至造成人員傷亡。因此,故障后果決定了維修工作的先后次序和及時提出修改機(jī)件設(shè)計的建議。故障后果按性質(zhì)可分為四類: 1)性故障后果。這類故障能造成機(jī)毀人亡,需采用維修方式,使故障風(fēng)險率減少到可以接受的水平;否則,有關(guān)機(jī)件項(xiàng)目就要重新設(shè)計。 2)使用性故障后果。這類故障能干擾使用計劃,會因該機(jī)件工作能力的下降,造成其他間接的經(jīng)濟(jì)損失(例如使用中經(jīng)濟(jì)性下降等)。在費(fèi)用效果分析的基礎(chǔ)上,可采取維修的方式來解決這些問題。 3)非使用性故障后果。這類故障的后果對使用沒有直接的不利影響。例如采用冗余度設(shè)計的裝置,其中一個裝置出現(xiàn)故障后,只需在方便時更換或修理。因此,非使用性后果可采用事后維修方式。 4)隱蔽性故障后果。這類故障后果一般不會產(chǎn)生直接的不利影響。但是,當(dāng)具有隱蔽性故障后果的計件與另一個或幾個計件的故障相關(guān)時,如果 個機(jī)件的功能故障由于隱蔽原因未被發(fā)現(xiàn),以致第二個機(jī)件又發(fā)生故障,從而造成多重故障,則將導(dǎo)致危險性故障,必須采取維護(hù)的方式減少這種風(fēng)險的因素。
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