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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(chǔ)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(nèi)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(zhuǎn)變成動力而當(dāng)時有效的柴油發(fā)動機也只能將28%的燃料潛能轉(zhuǎn)變成動力,這是柴油發(fā)電機技術(shù)第二次革命性的突破。但是,當(dāng)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(yán)重限制和影響了柴油機的衄。可以說,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(shù)的飛躍發(fā)展,沒有看到柴油機的廣泛應(yīng)用。 據(jù)資料記載,柴油機技術(shù)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(yīng)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(dāng)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(jié)構(gòu)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(xué)家邁克爾·法拉第發(fā)明的。當(dāng)時法拉第在試驗中發(fā)現(xiàn),當(dāng)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(yīng)現(xiàn)象。法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后不久,便利用電磁感應(yīng)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(gòu)造與現(xiàn)代的發(fā)電機不同,在磁場中轉(zhuǎn)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(dǎo)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(dāng)法拉第轉(zhuǎn)動搖柄使紫銅圓盤旋轉(zhuǎn)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(dāng)年法拉第曾在英國皇家學(xué)會上表演他的發(fā)電機。當(dāng)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(dāng)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(zhuǎn)化為電能的序幕。后來,人們在此基礎(chǔ)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(dǎo)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(yīng)原理制成的。 1866年,德國的電工學(xué)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(chǔ)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(shù)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(jì)是科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展的時代,特別是電腦技術(shù)等高科技成果在柴發(fā)電機組上的應(yīng)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(shè)備。
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應(yīng)急柴油發(fā)電機的選擇 如何選擇發(fā)電機組 1.應(yīng)急柴油發(fā)電機的選擇 應(yīng)急柴油發(fā)電機主要用于重要場所,在緊急情況或事故停電后瞬間停電,通過應(yīng)急發(fā)電機組迅速恢復(fù)。 應(yīng)急柴油發(fā)電機的工作有兩個特點: 第1個特點是作應(yīng)急用,連續(xù)工作的時間不長,一般只需要持續(xù)運行幾小時(≤12H); 第2個特點是作備用,應(yīng)急發(fā)電機組平時處于停機等待狀態(tài),只有當(dāng)主用電源全部鼓障斷電后,應(yīng)急柴油 發(fā)電機組才起動運行供給緊急用電負(fù)荷,當(dāng)主用電源恢復(fù)正常后,隨即切換停機。 (1) 應(yīng)急柴油發(fā)電機發(fā)電機容量的確定 應(yīng)急柴油發(fā)電機組的標(biāo)定容量為經(jīng)大氣修正后的12h標(biāo)定容量,其容量應(yīng)能滿足緊急電總計算負(fù)荷,并按 發(fā)電機容量能滿足一級負(fù)荷中單臺 容量電動機起動的要求進行校驗。應(yīng)急發(fā)電機一般選用三相交流 同步發(fā)電機,其標(biāo)定輸出電壓為400V (2) 應(yīng)急柴油發(fā)電機組臺數(shù)的確定 有多臺發(fā)電機組備用時,一般只設(shè)置1臺應(yīng)急柴油發(fā)電機組,從可靠性考慮也可以選用2臺機組并聯(lián)進行 供電。供應(yīng)急用的發(fā)電機組臺數(shù)一般不宜超過3臺。當(dāng)選用多臺機組時,機組應(yīng)盡量選用型號、容量相同,調(diào)壓、調(diào)速特性相近的成套設(shè)備,所用燃油性質(zhì)應(yīng)一致,以便進行維修保養(yǎng)及共用備件。當(dāng)供應(yīng)急用的 發(fā)電機組有2臺時,自起動裝置應(yīng)使2臺機組能互為備用,即市電電源故障停電經(jīng)過延時確認(rèn)以后,發(fā)出 自起動指令,如果第1臺機組連續(xù)3次自起動失敗,應(yīng)發(fā)出報警信號并自動起動第2臺柴油發(fā)電機。 (3) 應(yīng)急柴油發(fā)電機的選擇 應(yīng)急機組宜選用高速、增壓、油耗低、同容量的柴油發(fā)電機組。高速增壓柴油機單機容量較大,占據(jù)空 間??;柴油機選用配電子調(diào)速裝置,調(diào)速性能較好;發(fā)電機宜選用配無刷勵磁同步電機,進行較可靠,故障率低,維護檢修較方便;排煙管出口宜裝設(shè)消聲器,以減 小噪聲對周圍環(huán)境的影響。 (4) 應(yīng)急柴油發(fā)電機組的控制 應(yīng)急發(fā)電機組的控制應(yīng)具有快速自起動及自動投入裝置。當(dāng)主用電源故障斷電后,應(yīng)急機組應(yīng)能快速自 起動并恢復(fù)供電,一級負(fù)荷的允許斷電時間從十幾秒至幾十秒,應(yīng)根據(jù)具體情況確定。當(dāng)重要工程的主 用電源斷電后,首先應(yīng)以過3-5S的確定時間,以避開瞬時電壓降低及市電網(wǎng)合閘或備用電源自動投入的 時間,然后再發(fā)出起動應(yīng)急發(fā)電機組的指令。從指令發(fā)出、機組開始起動、升速到能帶全負(fù)荷需要一段 時間。一般大、中型柴油機還需要預(yù)潤滑及暖機過程,使緊急加載時的機油機油壓力、機油溫度、冷卻 水溫度符合廠品技術(shù)條件的規(guī)定;預(yù)潤滑及暖機過程可以根據(jù)不同情況預(yù)先進行。例如軍事通信、大型 賓館的重要外事活動、公共建筑夜間進行大型群眾活動、醫(yī)院進行重要外科手術(shù)等的應(yīng)急機組平時就應(yīng) 處于預(yù)潤滑及暖機狀態(tài),以便隨時快速起動,盡量縮短故障斷電時間。 應(yīng)急機組投入進行后,為了減少突加負(fù)荷時的機械及電流沖擊,在滿足供電要求的情況下,緊急負(fù)荷 按時間間隔分級增加。根據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)和 軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,自動化機組自起動成功后的首次允許加載 量如下:對于標(biāo)定功率不大于250KW者,首次允許加載量不小于50%標(biāo)定負(fù)載;對于標(biāo)定功率大于250KW者 ,按廠品技術(shù)條件規(guī)定。如果瞬時電壓降及過渡過程要求不嚴(yán)格時,一般機組突加或突卸的負(fù)荷量不宜 超過機組標(biāo)定容量的70%。 2、常用柴油發(fā)電機組的選擇 某些柴油發(fā)電機組在某段時間或經(jīng)常需要長時間連續(xù)地進行,以作為用電負(fù)荷的常用供電電源,這類發(fā) 電機組稱為常用發(fā)電機組。常用發(fā)電機組可作為常用機組與備用機組。遠(yuǎn)離大電網(wǎng)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、海島、林場 、礦山、油田等地區(qū)或工礦企業(yè),為了供給當(dāng)?shù)鼐用裆鷱S及生活用電,需要安裝柴油發(fā)電機,這類發(fā)電 機組平時應(yīng)不間斷地進行。 國防工程、通信樞紐、廣播電臺、微波接力站等重要設(shè)施,應(yīng)設(shè)有備用柴油發(fā)電機組。這類設(shè)施用電平 時可由市電電力網(wǎng)供給。但是,由于地震、臺風(fēng)、戰(zhàn)爭等其他自然災(zāi)害或人為因素,使市電網(wǎng)遭受破壞 而停電以后,已設(shè)置的備用機組應(yīng)迅速起動,并堅持長期不間斷地進行,以保證對這些重要工程用電負(fù) 荷的連續(xù)供電,柴油機的 經(jīng)濟運行狀態(tài)是在標(biāo)定功率的75%-90%之間。個別用電量大,輸電距離遠(yuǎn)的工程可選 用高壓發(fā)電機組。 3、柴油發(fā)電機組的訂貨要求 在作好上述各項選擇后、柴油發(fā)電機組的訂貨一般應(yīng)標(biāo)明以下內(nèi)容: (1) 機組的型號、額定功率、額定頻率、額定電壓、額定電流、相數(shù)、功率因素和接線方式等。 (2) 對機組自動化功能和性能的要求。 (3) 對柴油機,發(fā)電機和控制屏的結(jié)構(gòu)、性能、安裝尺寸的要求。 (4) 對機組的并聯(lián)運行要求:同時購買多臺機組,是否要求并聯(lián)進行,如需要并聯(lián)進行,還應(yīng)提出是 否需要提供并行所需的測量儀器和裝置。 (5) 對機組的附屬設(shè)備要求:國內(nèi)許多廠商把冷卻水箱(散熱器)、燃油箱、排氣消聲器、蓄電池等 也算作附屬設(shè)備,訂貨時容許提出安裝的有些要求。
柴油發(fā)電機啟動困難(能啟動,但較困難) (1)故障排除步驟 柴油機啟動困難的故障排除方法如下。 ①檢查是否是因高原、高寒原因引起 ②讀取閃碼,確定故障點,若無閃碼轉(zhuǎn)下一步。 ③檢查啟動機是否正常及電瓶電量是否充足,若仍不能順利啟動轉(zhuǎn)下一步。 ④檢查低壓油路是否正常之若仍不能順利啟動轉(zhuǎn)下一步。 ⑤進一步檢査柴油機轉(zhuǎn)動是否靈活,配氣正時是否正常。若仍不能順利啟動轉(zhuǎn)下一步。 ⑥檢査曲軸轉(zhuǎn)速傳感器和凸輪軸轉(zhuǎn)速傳感器及插頭是否損壞、牢固、清潔,若仍不能順利啟動轉(zhuǎn)下一步。 ⑦使用專業(yè)設(shè)備按以下步驟檢測。 a、使用故障診斷儀檢查飛輪信號盤與油泵凸輪信號盤是否同步,若仍不能順利啟動轉(zhuǎn)下一步。 b、使用故障診斷儀進一步檢查軌壓是否正常,如軌壓不正常,有可能是噴油器、共軌管、高壓油泵、ECU引起。 (2)故障排除案例 1)故障描述: ①按上述步驟檢查后未發(fā)現(xiàn)問題 ②用診斷儀檢查同步信號能夠顯示“48”,但是反應(yīng)時間較長(超過3s),對曲軸轉(zhuǎn)速傳感器進行檢查,發(fā)現(xiàn)傳感器表面、飛輪信號孔很臟,擦拭干凈后重新安裝,故障排除 故障原因分析:異物導(dǎo)致了傳感器不能及時準(zhǔn)確識別飛輪上的信號孔位置 處理方法:異物,保證傳感器的正確識別 2)故障描述: ①柴油機啟動困難,而且在將要啟動的一瞬間柴油機發(fā)出明顯的“咔、咔”聲,啟動后轉(zhuǎn)速只能達(dá)到1500r/min,柴油機進入“跛行”回家狀態(tài),閃碼燈亮。 ②讀取閃碼為“112”——曲軸轉(zhuǎn)速傳感器故障,經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)曲軸轉(zhuǎn)速傳感器插頭松動。重新安裝后,故障排除 故障原因分析:插頭接觸不良(其余可能的原因還有忘記連接該傳感器或傳感器失效)。 處理方法:重新連接該傳感器(若傳感器失效,更換新的傳感器)
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