发布时间:[ 2024-05-03 01:04:21]
摘要:根据《康明斯柴油发电机组操作规程》的规定正确操作和维护、保养柴油发电机组是每个使用人员的*知识,只有熟练掌握设备使用和参数调整方法,才能保证柴油发电机正常运转。在操作期间,应穿戴好劳动保护用品,开机时运行高度集中,保证人身和机器的安全。
一、柴发试运行前的检查
柴油发电机组经过运输存放和安装后,在起动前应详细阅读随机技术文件,并做好充分的运行准备。
1、柴油机部分检查
(1)清除柴油发电机组各部分的灰尘和污垢。
(2)检查各检测仪表是否连接正确、完好、电气线路有无接错、断线、松动等。
(3)检查油、水管路,不允许有任何渗漏、阻塞现象。
(4)检查燃油、机油、冷却水量,不足时添加规定牌号的燃、油、机油及冷却水。环境温度低于5℃时,必须将冷却水预热到50~80℃后加入水箱。需加润滑油的部位,如调速器、喷油泵、油泵控制杆、轴承油孔等处,应按规定的油质加油。
(5)检查零部件的连接是否牢固、可靠。
(6)检查起动用蓄电池的存电情况,电压不够时应进行充电或换用电量充足的蓄电池。
(7)检查空气滤清器,如太脏应清洗,油浴式滤清器清洗后,应换上新的干净机油。
(8)检查散热水箱风扇皮带的松紧程度,用手或直尺在皮带中部将皮带压下,其弯曲量应符合要求。
(9)检查各电气回路绝缘电阻是否符合规定的数值和满足柴油发电机组运行的要求。
2、发电机的检查
(1)检查绝缘电阻:
发电机在制造过程中一般都经过严格的绝缘处理,具有良好的绝缘性能。但为了安全运行,运行前,应对发电机进行绝缘电阻检查,使用的仪表为500伏兆欧表。发电机定子绕组,转子磁极绕组,辅助绕组及电抗器,变流器绕组等的绝缘电阻,在热状态下(约75℃)应大于0.5兆欧,在常温下应不低于2兆欧,若绝缘电阻低于以上数值,发电机绕组必须进行干燥。
(2)检查接地线:
发电机座上的接地螺栓应有效接地,接地地线应有足够的导电。
二、柴油发电机组的起动
准备工作完成之后,才可以开机起动。
(1)打开燃油箱开关。
(2)拧开燃油滤清器的放气阀,用手油泵将油打入供油系统,排除油路中的空气后,再关闭放气阀。
(3)接通蓄电池开关,将油门控制手柄放在起动位置。
(4)对于有减压器装置的柴油机,将减压器手柄放在关闭位置。
(5)按下起动按钮,起动电机转动的时间一般不得超过10~15秒。如起动未成功,至少要等40~45秒后才能进行第二次起动,不能接连多次起动,以防止蓄电池和起动电机损坏。
(6)发动机起动后要在低速下运转3~5分钟进行暖机,冬季暖机时间要长一些,并注意有无不正常的响声。当发动机油温和水温上升后,方可增加转速至额定值,并空载运行几分钟。
(7)发动机机油和冷却水温度达到55℃以上,机油压力达到0.15~0.3兆帕,各部分工作均正常之后,才允许接通负载。
(8)有可控硅励磁装置的应接通励磁开关。
(9)柴油发电机组起动后若油、水管没有渗漏,没有其它不正常现象时,可增加负荷至全负载。
(10)柴油发电机组的低温起动
柴油发电机组较好在室温5℃以上的房间内使用。当环境温度低于5℃时,一般的机油和燃油粘度增大,甚至凝结,冷却水结冰,蓄电池电压容易降低,发动机压缩终了时的气缸温度降低,使得柴油发电机组无法起动,甚至无法使用。因此,应根据环境条件的变化和柴油发电机组的工作情况,创造必要的防冻与保温条件,可采用以下相应的措施。
① 换用冬季用燃油和润滑油(润滑脂)。
② 适当提高蓄电池电解液比重或采用低温电池,同时注意保温。
③ 采用预热起动方法起动,或将冷却水及润滑油加热至50--70℃后,加入冷却系统和油底壳中,待机体温度上升后开机起动。
柴油发电机组控制器操作系统框图
三、柴油发电机组的停机
1、正常停机
(1)柴油发电机组停机前,应当作一次全面检查,以便了解有无不正常现象或故障,待停机后处理,停机前首先必须逐渐减去负载,转动调压手柄,使电压调到较低值,然后降低转速,空转3~5分钟。
(2)柴油发电机组的停机操作。将调速手柄推到怠速位置,拉住停机手柄,使柴油机停止运转,断开蓄电池开关。
2、紧急停机
遇到以下特殊情况,应采取紧急停机:
(1)机油压力突然下降到极低值或无压力。
(2)活塞部分运动机件被卡死,或者某机件突然损坏、失灵。
(3)发电机内部突然冒烟严重,有很浓的焦糊臭味。
出现以上三种情况,可按正常停机,但应缩短空转时间,让发动机迅速停机。
(4)严重超速(飞车)
出现这种情况,即“飞车”故障,应采取紧急措施,设法使柴油机迅速停车,紧急停车处理方法有:
① 切断油路
即将油门拉到停车位置,关掉油路开关,但由于产生飞车的多数原因是油门失去对油泵柱塞控制,并且在低压油路中尚有存油,这种措施往往不能很快使柴油机停车,如果拧开高压油管连接螺帽,使柴油立即“断油”,大多数情况可以迅速停车。
② 切断气路
对小型柴油机来说,进气管道较小,可直接用棉衣等物包住空气滤清器,或将空气滤清器迅速拆下,直接堵住进气口,在任何情况下,只要确实堵住进气通路,都可迅速停车。
总之,可根据各种机型的不同结构,采取一切措施,迅速将油路、气路切断,就可以避免因飞车产生更大事故。应当特别指出,飞车事故出现后,绝对禁止减少或去掉负荷,这样会造成柴油机转速急剧升高,危害更大,停车后,应分析飞车原因,及时进行排除,避免飞车现象再次发生。
3、低温停机
(1)冬季低温下,停机后半小时,把冷却系统内的冷却水放尽,如要长期停放,还应当把机油放尽,以防止气缸盖和机体等冻裂。
(2)有条件时,用防冻液代替冷却水注入冷却系统中,防止结冰,较常用的防冻液是乙二醇(甘醇)与水按一定比例配制。
柴油发电机停机按钮位置
四、安全试运行注意事项
(1)严格遵守操作规程,在检查或检修电器设备时,应先切断电源,不可带电作业。
(2)操作人员应穿绝缘性能良好的胶鞋,不可赤脚或穿布底鞋,身上不可潮湿,也不准用湿手操作发电机或摆弄电线。
(3)柴油发电机组应设有接地装置,保证外壳接地良好,接地电阻应符合设计要求,发电机中性线(工作零线)应与接地干线直接连接,螺栓防松配件齐全,且有标识。
(4)供电线路及电气设备的安装及检修,应由合格的电工进行。
(5)发电机绝缘受潮时,应采取措施使其干燥后,才能起动运行。
(6)不得用水洗涤发电机及其它电气设备。
(7)柴油发电机组应远离易燃易爆的物品,且至少要离开建筑物或其它设备1米。
(8)柴油发电机组运行中。不得往燃油箱加注燃油,停机加注燃油时,燃油不得过满溢出。在机组旁不得吸烟,不得有火星、火焰。
(9)不得擅自把机组连接至市电网路上,否则将可能造成短路或损坏发电机。
柴油机启动马达的结构组成和工作原理
摘要:启动马达是柴油机启动系统内较为核心的组成部分之一,也是柴油发电机组*的一种系统, 其工作原理是基于电机理论和磁力学等领域相关原理,主要作用是能够帮助发动机具备有效的启动工作。康明斯公司在本文中从起动柴油机的原理、条件、过程,以及启动马达的作用和结构几个方面进行详细阐述,通过本文对起动机的结构、机制和操作原理的正确理解,对于启动马达的正常性能和长期使用具有重要意义。此外,对于启动马达本身的保养和升级,康明斯公司提醒应交给具备专业的技术知识和持有专用维修工具的售后工程师来服务。 一、启动系统的作用、条件及原理 1、启动系统的作用 要使柴油机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动柴油机的曲轴,使活塞作往复运动,气缸内的可燃混和气燃烧膨胀做功,推动活塞向下运动使曲轴旋转,柴油机才能自行运转,工作循环才能自动进行。因此,曲轴在外力作用下开始转动到柴油机开始自动地怠速运转的全过程,称为柴油机的启动。完成启动过程所需的装置,称为柴油机的启动系统。2、启动条件① 启动转矩:能够使曲转旋转的较低转矩称为启动转矩,启动转矩必须克服压缩阻力和内磨擦阻力矩。启动阻力矩与柴油机压缩比、温度、机油粘度等有关。② 启动转速:能使柴油机启动的曲轴较低转速称为启动转速。在0~20℃时,柴油机的启动转速为150~300r/min。3、启动方式① 人力启动: 启动较为简单,只须将启动手摇柄端头的横销嵌入柴油机曲轴前端的启动爪内,以人力转动曲轴。② 电动机启动: 电动机启动是用电动机作为机械动力,当将电动机轴上的齿轮与柴油机飞轮周缘的齿圈啮合时,动力就传到飞轮和曲轴,使之旋转。电动机本身又用蓄电池作为电源。目前绝大多数柴油发电机都采用电启动方式。4、启动原理 基本的工作原理是当柴油机需要启动时,接通启动开关,启动机电路通电,继电器的吸引线圈和保持线圈通电,产生很强的磁力,吸引铁芯左移,并带动驱动杠杆绕其销轴转动,使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此同时,由于吸引线圈的电流通过电动机的绕组,电枢开始转动,齿轮在旋转中移出,减小冲击。 当铁芯移动到使短路开关闭合的位置时,短路线路接通,吸引线圈被短路,失去作用,保持线圈所产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸合的位置。 当按下控制器启动键后,电动机产生转矩开始转动,同时电磁开关把传动机构中的小齿轮推出,使其与柴油发电机的飞轮齿圈啮合,这样就把电动机的转矩通过传动机构传递给飞轮,使柴油发电机起动。 二、启动马达结构和工作过程 1、结构组成 启动马达一般由直流串励式电动机、传动机构和控制装置(也称电磁开关)三部分组成,如图1所示。(1)直流电动机 启动马达其实就是相当于一个直流电动机,内部结构包括磁场线圈和电枢线圈,而且它们之间是串联的。当启动马达开始转动时,它产生较大力矩。① 电枢:电枢在磁力作用下旋转,带动起动小齿轮旋转。② 磁极:磁极由铁心和激磁绕组构成,其作用是在电动机中产生磁场,。磁极一般是4个,由4个激磁绕组形成两对磁极,并两两相对,常见的激磁绕组一般与电枢绕组串联在电路中,故被称为串激式直流电动机。③ 电刷和电刷架:电刷与电刷架的作用是将电流引入电枢,使电枢产生连续转动。康明斯柴油发电机组自90年代就使用的无刷电动机,因此,现代柴油机几乎不再使用有刷装置。④ 外壳:外壳由低碳钢卷制而成,或由铸铁铸造而成。(2)传动机构: 在启动时保证启动马达的动力能通过飞轮传递给曲轴;启动完毕,柴油发电机开始工作时,立即切断动力传递路线,使柴油发电机不可能反过来通过飞轮驱动启动马达高速旋转。(3)控制机构: 控制机构是启动马达的电磁开关,控制电路的通、断和驱动齿轮的移出及退回。2、启动马达工作过程 柴油机起动马达电磁控制电路如图2所示。(1)吸拉过程 当起动开关旋到START(启动)位置时,蓄电池电流流到吸拉线圈和保持线圈。然后电流从吸拉线圈经磁场线圈到电枢线圈,以低速旋转线圈。在保持线圈和吸拉线圈内的磁动势使磁铁芯磁化,这样,磁性开关的动铁芯被吸入极芯。通过这种吸入操作,小齿轮被推出,并与齿圈啮合,接触板将主接触点开到ON。 为了保持操作电磁开关的电压,康明斯柴油发电机组在起动开关与电磁开关之间通常会有一个启动马达继电器。 (2)保持过程 当主接触点开到ON时,无电流流经吸拉线圈,磁场线圈和电枢线圈直接从蓄电池得到电流。电枢线圈随后便开始高速旋转,柴油发电机进行启动。此时动铁芯只是由保持线圈所施加的磁力固定到位,因为无电流流过吸拉线圈。 (3)复位过程 当起动开关从START开到ON时,电流从主接触侧经吸拉线圈流到保持线圈。此时,由于吸拉线圈与保持线圈形成的磁力相互抵消,它们失去了保持住动铁芯的力。因此,动铁芯由复位弹簧的力拉回,并且接触点关到OFF,停止启动马达的旋转。 图1 柴油机起动马达结构图图2 柴油机起动马达电磁控制电路图三、启动马达的使用注意事项 启动马达的主要作用是在柴油机启动时,为柴油机提供足够的扭矩,使柴油机能够顺利启动。然而,启动马达在使用过程中,如果操作不当,可能会导致其损坏,甚至影响柴油机的正常工作。因此,使用启动马达时,必须注意以下几点:1、检查电源 在使用启动马达之前,首先要检查电源是否正常。如果电源电压过低或过高,都可能导致启动马达无法正常工作,甚至损坏。2、避免长时间使用 启动马达在工作时,会产生大量的热量。如果长时间使用,可能会导致启动马达过热,影响其性能和寿命。3、避免频繁启动 频繁启动柴油机会大大增加启动马达的工作负荷,导致其过早损坏。因此,除非必要,否则应尽量避免频繁启动柴油机。启动马达每次启动不得超过10秒,若在10秒内柴油发电机未能启动,应暂停间隔2分钟后再启动,不得长时间或连续多次使用启动马达。4、定期维护 为了确保启动马达的正常工作,应定期对其进行维护。包括清洁、润滑、调整等。5、安全要求 启动马达必须与控制器配合使用,启动马达与控制器之间必须采用矿用电缆正确可靠连接,正负极两端不得反接、短路和接地。此外,在使用启动马达时,应注意安全。首先,要避免在启动马达工作时接触其电刷,以防触电。其次,要避免在启动马达工作时接触其旋转部件,以防被夹伤。最后,要避免在启动马达工作时将其浸入水中,以防短路。6、避免在恶劣环境下使用 启动马达在高温、湿度大、灰尘多等恶劣环境下使用时,可能会影响其性能和寿命。因此,应尽量避免在这些环境下使用启动马达。7、避免使用损坏的启动马达 如果启动马达出现损坏,如电刷磨损、线圈短路等,应及时更换新的启动马达,以免影响柴油机的正常工作。8、 避免匹配质量差的蓄电池 如果使用的蓄电池电压过低或过高,可能会导致启动马达无法正常工作。因此,应按照柴油发电机制造商的建议,使用知名品牌或合适的蓄电池。 总的来说,使用启动马达时,应注意以上几点,以确保其正常工作,延长其使用寿命,保证柴油发电机组的正常运行。 总结: 综上所述,因为柴油发电机自己不能启动,需要有外部动力使之产生第一次燃烧进行启动。要启动柴油发电机,启动马达需通过环形齿轮旋转曲轴。启动马达要用来自蓄电池的有限动力产生极大的力矩,它应该十分紧凑而且很轻。由于这个原因,一种直流串励电动机用作启动马达。总之,启动马达作为现代柴油机的重要部件之一,其在柴油发电机组启动和运行的过程中扮演着至关重要的角色。只有理解启动马达原理和构成,及时检查和维修启动马达,才能保证柴油发电机组的正常启动和运行,从而**工厂企业的用电安全和稳定性。柴油发电机冷却方式和通风量计算
摘要:对发电机房的设计来说,柴油发电机组的冷却和通风非常重要。只有保证机房内足够的空气流量,及时带走发动机辐射的热量,才能满足柴油发电机组正常的工况。若无良好的冷却和通风,会使柴油发电机组发电机组功率折损,并使机器出现高水温现象报警停机,从而影响柴油发电机组的使用。因此,设计安装发电机组时,工程师应考虑满足发电机组在柴油燃烧时消耗的空气量和冷却所需的空气量。 一、冷却方式 柴油发电机组冷却方式有多种多样,常见的有以下几种:1、 连机式散热器 连机式散热器亦称风冷闭式循环水冷却机组,外形如图1所示。 联机式散热器机组是较常用的柴油发电机组,通过随机安装的散热器及风扇来冷却机组;空气从发电机端流经发动机,再通过散热器,散热器护栅上设有排风导管配接凸缘。大部分机组使用联机式水箱散热冷却,此冷却方法运行可靠且成本较低。2、远置散热器 远置散热器式亦称远置水箱型发电机组。当进、排风口面积无法满足柴油发电机需要风量要求或者由于空间、噪音等限制时,可选用远置式水箱冷却系统,此机组将柴油发动机上皮带驱动的风扇及冷却水箱取消,由远置水箱替代,在使用时可将远置水箱放置于建筑物顶层、空旷地带或具有良好通风散热条件的地方。3、热交换器 热交换器式亦称水冷式发电机组。其工作原理是柴油机工作时所产生的热水经柴油发电机水管达到热交换器,被冷却水塔或冷水池过来的冷水进行冷却。柴油发电机的循环热水水温下降后留回柴油机散热器。经散热器再次冷却后流回柴油发电机,对发动机进行冷却。 图1 柴油发电机组模型简化图二、通风系统设计 1、连机式散热器(1)自然进风 发电机组自带风扇吸入冷空气并经发电机底部流过散热器,再经散热器相连的导风管排到户外。注意事项如下:① 须计算冷却所需的风量;② 考虑必要的进排风口面积;※ 当机房位于负一层时,进风口应处于通风畅通的空间,且可以保证足够的风量,排风应将其引至室外,并避免与进风发生短路;当机房位于首层时,除了保证足够的进排风口面积,还应尽量避免进排风口位于同一立面,排风口尽量避开人行通道。(2)强制进风 通过低噪声轴流风扇强制抽入新鲜空气并经发电机底部流过散热器,再经散热器相连的导风管排到户外。注意事项如下:① 所选用风机需与冷却所需风量匹配;② 考虑进排风系统的背压;③ 必要的进排风口的面积。2、远置散热器 远置散热器发电机组(俗称远置水箱型),是将散热器(水箱)与发电机组分离,散热器风扇由单独的电动机带动,散热器可以在室外 安装。当散热器高于发电机组3米或管道阻力超过3米水压时,须安 装一个隔离水箱及驱动水泵,以保持冷却系统之间的良好循环。 安装远置散热器发电机组时应注意散热风扇的噪声处理措施。 远置散热器的冷却系统应注意下列事宜:(1)隔离水箱应有足够的容量来容纳整个系统的冷却水;(2)防止冷却水被外来物质污染;(3)防止冷却水通过中间水箱时被氧化;(4)防止系统中空气滞留;(5)应对冷却液进行防锈防腐处理。 3、热交换器 热交换器)应安装在机房内邻近发电机组的位置,在热交换器的上 部应配有膨胀水箱。在整个冷却系统中,应加装循环水泵和冷却塔,注意事项如下:(1)所有与发电机组连接之处都应采用软性连接(即橡胶膨胀节),避免振动沿管道传播。(2)对于与热交换器配套的冷却水塔的选型,首先必须考虑其热 交换器总量,然后按照发电机组的进出口水温要求、热交换器的水量来选择相应的冷却水塔。(3)水泵应能克服热交换器、冷却塔及管路的阻力,能提供所需 的水流速。在确定冷却塔的位置时,须考虑整条水管路对机组形成的水压,其所形成的压力不能大于发电机组水系统管路所能承受的压力。(4)发电机组的冷却系统易遭受锈蚀和氧化,为减轻侵蚀的程度,应在冷却水中添加防锈剂。 三、通风量的计算 针对三类冷却方式,分别计算机房内通风量。1、连机式散热器通风量 即风冷式闭式循环水冷却,机房内通风量计算可按以下理论公式计算:V=H /(D×Cp×∆T)+燃烧空气量其中: V——通风量 m³/minH——热幅射 KWD——空气密度(在38℃时, D 为1.099kg/m³)Cp——空气比热0.017KW ·min/kg · ℃ 通常,对此类发电机组,发电机组的通风量可以粗略计算,即等于发电机组冷却系统风扇气流流量+燃烧所需空气量:例如:备用柴油发电机组额定功率520KW, 查发电机组技术参数:风扇气流流量= 935 m³/min;燃烧空气量= 40 m²/min;则机房通风量为935+ 40 = 975 m/min。 一般地,机房内较好保持5%左右的负压风量。 根据康明斯发电机组参数,冷却系统的气流阻力为120Pa, 当风道阻力与消声器阻力大于系统背压时,必须考虑增加加压风机。2、远置散热器或热交换器通风量(1)当机房通风条件难以满足连机式散热器发电机组要求时,可选用远置式散热器或热交换器式发电机组。同样,远置散热器发电机组机房仍需进行通风,交换机体辐射的热量。为了简化计算,这两种冷却方式的通风量可按≥25 m³/kw.h计算。(2)平时机房维护时通风,通风量按每小时换气3~5次计算。 总结: 康明斯发电机厂家特别提示用户,由于良好的通风需要足够的空气流入和流出,并需要保持在机房内自由循环。因此,柴油发电机房必须足够大以便让空气自由循环,这样柴油发电机房内的空气气温就可以保持均衡并且没有滞留气体。只有确实解决了柴发机房通风问题,才能确保设备正常运行,以求柴油发电机组功率的较大化输出。柴油发电机房及储油间如何符合规范的要求
摘要:随着中国经济的不断发展,各高层建筑蓬勃建设,柴油发电机组为各高层建筑的供电系统提供应急备用电源,其中发电机房也是保证供配电系统可靠和安全运行的环境基础。康明斯柴油发电机公司根据国家和地方相关规范的要求,通过某住宅小区的柴油发电机组的设计实例分析柴油发电机房设计要点与布置要点,希望能为广大客户提供参考。 一、机房与设备总体布置 《建筑设计防火规范》50016-2021,经住房和城乡建设部2021年8月27日以第517号公告批准发布。此前,我国建筑防火设计主要执行《建筑设计防火规范》GB 50016-2021和《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95(2021年版)。随着我国经济建设快速发展以及近年来我国重特大火灾暴露出的突出问题,这两项规范中的部分内容已不适应发展需要,且《高层民用建筑设计防火规范》中与《建筑设计防火规范》规定相同或相近的条文,约占总条文的80%,还有些规定相互不够协调,急需修订完善。为深刻吸取近年来我国重特大火灾教训,适应工程建设发展需要,便于管理和使用,根据住房和城乡建设部《关于印发的通知》(建标[2021]125号)要求以及住房和城乡建设部标准定额司 《关于同意调整、修订计划的函》(建标标函[2021]94号)的要求,此次修订将这两项规范合并,并定名为《建筑设计防火规范》。1、柴油发电机房的选址(1)柴油发电机房的位置应设在负荷中心附近,一般靠近外电源的变配电室,缩短供电距离,方便管理。(2)柴油发电机组运行时会产生较大的噪声和振动,因此柴油发电机房应远离要求安静的工作区和生活区。(3)柴油发电机组设备比较重、体积比较大,要考虑设备的安装检修的运输。(4)柴油发电机房不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻。(5)柴油发电机房应采取排烟、消声、减振和隔声等综合治理措施,并满足环保要求。(6)柴油发电机基础宜采取防油浸的设施,可设置排油污沟槽,机房内管沟和电缆沟内应有0.3%的坡度和排水、排油措施等。(7)当柴油发电机房设置在地下室时应考虑:① 至少有一侧考外墙,保证热风和排烟管道能伸出室外,机房内应有足够的新风进口,气流分布合理;② 应考虑设备吊装、搬运和检修等条件,预留好吊装孔;应便于设备运输、吊装和检修。③ 必须做好柴油发电机房防潮和冷却通风措施。2、柴发机房内部布置 新建的柴油发电机房大部分设置在地下一层,按水专业要求设置了自动喷水灭火系统,且容量大于500kW宜设置控制室,故本次设计时考虑在柴油发电机房设置了一个控制室,即保证火灾时自动喷水对柴油发电机配电屏影响较小,又方便观察、操作和调度。在机房布置时应注意:(1)进、排风管道和排烟管道架空敷设在机组两侧靠墙2.2m以上的空间内,排烟管道一般不止在机组背面;(2)机房的高度应满足机组安装或检修时,利用预留吊钩用手动葫芦起吊活塞、连杆、曲轴所需高度;(3)发电机至配电屏的引出线,采用铜芯电缆或封闭母线,当设电缆沟是,沟内应有排水和排油措施;(4)控制室布置应便于观察、操作和调度,进出线方便;(5)盘前、盘后应有足够的安全操作和检修距离,单列布置的配电盘,盘前通道应不小于1.5m,双列布置时盘前的通道不应小于2m,离墙安装的盘后宽度不小于1m,配电盘顶部的高度距房顶不小于0.5m;(6)控制室内不应有油、水等管道通过及安装与本装置无关的设备;当控制室的长度在7m及以上时,应有两个出口,出口在机房两端,门应向外开。 3、储油间的设置 按《建筑设计防火规范》GB50016-2014要求,储油间属于丙类火灾危险场所,不属于易燃易爆场所,可不按照爆炸性环境进行电气设计。储油间建造设计如图3所示。(1)机房内设置储油间时,其总储油量不应大于1m3,储油间应采用耐火极限不低于3小时的防火隔墙和发电机间分隔,在防火隔墙上开门,应设置甲级防火门。 举例:按火灾时间3h考虑,550kw的柴油发电机组的燃油消耗为150L/h,3小时需要柴油的容量为450L,在储油间内设置一个1m3的储油罐满足火灾时发电机组的耗油量,也满足规范要求不大于1m3的要求。(2)储油间和室外储油罐的进出油路管道,在进入建筑物前和设备间内的管道上均应设置自动和手动切断阀。(3)储油间的油箱应密闭且应设置通向室外的通气管,通气管应设置带阻火器的呼吸阀,油箱的下部应设置防止油品流散的设施,此条为强制性条文。(4)由于部分柴油的闪点可能低于60℃,因此设置在建筑内的柴油设备或柴油储罐,柴油的闪点不应低于60℃。(5)储油量的估算① 柴油发电机耗油量的估算:负荷率50%时,耗油量为0.15l/h·kW;负荷率75%时,耗油量为0.2l/h·kW;负荷率100%时,耗油量为0.3l/h·kW。② 油箱体积估算可按照:油箱体积=机组功率x每kW每小时油量x供给时间/充满系数(一般取0.8)。 二、储油间相关规范的说明 1、储油间相关规范 汇总并总结下各规范对柴发机房是否设置储油间的要求。(1)《建筑设计防火规范(2018年版)》GB50016-2014 “可”(替换标准《建筑设计防火规范》GB 50016-2006) “应”(2)《民用建筑设计统一标准》GB50352-2019 “宜”(替换标准《民用建筑设计通则》GB 50352-2005) “应”(3)《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019 ”应“(替换标准《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008) “应”2、 解释三本规范的旧版本均为“应”,可能编制组后来充分考虑柴发机组的实际情况,前两本规范均删除了“应”。但仅《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019依然采用 “应”,笔者感觉不妥。其条文中明确提到“当机组设置在大型民用建筑室内时”,感觉其本意是想表达大型民用建筑内的柴发机房“应”设置储油间,但其正文却要求所有的民用建筑内柴发机房均设置,前后有点不对应。 三、储油间相关规范的规定 1、《建筑设计防火规范(2018年版)》GB50016-20145.4.13 布置在民用建筑内的柴油发电机房应符合下列规定:4 机房内设置储油间时,其总储存量不应大于1m³,储油间应采用耐火极限不低于3.00h的防火隔墙与发电机间分隔;确需在防火隔墙上开门时,应设置甲级防火门。2、《建筑设计防火规范》GB 50016-20065.4.3 柴油发电机房布置在民用建筑内时应符合下列规定:3 机房内应设置储油间,其总储存量不应大于8.0h的需要量,且储油间应采用防火墙与发电机间隔开;当必须在防火墙上开门时,应设置甲级防火门;3、《民用建筑设计统一标准》GB50352-20198.3.3 柴油发电机房应符合下列规定:2 柴油发电机房宜设有发电机间、控制及配电室、储油间、备件贮藏间等,设计时可根据具体情况对上述房间进行合并或增减。4、《民用建筑设计通则》GB 50352-20058.3.3 柴油发电机房应符合下列要求:6 柴油发电机房可布置在高层建筑裙房的首层或地下一层,并应符合下列要求:2)柴油发电机房内应设置储油间,其总储存量不应超过8h的需要量,储油间应采用防火墙与发电机间隔开;当必须在防火墙上开门时,应设置能自行关闭的甲级防火门;5、《民用建筑电气设计标准》GB51348-20196.1.10 储油设施的设置应符合下列规定:2 机房内应设置储油间,其总储存量不应超过1m³,并应采取相应的防火措施;6、《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-20086.1.11 储油设施的设置应符合下列规定:(1)当燃油来源及运输不便时,宜在建筑物主体外设置40~64h耗油量的储油设施;(2)机房内应设置储油间,其总储存量不应超过8.0h的燃油量,并应采取相应的防火措施;(3)日用燃油箱宜高位布置,出油口宜高于柴油机的高压射油泵; 总结: 三本规范均指的是设置在民用建筑内的柴发机房,对设置储油间的要求。理论上对非民用建筑内的柴发机房对此仅参考执行,但因没有条款对非民用建筑内柴发的设置有具体要求,故图审经常会要求非民用建筑内的柴发机房也按此执行。对于大中型柴发机组,一般会设计或考虑设置储油间。但仍有不少很小容量的柴发机组,自带油箱且量也很少,考虑到柴发机房的布置已充分考虑到防火要求,再把“设储油间”定性为“应”有点过于一刀切。个人感觉还是“宜设置储油间”比较合适。柴油发电机组动态调试及并联负载试验
摘要:并联运行是指将多台发电机通过同步操作,共同输出电力,以满足更大负载需求的一种操作方式。在柴油发电机组中,如果一台发电机无法满足负载要求,可以通过并联运行的方式,利用多台发电机组合起来共同输出电力。为了确保柴油发电机符合设计目的、性能目标,以及安全性最后的确定,应对柴油发电机组进行负载和并机运行试验,其标准必须符合规范GB50303-2002附录A的规定。柴油发电机组实际负载测试一、柴发动态调试及负载运行试验1、空载试运行的调整(1)启动柴油机,使发电机加速到额定转速,在此过程中发电机应能自动建压,并达到额定电压值,若有偏差可通过磁场变阻器或电位器、微调电位器进行调整,调整过程中应注意发电机电压是否稳定,三相电压是否平衡,机组运转是否轻快,声音是否和谐,以及发电机振动、噪声、轴承温度等是否正常,若有异常应立即停机检查并予以排除。(2)小型柴油发电机组转速的高低一般均以控制箱、屏上的频率表指示值为依据。由于控制箱、屏上的频率表内部构造的原因,在还不到45Hz的某一低速时,频率表指针一下子摆到55Hz,而此时电压表指示值还很低,有的无指示电压,这种情况下必须继续升速,频率表指针才回到45Hz左右,这时才是真正的频率。继续升速至额定值,电压表才指示到额定电压值。(3)频率达到额定值时,调节电位器或磁场变阻器,使电压调节范围不小于95~105%额定电压,若电压达不到1.05倍额定电压,说明机组电压太低,则按三相发电机电压低的故障排除步骤予以排除。(4)空载时还得观察一下三相电压是否平衡,若发现不正常现象,应停机检查原因,并予以排除。(5)发电机空载运行状态下的动态试验:① 发电机空载特性试验并录制空载特性曲线,用标么值表示与出厂试验对比相符合。② 测量发电机相序应与出线标识一致,在双电源(电网、发电机)切换开关的两端测量发电机的相序应与电网一致。③ 测量空载运行状态下的发电机转子轴对机座的电压与出厂试验对比相符合。2、负载试运行的调整(1)合上机组馈电侧配电柜上的负荷开关。并按设计的自备电源负载使用分配预案在发电机受电侧配电柜上分别合上支路负荷开关,逐渐增加负载至满载,并调节负载功率因数为0.8(滞后),再逐渐减少负载至空载,在此过程中,检查发电机的稳态电压调整率和满载时励磁电流(功率因数为0.8滞后时)是否与铭牌数值接近,观察控制屏,各指示仪表是否正常,发电机各部分是否有过热现象。(2)发电机出厂前一般按柴油机转速变化率为5%进行性能调试,即空载时柴油机转速整定在1.05倍额定转速,满载时整定在额定转速,其它负载时按正比例变化整定转速。而实际上,柴油机转速变化与此都有异差。为了提高发电机调压特性等指标,必须按柴油机实际转速变化率再次进行调试,使发电机空载,cosφ=1、满载cosφ=0.8、满载状态下,稳态电压调整率都在合格区内,试验调整时,让发电机带上满载,调整柴油机为额定转速卸去负载时的柴油机实际转速,确定为发电机空载转速,其它负载时按正比例变化整定转速。(3)在上述负载增加至满载时,应调节发动机转速至额定值,在其他负载直至空载,发动机转速不得人为调节,控制屏上频率表的指示值必须始终在产品技术标准规定的频率调整范围内。 上述负载试运行调整正常后,可进行柴油发电机组负载试验连续运行12h,应无故障。3、负载的合理分配 对于三相柴油发电机组,若三相负载严重不平衡,将导致三相电压不对称,影响机组的正常运行,为此,机组技术标准规定,三相电流的任意两相电流之差不得大于额定电流的25%,且较大一相电流不得超过额定值,这就要求做到以下两点:(1)在三相柴油发电机组的供电线路设计和安装时,必须把所有单相负载平均分配在三相线路上。(2)机组运行时,必须及时调节负载,使三相电流之差不超过25%。4、运行的监视(1)经常观察电气仪表(电流、电压表、频率表、力率表、功率表等)和发动机仪表(机油压力表、机油温度表、冷却水温度表、转速表等)的指示值,其值应在规定的范围内(各种柴油发电机组不完全一样),一般为:机油油压力0.25-0.4兆帕,机油温度75--90℃,出水温度75--90℃。(2)观察发电机及励磁装置,电气线路接头等处的工作情况。(3)注意燃油、机油、冷却水的消耗情况,不足时应及时按规定的牌号添加。(4)随时监听运转声音是否正常,观察发动机排烟情况是否良好。(5)注意轴承、管路等处有无渗漏现象。(6)察看柴油发电机组各种保护和监控装置是否正常。(7)运行使用中应严格按照使用说明书的要求操作和带负载运行,避免慢车重负载和超速运行及在低速下长时间运行,不许长期超载运行或三相负载不对称运行,避免突然增加负载和突然减少负载。 二、发电机并联运行及带负载的操作1、并联运行条件 待并发电机与电网或与另一台先期运行的发电机并联运行,必须满足下列条件:(1)待并发电机电压的相位角与电网或与另一台发电机电压的相位角相同(相位角差小于10°);(2)多台柴油发电机并联运行时,必须满足输出电压相同的条件(相差不大于5%),这样才能实现共同输出电力。如果发电机输出电压不同,会导致并联后的发电机输出电路短路或开路,甚至损坏发电机。(3)频率是指电流的周期性变化,多台柴油发电机并联运行时,输出频率必须相同(相差不超过0.2%)。如果频率不同,会导致电能不能共同输出。因此,并联运行时必须注意各个发电机输出电压的频率是否一致,并对各个发电机进行频率调节。(4)在柴油发电机并联运行中,各个发电机的输出电流必须均衡,不同发电机间的负载要尽可能平均。否则,电流会在各个发电机之间流动,从而导致发电机过载、烧毁等情况。2、准同期并联操作(1)用手动准同期装置进行并联操作:① 启动发电机,并将转速上升至额定转速。② 发电机起励建压,并将电压上升至额定值。③ 将同期开关,拨至“粗同期”位置,调节待并发电机频率,使其与系统频率相等。调节待并发电机电压,使其与电网或与另一台发电机电压相等。④ 将同期开关拨至“精同期”位置,将同期表投入工作,同期表指针顺时针旋转,说明待并发电机频率高于电网或另一台发电机频率;反时针旋转,说明待并发电机频率低于电网或另一台发电机的频率,指针转动越快,说明两者频率相差越大,转动越慢,说明频率相差越小,此时应微调待并发电机频率,使同期表指针转动缓慢。⑤ 当同期表指针慢慢地(以每分钟3~4转的速度为宜)转向红线(同步点)且稍提前一定角度时,发出断路器合闸指令,将发电机并入电网或另一台发电机。决不允许同期表指针很快地转向红线时合闸。为避免装置故障造成误投,也不允许同期表指针没有转动便稳定在红线上时合闸。⑥ 将同期开关SA拨至“断”的位置,使同期表退出工作。⑦ 调节发电机转速和励磁电流,使发电机带上需要带的有功功率和无功功率。 当发电机转速增加时,所带有功功率增加,转速下降时,则所带有功功率减少。同样,当励磁电流增加时,所带无功功率增加,励磁电流减少时,所带无功功率减少。(2)用灯光法进行并联操作 以电抗、交流复合式相复励发电机为例。① 启动发电机,并将转速上升至额定值。② 发电机起励建压,并将电压升至额定值。③ 用转换开关,分别测量待并发电机与电网或另一台发电机的频率和电压,并调节待并发电机的频率和电压,使其与电网或另一台发电机的频率、电压相等。④ 合上开关,将同期指示灯投入工作,若三相灯光同时亮暗变化很快(当用旋转灯光法时,则是三相灯光旋转很快),说明待并发电机与电网或另一台发电机频率相差很大,此时应微调待并发电机频率,使三相灯光呈缓慢的亮暗变化(当用旋转灯光法时,则应使三相灯光缓慢地旋转)。⑤ 当三相灯光慢慢熄灭后(当用旋转灯光法时,则当U相灯光慢慢灭熄后),发出断路器合闸指令,将待并发电机并入电网或另一台发电机。不允许灯光很快熄灭或未熄灭时合闸。⑥ 断开开关,使同期灯退出工作。⑦ 调节发电机的转速和励磁电流,使发电机带上应带的有功功率和无功功率。(3)手动准同期装置的使用规定 能否满足待并发电机与电网或另一台发电机的并联运行条件是靠同期装置来检定的,若同期装置使用不正确,不能正确地检定并列条件,或对并列条件判断错误,这样进行并列操作时,就会使发电机产生过大的冲击电流和对转轴产生过大的扭转力矩,会损坏发电机,严重时使转轴断裂,因此,正确使用同期装置必须遵守下列5项规定:① 要认真检查同期装置各仪表是否正常,两只是电压表和两只频率表的准确度应基本一致,且无卡壳现象,以免发生仪表指示误差。② 同期表是按短时工作设计的,通电时间长了,仪表发热易产生误差,同时会损坏,因此不宜长时间通电,所以操作时,必须将同期转换开关先转至“粗同期”位置,将电压表,频率表投入工作,并对待并发电机进行频率和电压调整。当发电机与电网或另一台发电机的频率、电压基本相等时,再将同期转换开关转至“精同期”位置,使同期表投入工作。发电机并列完成后,应尽快将同期装置退出工作。③ 当同期装置在“粗同期”位置工作时,要认真调节待并发电机的电压和频率,使其基本相等,要求两者电压差不超过±5%,频率差不超过±0.1Hz。④ 当同期表投入工作时,要注意微调待并发电机的频率,当同期表指针顺时针旋转时,应减少待并发电机频率,当同期表指针反时针旋转时,则应增加待并发电机频率,使同期表指针缓慢转动。断路器合闸指令应在同期表的指针慢慢地转向红线(3---4转/分为宜),且稍提前一定角度发出,不允许指针很快地转向红线时合闸。为防止装置故障造成误投,也不允许当同期表指针没有转动便稳定在红线上时合闸。⑤ 当用灯光法来进行同期检查时,要切实注意灯泡的接法是用旋转灯光法还是用熄灭灯光法(见附录3)。因为灯光熄灭法的相序接错时会出现灯光旋转,而旋转灯光法相序接错时,会出现三组灯光同时熄灭。若把相序接错,当作接线正确进行并列操作,合闸时和合闸后都会产生极大的冲击电流,这个冲击电流力图使发电机反方向旋转,在机组上产生极大的扭转力矩,可能使发电机遭受严重损坏。总结: 柴油发电机并联运行需要满足多个条件,包括输出电压、相位、频率、负载均衡等,只有在满足这些条件的情况下,才能实现多台柴油发电机共同输出电力。在实际运用中,必须注意系统的控制和管理,确保柴油发电机运行的安全性和稳定性。其中,进行负载和并机运行试验能够有效评估柴油发电机在负载状态下的性能和稳定性,对于**生产和生活中的电力供应具有重要意义。柴油机电子调速器组成、原理及接线方法
摘要:电子调速器是将柴油发电机组稳定控制在设定工作转速下运行的精密控制装置。电子调速器因其性能可靠、功能齐全、安装维护方便以及调速性能优异等有别于其它类型调速器的独特优势,正越来越广泛地应用于柴油发电机组调速系统、发电机组监控系统之中,成为行业应用的一种发展趋势。一、电子调速系统的组成电子调速器具有转速设定、测速、比较、运算、驱动输出、执行元件、调节系数设定、保护或限制等机构或部件,各机构或部件经过有效组合形成一个闭环控制系统。1、基本电气特性(1)电源电压:DC24V(范围16V~32V);(2)电源消耗:<0.1A(不包括执行器);(3)转速波动率:≤±0.25%;(4)稳态调速率:0~10%可调;(5)环境温度:-40°~+70°;(6)环境湿度:<95%。2、电子调速系统的原理柴油发电机组的自动调速系统是通过控制发动机的燃油供给量,以实现发电机组输出电压和频率的稳定。该系统主要由调速器、执行器、传感器和控制器等组成。电子调速器原理框图如图1所示。(1)调速器调速器是自动调速系统的核心部件,其主要功能是根据发电机组输出电压和频率的变化情况,调整燃油供给量,以控制发动机的转速。调速器通常采用机械或电子方式进行控制,根据不同的应用需求,选择合适的调速器类型。(2)执行器执行器是调速系统中的重要组成部分。它根据调速器的控制信号,调整燃油供给量,控制发动机的转速。执行器通常由电磁阀或伺服电机等装置组成,根据不同的控制方式,选择合适的执行器。(3)转速传感器在自动调速系统中,传感器起到了关键的作用。转速传感器主要用于检测发电机组输出电压和频率的变化情况,并将这些信息传递给控制器。(4)控制器控制器根据传感器提供的数据,计算出燃油供给量的调整值,并通过控制信号发送给执行器,从而实现发电机组输出电压和频率的稳定。在工作过程中,控制器还会监测发电机组的负载情况,根据负载变化的需求,调整燃油供给量,以保持发电机组的稳定运行。此外,控制器还可以根据用户的需求,进行一些额外的功能设置,如停机保护、远程监控等。图1 柴油发电机调速器工作原理框图二、电子调速器的安装转速控制器通常安装于控制柜之中或直接固定在柴油发电机组上,外形安装尺寸如图2所示。转速控制器有防潮处理,但仍须防止水,雾或者凝结物与控制器接触。并且安装时应远离高温或热辐射以防止控制器高温损坏。1、调速器安装步骤(1)首先,将调速器取出,并进行必要的检查,确认调速器和其他组件的质量是否达到安装标准。(2)选择好调速器的安装位置,并在安装位置的侧面进行预先开孔。安装孔的大小和位置要与调速器的规格和型号相匹配。(2)将调速器安装到预先开设的安装孔中,注意安装时要保持调速器与支架之间的水平和垂直度。同时,要确保安装时调速器的输出轴与负载轴之间的同轴度达到要求。(4)完成调速器的安装后,还需要对其进行电气连接和控制回路的接线等工作。这些工作需要根据具体的调速器型号和控制系统来实施。图2 柴油发电机转速控制器外形及安装尺寸图2、调速器的接线(1)电子调速系统外部接线图如图3所示,其中执行器接1、2端子,电池组接5、6端子,这两组线要求截面1.3 mm2或更粗的线.线越长要求线径越粗,以减小压降。(2)电池组正极(即端子6)应串接15A的保险丝。(3)速度传感器接3、4端,传感器线要求使用屏蔽线,其屏蔽部分应仅与端子4相连,与其他部分完全绝缘,否则偶然的外部信号可能通过速度信号进入,而导致柴油发电机组停止或工作异常.速度传感器的安装应在接触到齿轮的齿顶后退出1/2-3/4圈(约0.45mm)是一个较为理想的间隙。图3 柴油发电机转速控制器接线图三、电子调速器的调整1、起动设备前的调整观察调节增益和稳定性的电位器,一般情况下出厂设置在12点位置(即中间位置);怠速电位器用于设定柴油发电机组起动时的转速;外接的速度开关断开时,柴油发电机组由怠速转换到额定转速;额定转速电位器用于对柴油发电机组额定转速进行调整。控制器在出厂时都已经进行了设置,所以在启动柴油机前一般无须对控制器进行调整,用户只须起动柴油发电机组后进行精细调整。2、起动后控制器的调整(1)起动时执行器较大限度地供给油量直到柴油发电机组起动,此时控制器应控制在怠速位置。如果柴油发电机组起动后不稳定,逆时针调节增益和稳定性电位器直到柴油发电机组稳定。(2)外接高/低速转换开关断开,柴油发电机组进入额定转速.调整额定转速电位器或外接微调电位器对额定转速进行精密调整,额定转速设置点顺时针旋转频率增加。(3)起动后在柴油发电机组空载时进行如下调整:① 顺时针旋转增益电位器直到不稳定状态,然后逆时针微调直到系统稳定,之后再进一步逆时针调整一部分以确保稳定。② 顺时针旋转稳定度电位器直到出现不稳定状态,然后逆时针调整到稳定,同样再进一步逆时针微调一部分确保柴油发电机组稳定旋转。③ 增益和稳定度调整完后,再通过微调电位器对额定转速进行调整以达到机组的设计要求。④ 如果柴油发电机组需要引入怠速运行,高/低速开关闭合,然后再调节怠速电位器达到要求转速,调节时顺时针调整为频率增加(通常为额定转速的50%)。3、稳态调速率的调整(1)稳态调速率的调整适用于多台机组并联运行时使用。(2)将端子10、11短接,使柴油发电机组下垂特性变软,柴油发电机组转速将随着柴油发电机组负载增加而减小,顺时针调节增大稳态调速率,反之减小。(3)如果稳态调速率需要更大范围,短接7、8端子,此时稳态调速率可达到10%。(4)再调整完毕之后,柴油发电机组的转速会有微小的变动,再重新进行速度设置。4、辅助输入(1)端子13做为辅助输入信号,其信号从负载分配单元,自动同步装置和一些其它的控制系统引入。(2)当引入辅助输入信号时速度将下降,速度需要重新进行设置;在不引入辅助输入信号时可在7、9之间接微调电位器,手动进行调节。5、辅助输出端子14可外供10V,20mA的电源,以供外系统动力使用,但在使用中如发生短路将损坏控制器。6、超速保护(1)当柴油发电机组在额定转速105%运行时,按住并保持住"测试"按钮,逆时针旋转"超速"电位器直到超速灯点亮,继电器动作,关闭柴油发电机组。(2)松开"测试"按钮,待柴油发电机组停止后,按一下"复位"按钮或者断开电源一次,再重新起动柴油发电机组。(3)超速设定值一般约为额定转速的115%,超速值在出厂时已设定好,用户一般无需进行调整。 总结:总之,柴油发电机组的自动调速原理是通过控制发动机的燃油供给量,以实现发电机组输出电压和频率的稳定。调速器、执行器、传感器和控制器等组成了自动调速系统的关键部件,通过相互协作,确保发电机组在运行过程中能够保持稳定的输出。这一系统不仅提高了发电机组的稳定性和可靠性,也提升了其运行效率和使用寿命。冷却液温度传感器故障现象和原因分析
摘要:冷却液温度传感器是柴油发电机组冷却系统中的一个重要组成部分,它可以监测冷却液的温度,并向发动机控制单元发送信号。通过监测冷却液的温度,发动机控制单元可以调整发动机的工作状态,确保发动机处于较佳的工作温度范围内,以提高发动机的效率和寿命。然而,冷却液温度传感器也会出现故障,导致无法准确地监测冷却液的温度。这种故障会给柴油发电机组的性能和安全性带来一定的影响,因此需要及时进行修复。 一、冷却液温度传感器工作原理 冷却液温度传感器安装在发动机机体或气缸盖上,用来检查冷却液温度,并将检测结果传输给发动机控制模块。冷却液温度传感器应用较广的是热敏电阻传感器,包括正温度系数电阻和负温度系数电阻,在实际应用中以负温度系数电阻为主,其特性是冷却液温度越高,阻值越小。 冷却液温度传感器头部与冷却液接触,冷却液温度传感器壳体内装有一个负温度系数的热敏电阻。发动机控制模块向传感器供给5 V基准电压以及搭铁。热敏电阻的阻值随发动机冷却液温度升高而下降,发动机冷却液温度信号端子上的电压介于1.5~2 V之间。 冷却液温度传感器电路示意图二、故障现象 冷却液温度传感器故障的现象是无法准确地监测冷却液的温度。通常情况下,冷却液温度传感器会将冷却液的温度转化为电信号,并发送给发动机控制单元。然而,当传感器故障时,它可能无法正常地将温度转化为电信号,或者发送的信号与实际温度不匹配。这样一来,发动机控制单元就无法准确地根据冷却液的温度来调整发动机的工作状态,从而导致发动机性能下降或者故障。当冷却液温度传感器故障时,会出现一些明显的现象。(1)发动机的水温表可能会显示异常。正常情况下,发动机的水温表应该在一个合理的范围内波动,反映出冷却液的温度变化。然而,当传感器故障时,水温表可能会显示较高或较低温度,或者保持在一个固定的数值上。(2)发动机可能会出现异常的工作状态。当冷却液的温度过高或过低时,发动机控制单元会根据传感器的信号来调整发动机的工作状态,以保持发动机处于较佳的工作温度范围内。然而,当传感器故障时,发动机控制单元无法准确地根据冷却液的温度来调整发动机的工作状态,导致发动机的性能下降或者故障。(3)冷却液温度传感器故障码的出现,例如C0、C1、C2等。(4)发动机温度异常高,例如转速表指针快速上升,水温表指针快速上升,或者发动机出现嘶吼声。(5)冷却液液面下降,例如在运行过程中冷却液液面下降,或者发动机冷却系统出现故障导致冷却液不足。三、常见故障原因分析 冷却液温度传感器是柴油发电机组冷却系统中较重要的传感器之一,其准确性和可靠性对发动机性能和燃油经济性都有重要影响。然而,冷却液温度传感器也可能出现故障,导致发动机出现异常行为和故障码。冷却液温度传感器故障的原因可以有多种。(1)传感器本身可能会受到物理损坏或老化而导致故障。例如,传感器的线路可能出现断路或短路,或者传感器的接触不良,都会导致传感器无法正常工作。(2)传感器的工作原理可能会受到外部因素的干扰而出现故障。例如,冷却液中的杂质或气泡可能会影响传感器的工作,导致传感器无法准确地监测冷却液的温度。此外,传感器的电路也可能受到电磁干扰或静电干扰而出现故障。(3)传感器与冷却系统其他部件之间的接触不良,例如传感器本身与散热器、水箱之间的接触不良。(4)传感器周围的环境温度变化,例如在高温、低温环境下传感器的信号会受到影响。(5)传感器的测量范围受到偏差的影响,例如传感器测量水温的范围为0-100°C,但在实际使用过程中可能会受到其他因素的影响,导致传感器测量结果不准确。 水温传感器导线断裂和松紧度检查四、水温传感器的检测和修复 为了避免冷却液温度传感器出现故障,需要定期检查和维护传感器和冷却系统,包括更换传感器、检查传感器线路连接、清洁传感器周围等部位,以及保证传感器周围的环境温度稳定。此外,还可以使用一些传感器检测工具来辅助检测传感器故障。1、 电阻检测(1)检查电阻 点火开关置于OFF位置,拆下冷却水温度传感器导线连接器,用数字式高阻抗万用表Ω档测量传感器两端子间的电阻值。其电阻值与温度的高低成反比。(2)单件检查电阻 拔下冷却水温度传感器接插件,然后从发动机上拆下传感器,将该传感器置于烧杯内的水中,加热杯中的水,同时用万用表Ω档测量在不同水温条件下水温传感器两接线端子间的电阻值。将测得的值与该机维修手册的标准值相比较,然后确定是否更换冷却水温度传感器。2、输出信号电压的检查 安装好冷却液温度传感器,将传感器的连接器插好,当点火开关置于ON位置时,测量图1中连接器THW端子与E2之间的电压,所测得的电压应与冷却液的电压成反比。拆下冷却液温度传感器线束插头,打开点火开关,测量冷却液的电源电压应为5V。3、冷却液温度传感器与ECU连接线的检查 用高阻抗万用表蜂鸣档,测量冷却液温度传感器与ECU链接线束的导通情况,如果线路不导通,说明传感器线束断路或者连接器的插头连接不良。应进一步检查或更换。4、修复方法 为了解决冷却液温度传感器故障带来的问题,需要及时进行修复。(1)首先检查传感器的线路和接触是否正常,如果发现问题可以进行修复或更换。(2)清洗冷却液系统,以去除可能影响传感器工作的杂质或气泡。(3)对传感器进行校准或调整,以确保其正常工作。 如果以上方法无法解决问题,可能需要更换新的冷却液温度传感器。 总结: 冷却液温度传感器故障会导致无法准确地监测冷却液的温度,从而影响发动机的性能和安全性。这种故障的原因可以有多种,包括传感器本身的损坏、工作原理受到外部因素干扰等。当出现传感器故障时,会出现水温表显示异常和发动机工作状态异常等现象。为了解决这个问题,可以进行线路检查、清洗冷却液系统等操作,如果问题依然存在,可能需要更换新的传感器。及时修复冷却液温度传感器故障,对保证发动机的正常工作和延长发动机寿命都非常重要。柴油机熄火电磁阀的开关原理和安装
摘要:柴油机熄火电磁阀英文为Engine Shutdown Solenoid Valve,也称为熄火开关,它是柴油机燃油系统中的关键组件之一,熄火电磁阀是用来控制柴油发电机的开启和关闭的装置。康明斯熄火电磁阀的基本原理是通过控制电路的断开和闭合来控制柴油机的工作状态。康明斯公司在本文中将从浅入深,逐步解释柴油机熄火电磁阀的作用、结构组成和工作过程,以及介绍了熄火开关的特点及未来发展与应用。一、熄火开关结构和原理 柴油机熄火电磁阀是一种通电后产生磁场,通过这个磁场来控制燃油流动的元件。在柴油机运行时,熄火电磁阀通常处于开启状态,允许燃油进入燃烧室进行燃烧。当需要熄火时,通过向熄火电磁阀供电,使其关闭,燃油流动被阻断,从而实现柴油机的熄火。1、熄火开关的作用 在熄火状态下,柴油机的燃油供应被切断,不再供给燃油供油泵。熄火电磁阀通常包含一个接通开关和一个断开开关。当接通开关处于打开状态时,电路闭合,电流可以流通。这会导致燃油供油泵带动柴油进入喷油器,使柴油机正常运转。2、熄火开关结构组成 熄火电磁阀由电磁铁、控制阀芯和阀体组成。电磁铁由铁芯和线圈组成,阀芯通过电磁吸引力和弹簧力来实现开闭动作。3、熄火开关基本原理 工作原理如图1所示。在启动柴油机时,将熄火电磁阀切换到接通状态。燃油供油泵开始工作,为喷油器提供燃油,使柴油机能够启动。一旦柴油机启动并正常运行,燃油供应不再依赖熄火电磁阀的闭合状态。 当需要停止柴油机时,将熄火电磁阀切换到断开状态。这将切断燃油供应,使柴油机燃烧燃料,较终关机。4、熄火开关工作过程 熄火电磁阀是一种控制燃油供应的关键元件,其工作过程如下:(1)熄火状态: 在熄火状态下,电磁阀铁芯处于弹簧的作用下,将控制阀芯关闭,燃油流通通道被堵塞,燃油无法供应到发动机。(2)开启状态: 当启动柴油发电机组时,电磁阀接收到控制信号,电磁铁线圈通电,产生磁场。磁场作用下,电磁铁铁芯会被吸引向上移动,从而打开控制阀芯,燃油开始流动,供应到发动机气缸后压燃。(3)关闭状态: 当发动机关机或者检测到异常情况时,控制信号中断,电磁阀电磁铁线圈断电,磁场消失。此时,弹簧力会将电磁铁铁芯推回原位,关闭控制阀芯,燃油流通通道再次被堵塞,燃油供应中断。通过以上工作过程,熄火电磁阀能够快速、准确地控制燃油供应,从而保证发动机的正常工作。图1 柴油机熄火电磁阀原理框图二、熄火开关的安装和注意事项 柴油发电机组熄火电磁阀主要应用于需要远程或自动控制柴油发电机组启停的场景,如发电机组、工程机械等。利用熄火电磁阀,可以方便地实现对柴油发电机组的启动和停止控制。1、熄火电磁阀的安装步骤(1)确定熄火电磁阀的位置,一般电磁阀安装在燃油泵的出油口处,为方便维修保养,需要选择通风、干燥的位置。(2)卸下原有装置,注意燃料管路的连接方式,避免泄漏。(3)安装新的电磁阀设备,根据其与原有装置的差异选择适当长度的油管,注意油管应弯曲自然,不扭曲不拉扯。同时确认电磁阀外侧O形圈、密封条等部分完好,确保密封效果。(4)安装电源线,一般根据电磁阀的图标,分别连接正、负两个极性,同时注意电源线应整齐,固定牢固,避免抖动而导致电线松动。(5)重新连接燃油管路,检查设备安装的周围是否干净温和,并安装完整后进行测试,无任何问题方可正式投入使用。2、注意事项 在使用柴油发电机组熄火电磁阀时,需要注意以下几点:(1)正确配电: 根据图2电路,为柴油发电机组熄火电磁阀的额定电压和电流选择合适的电源供电,并注意电源的可靠性和稳定性。(2)维护保养: 定期对柴油发电机组熄火电磁阀进行检查,确保其正常工作。清洁燃油通道,预防堵塞。(3)防护措施: 柴油发电机组熄火电磁阀处于高温环境中,使用时需要做好防护措施,以确保其正常工作寿命。 柴油发电机组熄火电磁阀作为柴油发电机组燃油系统中的重要组成部分,通过控制燃油流动实现柴油发电机组的熄火。了解其工作原理和应用场景,可以更好地使用和维护柴油发电机组。同时,注意使用时的配电、维护和防护措施也是十分重要的。图2 柴油机熄火开关电路图三、熄火开关的优势和发展1、熄火电磁阀特点(1)快速响应: 通过控制电磁阀的通电与断电,可以迅速实现柴油发电机组的熄火,提高操作效率。(2)自动化控制: 柴油发电机组熄火电磁阀能够实现远程或自动控制,方便操作员进行柴油发电机组的启停控制,提高操作便利性。(3)可靠性高: 熄火电磁阀的制造工艺和材料选择经过精心设计,能够在恶劣的工作环境下长时间稳定运行,具有较好的可靠性。2、发展趋势 随着科技的不断进步,柴油发电机组熄火电磁阀也在不断发展演进。目前,一些先进的柴油发电机组熄火电磁阀具有以下发展趋势:(1)节能环保: 通过优化设计和改进材料,降低电磁阀的能耗,减少对环境的影响。(2)智能化: 将柴油发电机组熄火电磁阀与其他传感器和控制器相结合,实现柴油发电机组的智能化管理和监控。(3)远程监控: 利用云计算和物联网技术,实现对柴油发电机组熄火电磁阀的实时监控和远程控制,提高运行效率和便利性。总结: 柴油发电机组熄火电磁阀在柴油发电机组燃油系统中起着至关重要的作用。通过控制燃油流动,实现柴油发电机组的熄火,具有快速响应、自动化控制和可靠性高等优势。随着科技的发展,柴油发电机组熄火电磁阀也在不断创新和演进,朝着节能环保、智能化和远程监控的方向发展。对于使用和维护柴油发电机组的人来说,了解柴油发电机组熄火电磁阀的工作原理和注意事项,可以更好地操作和维护柴油发电机组,提高工作效率和安全性。柴油发电机组的负荷率与影响因素
摘要:柴油发电机负荷率是指设备运行时所承担的负载与其额定负载之间的比例。在实际应用中,柴油发电机通常会在不同的负载下运行,而负荷率则直接影响着柴油发电机组的效率、寿命以及运行成本等方面。因此,合理控制柴油发电机组负荷率对于**其正常运行和延长使用寿命具有重要意义。 一、柴发负荷定义和比率1、负荷的定义 一般来说,柴油发电机的额定负载是指其设计时所能承受的较大负载,同时也是发电机较为高效的运行负载。在实际应用中,发电机的负荷率往往会随着实际负载的变化而发生变化。如果负荷率太低,会导致柴油发电机处于部分负载状态下运行,从而降低其燃油效率,增加燃油消耗和运行成本。而负荷率过高,则可能导致发电机过载,从而损坏发电机或缩短其使用寿命。2、适宜负荷率 柴油发电机负荷率是指柴油发电机的实际输出功率与额定功率之间的比率,也就是柴油发电机正在承担多大的负荷,负荷率越高,发电机的运行压力就越大。典型的负荷率范围在30%-80%之间,较佳负荷率是在70%-80%之间。3、负荷率的重要性 柴油发电机负荷率是评估发电机性能的一个关键指标。过低的负荷率会导致发电机不充分利用,增加油耗和维护成本。而过高的负荷率则会导致发电机损坏或寿命缩短。因此,了解和优化柴油发电机的负荷率很重要。 因此,合理控制柴油发电机的负荷率是非常重要的。一般来说,通过监测负载变化、调节负载输出和控制负载功率等方式可以有效控制发电机的负荷率,从而实现高效、稳定的运行。同时,也可以通过增加发电机容量、优化配电系统以及采用智能化调节控制系统等手段提高发电机的负荷率,进一步提升其运行效率和寿命。 二、柴发负荷类型和影响因素 1、负荷的种类 在工业生产和生活中,负荷是指消耗电力的设备或电器的电流和电压。根据电器的类型和使用方式,负荷可以分为以下几种:(1)恒阻性负载 恒阻性负载是指电阻器、加热器等负载,其电流和电压的变化不大。(2)感性负载 感性负载是指电动机等不定性负载,其电流和电压随负载的变化而变化。(3)容性负载 感性负载是指启动电器、电容器等瞬变性负载,其负载电流瞬时变化很大。2、影响负荷的因素 影响负荷的因素有很多,主要包括:(1)负载种类和数量 不同种类和数量的负载会对柴油发电机的负荷产生不同的影响。(2)负载功率因数 负载功率因数是指负载的实际功率与视在功率之比。功率因数越低,对柴油发电机的负荷就越大。(3)环境温度 环境温度对柴油发电机的负荷有很大影响。在高温环境下,柴油机的效率会降低,负荷也会变大。三、用电负荷与设备功率匹配方法 柴油发电机组的功率与用电负荷之间匹配方法可根据负载特性曲线以及负载种类和数量、负载功率因数、环境温度等因素来选择。1、根据负载特性曲线选型 根据负载特性曲线,选择输出电压和输出电流能够满足负载需求的柴油发电机。负载特性曲线是指不同负荷下柴油发电机的输出电压和输出电流之间的关系曲线。根据不同的负载特性曲线,可以选择合适的柴油发电机和调节装置,以满足不同的负载需求。2、根据负荷来选择功率 根据负载种类和数量、负载功率因数等因素,计算负荷的实际功率。3、根据柴发的额定功率选型 根据柴油发电机的额定电压和额定电流,计算柴油发电机的额定功率。4、根据比较法选型 比较负荷功率和柴油发电机的额定功率,如果负荷功率小于等于柴油发电机的额定功率,则柴油发电机合适。 负荷计算是确定柴油发电机容量的重要一环,在柴油发电机的选择和设计过程中非常关键。通过了解负荷种类、影响负荷的因素、负载特性曲线以及如何计算负荷,可以更加准确地选择和设计适合的柴油发电机,满足不同负载需求。四、负荷大小对设备运行的危害 无论是自然吸气或还是增压型柴油发电机组,均应尽量减少低负荷或满负荷的运行时间。其较低负荷不应少于机组额定功率的25%至30%,较大负荷不应高于设备额定功率的90%以上。如果柴油发电机组负荷过小或者负荷过大,都会给柴油发电机组带来危害。1、满负荷运行的危害 柴油发电机组长期满负荷运行会对汽缸、发动机、曲轴等造成相当大的损坏,从而降低柴油发电机组的使用寿命。柴油发电机组长期处于小负荷运行状态,柴油燃烧不足,经过一段时间后,柴油发电机组的碳积累严重,对柴油发电机组的危害也相当大。柴油发电机组的负荷是输出功率的0.8倍,是实际柴油发电机组的输出功率,既能防止柴油发电机组超载,又能保证柴油发电机组在长时间内不会低负荷运行,从而延长了柴油发电机组的使用寿命。2、小负荷或空载运行的危害 如果柴油发电机组长时间运行在额定功率25%以下,就会发生以下故障:活塞-气缸套密封不好,油溢出,燃烧到燃烧室,排放出蓝色的废气,污染空气,污染环境。增压柴油机,由于低负荷、空载、低增压压力,容易降低增压器油封(非接触式)的密封效果,油通过进气进入增压室,进入气缸。 到气缸上的部分燃油参与燃烧,部分油不能完全燃烧,在阀门、入口、活塞环、活塞环等地方形成碳沉积,有的随着排气而形成,这样油就会逐渐积聚在气缸套的排气管中,也会形成积碳现象。如果增压器油积累到一定程度,就会从增压器的接头表面泄漏出来。长期小负荷运行会导致运动部件磨损严重,发动机燃烧环境恶化等,导致检修周期提前。 总结: 总之,柴油机负荷率是影响柴油发电机组运行效率和寿命的重要因素,合理控制负荷率可以有效提高柴油发电机的性能和经济效益。因此,在实际操作中需要密切关注柴油发电机的负荷率,并采取适当的措施来维护其正常运行。柴油发电机组操作规程及注意事项
摘要:根据《康明斯柴油发电机组操作规程》的规定正确操作和维护、保养柴油发电机组是每个使用人员的*知识,只有熟练掌握设备使用和参数调整方法,才能保证柴油发电机正常运转。在操作期间,应穿戴好劳动保护用品,开机时运行高度集中,保证人身和机器的安全。一、柴发试运行前的检查 柴油发电机组经过运输存放和安装后,在起动前应详细阅读随机技术文件,并做好充分的运行准备。1、柴油机部分检查(1)清除柴油发电机组各部分的灰尘和污垢。(2)检查各检测仪表是否连接正确、完好、电气线路有无接错、断线、松动等。(3)检查油、水管路,不允许有任何渗漏、阻塞现象。(4)检查燃油、机油、冷却水量,不足时添加规定牌号的燃、油、机油及冷却水。环境温度低于5℃时,必须将冷却水预热到50~80℃后加入水箱。需加润滑油的部位,如调速器、喷油泵、油泵控制杆、轴承油孔等处,应按规定的油质加油。(5)检查零部件的连接是否牢固、可靠。(6)检查起动用蓄电池的存电情况,电压不够时应进行充电或换用电量充足的蓄电池。(7)检查空气滤清器,如太脏应清洗,油浴式滤清器清洗后,应换上新的干净机油。(8)检查散热水箱风扇皮带的松紧程度,用手或直尺在皮带中部将皮带压下,其弯曲量应符合要求。(9)检查各电气回路绝缘电阻是否符合规定的数值和满足柴油发电机组运行的要求。2、发电机的检查(1)检查绝缘电阻: 发电机在制造过程中一般都经过严格的绝缘处理,具有良好的绝缘性能。但为了安全运行,运行前,应对发电机进行绝缘电阻检查,使用的仪表为500伏兆欧表。发电机定子绕组,转子磁极绕组,辅助绕组及电抗器,变流器绕组等的绝缘电阻,在热状态下(约75℃)应大于0.5兆欧,在常温下应不低于2兆欧,若绝缘电阻低于以上数值,发电机绕组必须进行干燥。(2)检查接地线: 发电机座上的接地螺栓应有效接地,接地地线应有足够的导电。 二、柴油发电机组的起动 准备工作完成之后,才可以开机起动。(1)打开燃油箱开关。(2)拧开燃油滤清器的放气阀,用手油泵将油打入供油系统,排除油路中的空气后,再关闭放气阀。(3)接通蓄电池开关,将油门控制手柄放在起动位置。(4)对于有减压器装置的柴油机,将减压器手柄放在关闭位置。(5)按下起动按钮,起动电机转动的时间一般不得超过10~15秒。如起动未成功,至少要等40~45秒后才能进行第二次起动,不能接连多次起动,以防止蓄电池和起动电机损坏。(6)发动机起动后要在低速下运转3~5分钟进行暖机,冬季暖机时间要长一些,并注意有无不正常的响声。当发动机油温和水温上升后,方可增加转速至额定值,并空载运行几分钟。(7)发动机机油和冷却水温度达到55℃以上,机油压力达到0.15~0.3兆帕,各部分工作均正常之后,才允许接通负载。(8)有可控硅励磁装置的应接通励磁开关。(9)柴油发电机组起动后若油、水管没有渗漏,没有其它不正常现象时,可增加负荷至全负载。(10)柴油发电机组的低温起动 柴油发电机组较好在室温5℃以上的房间内使用。当环境温度低于5℃时,一般的机油和燃油粘度增大,甚至凝结,冷却水结冰,蓄电池电压容易降低,发动机压缩终了时的气缸温度降低,使得柴油发电机组无法起动,甚至无法使用。因此,应根据环境条件的变化和柴油发电机组的工作情况,创造必要的防冻与保温条件,可采用以下相应的措施。① 换用冬季用燃油和润滑油(润滑脂)。② 适当提高蓄电池电解液比重或采用低温电池,同时注意保温。③ 采用预热起动方法起动,或将冷却水及润滑油加热至50--70℃后,加入冷却系统和油底壳中,待机体温度上升后开机起动。柴油发电机组控制器操作系统框图三、柴油发电机组的停机1、正常停机(1)柴油发电机组停机前,应当作一次全面检查,以便了解有无不正常现象或故障,待停机后处理,停机前首先必须逐渐减去负载,转动调压手柄,使电压调到较低值,然后降低转速,空转3~5分钟。(2)柴油发电机组的停机操作。将调速手柄推到怠速位置,拉住停机手柄,使柴油机停止运转,断开蓄电池开关。2、紧急停机 遇到以下特殊情况,应采取紧急停机:(1)机油压力突然下降到极低值或无压力。(2)活塞部分运动机件被卡死,或者某机件突然损坏、失灵。(3)发电机内部突然冒烟严重,有很浓的焦糊臭味。 出现以上三种情况,可按正常停机,但应缩短空转时间,让发动机迅速停机。(4)严重超速(飞车) 出现这种情况,即“飞车”故障,应采取紧急措施,设法使柴油机迅速停车,紧急停车处理方法有:① 切断油路 即将油门拉到停车位置,关掉油路开关,但由于产生飞车的多数原因是油门失去对油泵柱塞控制,并且在低压油路中尚有存油,这种措施往往不能很快使柴油机停车,如果拧开高压油管连接螺帽,使柴油立即“断油”,大多数情况可以迅速停车。② 切断气路 对小型柴油机来说,进气管道较小,可直接用棉衣等物包住空气滤清器,或将空气滤清器迅速拆下,直接堵住进气口,在任何情况下,只要确实堵住进气通路,都可迅速停车。 总之,可根据各种机型的不同结构,采取一切措施,迅速将油路、气路切断,就可以避免因飞车产生更大事故。应当特别指出,飞车事故出现后,绝对禁止减少或去掉负荷,这样会造成柴油机转速急剧升高,危害更大,停车后,应分析飞车原因,及时进行排除,避免飞车现象再次发生。3、低温停机(1)冬季低温下,停机后半小时,把冷却系统内的冷却水放尽,如要长期停放,还应当把机油放尽,以防止气缸盖和机体等冻裂。(2)有条件时,用防冻液代替冷却水注入冷却系统中,防止结冰,较常用的防冻液是乙二醇(甘醇)与水按一定比例配制。柴油发电机停机按钮位置四、安全试运行注意事项(1)严格遵守操作规程,在检查或检修电器设备时,应先切断电源,不可带电作业。(2)操作人员应穿绝缘性能良好的胶鞋,不可赤脚或穿布底鞋,身上不可潮湿,也不准用湿手操作发电机或摆弄电线。(3)柴油发电机组应设有接地装置,保证外壳接地良好,接地电阻应符合设计要求,发电机中性线(工作零线)应与接地干线直接连接,螺栓防松配件齐全,且有标识。(4)供电线路及电气设备的安装及检修,应由合格的电工进行。(5)发电机绝缘受潮时,应采取措施使其干燥后,才能起动运行。(6)不得用水洗涤发电机及其它电气设备。(7)柴油发电机组应远离易燃易爆的物品,且至少要离开建筑物或其它设备1米。(8)柴油发电机组运行中。不得往燃油箱加注燃油,停机加注燃油时,燃油不得过满溢出。在机组旁不得吸烟,不得有火星、火焰。(9)不得擅自把机组连接至市电网路上,否则将可能造成短路或损坏发电机。柴油机启动马达的结构组成和工作原理
摘要:启动马达是柴油机启动系统内较为核心的组成部分之一,也是柴油发电机组*的一种系统, 其工作原理是基于电机理论和磁力学等领域相关原理,主要作用是能够帮助发动机具备有效的启动工作。康明斯公司在本文中从起动柴油机的原理、条件、过程,以及启动马达的作用和结构几个方面进行详细阐述,通过本文对起动机的结构、机制和操作原理的正确理解,对于启动马达的正常性能和长期使用具有重要意义。此外,对于启动马达本身的保养和升级,康明斯公司提醒应交给具备专业的技术知识和持有专用维修工具的售后工程师来服务。 一、启动系统的作用、条件及原理 1、启动系统的作用 要使柴油机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动柴油机的曲轴,使活塞作往复运动,气缸内的可燃混和气燃烧膨胀做功,推动活塞向下运动使曲轴旋转,柴油机才能自行运转,工作循环才能自动进行。因此,曲轴在外力作用下开始转动到柴油机开始自动地怠速运转的全过程,称为柴油机的启动。完成启动过程所需的装置,称为柴油机的启动系统。2、启动条件① 启动转矩:能够使曲转旋转的较低转矩称为启动转矩,启动转矩必须克服压缩阻力和内磨擦阻力矩。启动阻力矩与柴油机压缩比、温度、机油粘度等有关。② 启动转速:能使柴油机启动的曲轴较低转速称为启动转速。在0~20℃时,柴油机的启动转速为150~300r/min。3、启动方式① 人力启动: 启动较为简单,只须将启动手摇柄端头的横销嵌入柴油机曲轴前端的启动爪内,以人力转动曲轴。② 电动机启动: 电动机启动是用电动机作为机械动力,当将电动机轴上的齿轮与柴油机飞轮周缘的齿圈啮合时,动力就传到飞轮和曲轴,使之旋转。电动机本身又用蓄电池作为电源。目前绝大多数柴油发电机都采用电启动方式。4、启动原理 基本的工作原理是当柴油机需要启动时,接通启动开关,启动机电路通电,继电器的吸引线圈和保持线圈通电,产生很强的磁力,吸引铁芯左移,并带动驱动杠杆绕其销轴转动,使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此同时,由于吸引线圈的电流通过电动机的绕组,电枢开始转动,齿轮在旋转中移出,减小冲击。 当铁芯移动到使短路开关闭合的位置时,短路线路接通,吸引线圈被短路,失去作用,保持线圈所产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸合的位置。 当按下控制器启动键后,电动机产生转矩开始转动,同时电磁开关把传动机构中的小齿轮推出,使其与柴油发电机的飞轮齿圈啮合,这样就把电动机的转矩通过传动机构传递给飞轮,使柴油发电机起动。 二、启动马达结构和工作过程 1、结构组成 启动马达一般由直流串励式电动机、传动机构和控制装置(也称电磁开关)三部分组成,如图1所示。(1)直流电动机 启动马达其实就是相当于一个直流电动机,内部结构包括磁场线圈和电枢线圈,而且它们之间是串联的。当启动马达开始转动时,它产生较大力矩。① 电枢:电枢在磁力作用下旋转,带动起动小齿轮旋转。② 磁极:磁极由铁心和激磁绕组构成,其作用是在电动机中产生磁场,。磁极一般是4个,由4个激磁绕组形成两对磁极,并两两相对,常见的激磁绕组一般与电枢绕组串联在电路中,故被称为串激式直流电动机。③ 电刷和电刷架:电刷与电刷架的作用是将电流引入电枢,使电枢产生连续转动。康明斯柴油发电机组自90年代就使用的无刷电动机,因此,现代柴油机几乎不再使用有刷装置。④ 外壳:外壳由低碳钢卷制而成,或由铸铁铸造而成。(2)传动机构: 在启动时保证启动马达的动力能通过飞轮传递给曲轴;启动完毕,柴油发电机开始工作时,立即切断动力传递路线,使柴油发电机不可能反过来通过飞轮驱动启动马达高速旋转。(3)控制机构: 控制机构是启动马达的电磁开关,控制电路的通、断和驱动齿轮的移出及退回。2、启动马达工作过程 柴油机起动马达电磁控制电路如图2所示。(1)吸拉过程 当起动开关旋到START(启动)位置时,蓄电池电流流到吸拉线圈和保持线圈。然后电流从吸拉线圈经磁场线圈到电枢线圈,以低速旋转线圈。在保持线圈和吸拉线圈内的磁动势使磁铁芯磁化,这样,磁性开关的动铁芯被吸入极芯。通过这种吸入操作,小齿轮被推出,并与齿圈啮合,接触板将主接触点开到ON。 为了保持操作电磁开关的电压,康明斯柴油发电机组在起动开关与电磁开关之间通常会有一个启动马达继电器。 (2)保持过程 当主接触点开到ON时,无电流流经吸拉线圈,磁场线圈和电枢线圈直接从蓄电池得到电流。电枢线圈随后便开始高速旋转,柴油发电机进行启动。此时动铁芯只是由保持线圈所施加的磁力固定到位,因为无电流流过吸拉线圈。 (3)复位过程 当起动开关从START开到ON时,电流从主接触侧经吸拉线圈流到保持线圈。此时,由于吸拉线圈与保持线圈形成的磁力相互抵消,它们失去了保持住动铁芯的力。因此,动铁芯由复位弹簧的力拉回,并且接触点关到OFF,停止启动马达的旋转。 图1 柴油机起动马达结构图图2 柴油机起动马达电磁控制电路图三、启动马达的使用注意事项 启动马达的主要作用是在柴油机启动时,为柴油机提供足够的扭矩,使柴油机能够顺利启动。然而,启动马达在使用过程中,如果操作不当,可能会导致其损坏,甚至影响柴油机的正常工作。因此,使用启动马达时,必须注意以下几点:1、检查电源 在使用启动马达之前,首先要检查电源是否正常。如果电源电压过低或过高,都可能导致启动马达无法正常工作,甚至损坏。2、避免长时间使用 启动马达在工作时,会产生大量的热量。如果长时间使用,可能会导致启动马达过热,影响其性能和寿命。3、避免频繁启动 频繁启动柴油机会大大增加启动马达的工作负荷,导致其过早损坏。因此,除非必要,否则应尽量避免频繁启动柴油机。启动马达每次启动不得超过10秒,若在10秒内柴油发电机未能启动,应暂停间隔2分钟后再启动,不得长时间或连续多次使用启动马达。4、定期维护 为了确保启动马达的正常工作,应定期对其进行维护。包括清洁、润滑、调整等。5、安全要求 启动马达必须与控制器配合使用,启动马达与控制器之间必须采用矿用电缆正确可靠连接,正负极两端不得反接、短路和接地。此外,在使用启动马达时,应注意安全。首先,要避免在启动马达工作时接触其电刷,以防触电。其次,要避免在启动马达工作时接触其旋转部件,以防被夹伤。最后,要避免在启动马达工作时将其浸入水中,以防短路。6、避免在恶劣环境下使用 启动马达在高温、湿度大、灰尘多等恶劣环境下使用时,可能会影响其性能和寿命。因此,应尽量避免在这些环境下使用启动马达。7、避免使用损坏的启动马达 如果启动马达出现损坏,如电刷磨损、线圈短路等,应及时更换新的启动马达,以免影响柴油机的正常工作。8、 避免匹配质量差的蓄电池 如果使用的蓄电池电压过低或过高,可能会导致启动马达无法正常工作。因此,应按照柴油发电机制造商的建议,使用知名品牌或合适的蓄电池。 总的来说,使用启动马达时,应注意以上几点,以确保其正常工作,延长其使用寿命,保证柴油发电机组的正常运行。 总结: 综上所述,因为柴油发电机自己不能启动,需要有外部动力使之产生第一次燃烧进行启动。要启动柴油发电机,启动马达需通过环形齿轮旋转曲轴。启动马达要用来自蓄电池的有限动力产生极大的力矩,它应该十分紧凑而且很轻。由于这个原因,一种直流串励电动机用作启动马达。总之,启动马达作为现代柴油机的重要部件之一,其在柴油发电机组启动和运行的过程中扮演着至关重要的角色。只有理解启动马达原理和构成,及时检查和维修启动马达,才能保证柴油发电机组的正常启动和运行,从而**工厂企业的用电安全和稳定性。柴油发电机冷却方式和通风量计算
摘要:对发电机房的设计来说,柴油发电机组的冷却和通风非常重要。只有保证机房内足够的空气流量,及时带走发动机辐射的热量,才能满足柴油发电机组正常的工况。若无良好的冷却和通风,会使柴油发电机组发电机组功率折损,并使机器出现高水温现象报警停机,从而影响柴油发电机组的使用。因此,设计安装发电机组时,工程师应考虑满足发电机组在柴油燃烧时消耗的空气量和冷却所需的空气量。 一、冷却方式 柴油发电机组冷却方式有多种多样,常见的有以下几种:1、 连机式散热器 连机式散热器亦称风冷闭式循环水冷却机组,外形如图1所示。 联机式散热器机组是较常用的柴油发电机组,通过随机安装的散热器及风扇来冷却机组;空气从发电机端流经发动机,再通过散热器,散热器护栅上设有排风导管配接凸缘。大部分机组使用联机式水箱散热冷却,此冷却方法运行可靠且成本较低。2、远置散热器 远置散热器式亦称远置水箱型发电机组。当进、排风口面积无法满足柴油发电机需要风量要求或者由于空间、噪音等限制时,可选用远置式水箱冷却系统,此机组将柴油发动机上皮带驱动的风扇及冷却水箱取消,由远置水箱替代,在使用时可将远置水箱放置于建筑物顶层、空旷地带或具有良好通风散热条件的地方。3、热交换器 热交换器式亦称水冷式发电机组。其工作原理是柴油机工作时所产生的热水经柴油发电机水管达到热交换器,被冷却水塔或冷水池过来的冷水进行冷却。柴油发电机的循环热水水温下降后留回柴油机散热器。经散热器再次冷却后流回柴油发电机,对发动机进行冷却。 图1 柴油发电机组模型简化图二、通风系统设计 1、连机式散热器(1)自然进风 发电机组自带风扇吸入冷空气并经发电机底部流过散热器,再经散热器相连的导风管排到户外。注意事项如下:① 须计算冷却所需的风量;② 考虑必要的进排风口面积;※ 当机房位于负一层时,进风口应处于通风畅通的空间,且可以保证足够的风量,排风应将其引至室外,并避免与进风发生短路;当机房位于首层时,除了保证足够的进排风口面积,还应尽量避免进排风口位于同一立面,排风口尽量避开人行通道。(2)强制进风 通过低噪声轴流风扇强制抽入新鲜空气并经发电机底部流过散热器,再经散热器相连的导风管排到户外。注意事项如下:① 所选用风机需与冷却所需风量匹配;② 考虑进排风系统的背压;③ 必要的进排风口的面积。2、远置散热器 远置散热器发电机组(俗称远置水箱型),是将散热器(水箱)与发电机组分离,散热器风扇由单独的电动机带动,散热器可以在室外 安装。当散热器高于发电机组3米或管道阻力超过3米水压时,须安 装一个隔离水箱及驱动水泵,以保持冷却系统之间的良好循环。 安装远置散热器发电机组时应注意散热风扇的噪声处理措施。 远置散热器的冷却系统应注意下列事宜:(1)隔离水箱应有足够的容量来容纳整个系统的冷却水;(2)防止冷却水被外来物质污染;(3)防止冷却水通过中间水箱时被氧化;(4)防止系统中空气滞留;(5)应对冷却液进行防锈防腐处理。 3、热交换器 热交换器)应安装在机房内邻近发电机组的位置,在热交换器的上 部应配有膨胀水箱。在整个冷却系统中,应加装循环水泵和冷却塔,注意事项如下:(1)所有与发电机组连接之处都应采用软性连接(即橡胶膨胀节),避免振动沿管道传播。(2)对于与热交换器配套的冷却水塔的选型,首先必须考虑其热 交换器总量,然后按照发电机组的进出口水温要求、热交换器的水量来选择相应的冷却水塔。(3)水泵应能克服热交换器、冷却塔及管路的阻力,能提供所需 的水流速。在确定冷却塔的位置时,须考虑整条水管路对机组形成的水压,其所形成的压力不能大于发电机组水系统管路所能承受的压力。(4)发电机组的冷却系统易遭受锈蚀和氧化,为减轻侵蚀的程度,应在冷却水中添加防锈剂。 三、通风量的计算 针对三类冷却方式,分别计算机房内通风量。1、连机式散热器通风量 即风冷式闭式循环水冷却,机房内通风量计算可按以下理论公式计算:V=H /(D×Cp×∆T)+燃烧空气量其中: V——通风量 m³/minH——热幅射 KWD——空气密度(在38℃时, D 为1.099kg/m³)Cp——空气比热0.017KW ·min/kg · ℃ 通常,对此类发电机组,发电机组的通风量可以粗略计算,即等于发电机组冷却系统风扇气流流量+燃烧所需空气量:例如:备用柴油发电机组额定功率520KW, 查发电机组技术参数:风扇气流流量= 935 m³/min;燃烧空气量= 40 m²/min;则机房通风量为935+ 40 = 975 m/min。 一般地,机房内较好保持5%左右的负压风量。 根据康明斯发电机组参数,冷却系统的气流阻力为120Pa, 当风道阻力与消声器阻力大于系统背压时,必须考虑增加加压风机。2、远置散热器或热交换器通风量(1)当机房通风条件难以满足连机式散热器发电机组要求时,可选用远置式散热器或热交换器式发电机组。同样,远置散热器发电机组机房仍需进行通风,交换机体辐射的热量。为了简化计算,这两种冷却方式的通风量可按≥25 m³/kw.h计算。(2)平时机房维护时通风,通风量按每小时换气3~5次计算。 总结: 康明斯发电机厂家特别提示用户,由于良好的通风需要足够的空气流入和流出,并需要保持在机房内自由循环。因此,柴油发电机房必须足够大以便让空气自由循环,这样柴油发电机房内的空气气温就可以保持均衡并且没有滞留气体。只有确实解决了柴发机房通风问题,才能确保设备正常运行,以求柴油发电机组功率的较大化输出。柴油发电机房及储油间如何符合规范的要求
摘要:随着中国经济的不断发展,各高层建筑蓬勃建设,柴油发电机组为各高层建筑的供电系统提供应急备用电源,其中发电机房也是保证供配电系统可靠和安全运行的环境基础。康明斯柴油发电机公司根据国家和地方相关规范的要求,通过某住宅小区的柴油发电机组的设计实例分析柴油发电机房设计要点与布置要点,希望能为广大客户提供参考。 一、机房与设备总体布置 《建筑设计防火规范》50016-2021,经住房和城乡建设部2021年8月27日以第517号公告批准发布。此前,我国建筑防火设计主要执行《建筑设计防火规范》GB 50016-2021和《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95(2021年版)。随着我国经济建设快速发展以及近年来我国重特大火灾暴露出的突出问题,这两项规范中的部分内容已不适应发展需要,且《高层民用建筑设计防火规范》中与《建筑设计防火规范》规定相同或相近的条文,约占总条文的80%,还有些规定相互不够协调,急需修订完善。为深刻吸取近年来我国重特大火灾教训,适应工程建设发展需要,便于管理和使用,根据住房和城乡建设部《关于印发的通知》(建标[2021]125号)要求以及住房和城乡建设部标准定额司 《关于同意调整、修订计划的函》(建标标函[2021]94号)的要求,此次修订将这两项规范合并,并定名为《建筑设计防火规范》。1、柴油发电机房的选址(1)柴油发电机房的位置应设在负荷中心附近,一般靠近外电源的变配电室,缩短供电距离,方便管理。(2)柴油发电机组运行时会产生较大的噪声和振动,因此柴油发电机房应远离要求安静的工作区和生活区。(3)柴油发电机组设备比较重、体积比较大,要考虑设备的安装检修的运输。(4)柴油发电机房不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻。(5)柴油发电机房应采取排烟、消声、减振和隔声等综合治理措施,并满足环保要求。(6)柴油发电机基础宜采取防油浸的设施,可设置排油污沟槽,机房内管沟和电缆沟内应有0.3%的坡度和排水、排油措施等。(7)当柴油发电机房设置在地下室时应考虑:① 至少有一侧考外墙,保证热风和排烟管道能伸出室外,机房内应有足够的新风进口,气流分布合理;② 应考虑设备吊装、搬运和检修等条件,预留好吊装孔;应便于设备运输、吊装和检修。③ 必须做好柴油发电机房防潮和冷却通风措施。2、柴发机房内部布置 新建的柴油发电机房大部分设置在地下一层,按水专业要求设置了自动喷水灭火系统,且容量大于500kW宜设置控制室,故本次设计时考虑在柴油发电机房设置了一个控制室,即保证火灾时自动喷水对柴油发电机配电屏影响较小,又方便观察、操作和调度。在机房布置时应注意:(1)进、排风管道和排烟管道架空敷设在机组两侧靠墙2.2m以上的空间内,排烟管道一般不止在机组背面;(2)机房的高度应满足机组安装或检修时,利用预留吊钩用手动葫芦起吊活塞、连杆、曲轴所需高度;(3)发电机至配电屏的引出线,采用铜芯电缆或封闭母线,当设电缆沟是,沟内应有排水和排油措施;(4)控制室布置应便于观察、操作和调度,进出线方便;(5)盘前、盘后应有足够的安全操作和检修距离,单列布置的配电盘,盘前通道应不小于1.5m,双列布置时盘前的通道不应小于2m,离墙安装的盘后宽度不小于1m,配电盘顶部的高度距房顶不小于0.5m;(6)控制室内不应有油、水等管道通过及安装与本装置无关的设备;当控制室的长度在7m及以上时,应有两个出口,出口在机房两端,门应向外开。 3、储油间的设置 按《建筑设计防火规范》GB50016-2014要求,储油间属于丙类火灾危险场所,不属于易燃易爆场所,可不按照爆炸性环境进行电气设计。储油间建造设计如图3所示。(1)机房内设置储油间时,其总储油量不应大于1m3,储油间应采用耐火极限不低于3小时的防火隔墙和发电机间分隔,在防火隔墙上开门,应设置甲级防火门。 举例:按火灾时间3h考虑,550kw的柴油发电机组的燃油消耗为150L/h,3小时需要柴油的容量为450L,在储油间内设置一个1m3的储油罐满足火灾时发电机组的耗油量,也满足规范要求不大于1m3的要求。(2)储油间和室外储油罐的进出油路管道,在进入建筑物前和设备间内的管道上均应设置自动和手动切断阀。(3)储油间的油箱应密闭且应设置通向室外的通气管,通气管应设置带阻火器的呼吸阀,油箱的下部应设置防止油品流散的设施,此条为强制性条文。(4)由于部分柴油的闪点可能低于60℃,因此设置在建筑内的柴油设备或柴油储罐,柴油的闪点不应低于60℃。(5)储油量的估算① 柴油发电机耗油量的估算:负荷率50%时,耗油量为0.15l/h·kW;负荷率75%时,耗油量为0.2l/h·kW;负荷率100%时,耗油量为0.3l/h·kW。② 油箱体积估算可按照:油箱体积=机组功率x每kW每小时油量x供给时间/充满系数(一般取0.8)。 二、储油间相关规范的说明 1、储油间相关规范 汇总并总结下各规范对柴发机房是否设置储油间的要求。(1)《建筑设计防火规范(2018年版)》GB50016-2014 “可”(替换标准《建筑设计防火规范》GB 50016-2006) “应”(2)《民用建筑设计统一标准》GB50352-2019 “宜”(替换标准《民用建筑设计通则》GB 50352-2005) “应”(3)《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019 ”应“(替换标准《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008) “应”2、 解释三本规范的旧版本均为“应”,可能编制组后来充分考虑柴发机组的实际情况,前两本规范均删除了“应”。但仅《民用建筑电气设计标准》GB51348-2019依然采用 “应”,笔者感觉不妥。其条文中明确提到“当机组设置在大型民用建筑室内时”,感觉其本意是想表达大型民用建筑内的柴发机房“应”设置储油间,但其正文却要求所有的民用建筑内柴发机房均设置,前后有点不对应。 三、储油间相关规范的规定 1、《建筑设计防火规范(2018年版)》GB50016-20145.4.13 布置在民用建筑内的柴油发电机房应符合下列规定:4 机房内设置储油间时,其总储存量不应大于1m³,储油间应采用耐火极限不低于3.00h的防火隔墙与发电机间分隔;确需在防火隔墙上开门时,应设置甲级防火门。2、《建筑设计防火规范》GB 50016-20065.4.3 柴油发电机房布置在民用建筑内时应符合下列规定:3 机房内应设置储油间,其总储存量不应大于8.0h的需要量,且储油间应采用防火墙与发电机间隔开;当必须在防火墙上开门时,应设置甲级防火门;3、《民用建筑设计统一标准》GB50352-20198.3.3 柴油发电机房应符合下列规定:2 柴油发电机房宜设有发电机间、控制及配电室、储油间、备件贮藏间等,设计时可根据具体情况对上述房间进行合并或增减。4、《民用建筑设计通则》GB 50352-20058.3.3 柴油发电机房应符合下列要求:6 柴油发电机房可布置在高层建筑裙房的首层或地下一层,并应符合下列要求:2)柴油发电机房内应设置储油间,其总储存量不应超过8h的需要量,储油间应采用防火墙与发电机间隔开;当必须在防火墙上开门时,应设置能自行关闭的甲级防火门;5、《民用建筑电气设计标准》GB51348-20196.1.10 储油设施的设置应符合下列规定:2 机房内应设置储油间,其总储存量不应超过1m³,并应采取相应的防火措施;6、《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-20086.1.11 储油设施的设置应符合下列规定:(1)当燃油来源及运输不便时,宜在建筑物主体外设置40~64h耗油量的储油设施;(2)机房内应设置储油间,其总储存量不应超过8.0h的燃油量,并应采取相应的防火措施;(3)日用燃油箱宜高位布置,出油口宜高于柴油机的高压射油泵; 总结: 三本规范均指的是设置在民用建筑内的柴发机房,对设置储油间的要求。理论上对非民用建筑内的柴发机房对此仅参考执行,但因没有条款对非民用建筑内柴发的设置有具体要求,故图审经常会要求非民用建筑内的柴发机房也按此执行。对于大中型柴发机组,一般会设计或考虑设置储油间。但仍有不少很小容量的柴发机组,自带油箱且量也很少,考虑到柴发机房的布置已充分考虑到防火要求,再把“设储油间”定性为“应”有点过于一刀切。个人感觉还是“宜设置储油间”比较合适。柴油发电机组动态调试及并联负载试验
摘要:并联运行是指将多台发电机通过同步操作,共同输出电力,以满足更大负载需求的一种操作方式。在柴油发电机组中,如果一台发电机无法满足负载要求,可以通过并联运行的方式,利用多台发电机组合起来共同输出电力。为了确保柴油发电机符合设计目的、性能目标,以及安全性最后的确定,应对柴油发电机组进行负载和并机运行试验,其标准必须符合规范GB50303-2002附录A的规定。柴油发电机组实际负载测试一、柴发动态调试及负载运行试验1、空载试运行的调整(1)启动柴油机,使发电机加速到额定转速,在此过程中发电机应能自动建压,并达到额定电压值,若有偏差可通过磁场变阻器或电位器、微调电位器进行调整,调整过程中应注意发电机电压是否稳定,三相电压是否平衡,机组运转是否轻快,声音是否和谐,以及发电机振动、噪声、轴承温度等是否正常,若有异常应立即停机检查并予以排除。(2)小型柴油发电机组转速的高低一般均以控制箱、屏上的频率表指示值为依据。由于控制箱、屏上的频率表内部构造的原因,在还不到45Hz的某一低速时,频率表指针一下子摆到55Hz,而此时电压表指示值还很低,有的无指示电压,这种情况下必须继续升速,频率表指针才回到45Hz左右,这时才是真正的频率。继续升速至额定值,电压表才指示到额定电压值。(3)频率达到额定值时,调节电位器或磁场变阻器,使电压调节范围不小于95~105%额定电压,若电压达不到1.05倍额定电压,说明机组电压太低,则按三相发电机电压低的故障排除步骤予以排除。(4)空载时还得观察一下三相电压是否平衡,若发现不正常现象,应停机检查原因,并予以排除。(5)发电机空载运行状态下的动态试验:① 发电机空载特性试验并录制空载特性曲线,用标么值表示与出厂试验对比相符合。② 测量发电机相序应与出线标识一致,在双电源(电网、发电机)切换开关的两端测量发电机的相序应与电网一致。③ 测量空载运行状态下的发电机转子轴对机座的电压与出厂试验对比相符合。2、负载试运行的调整(1)合上机组馈电侧配电柜上的负荷开关。并按设计的自备电源负载使用分配预案在发电机受电侧配电柜上分别合上支路负荷开关,逐渐增加负载至满载,并调节负载功率因数为0.8(滞后),再逐渐减少负载至空载,在此过程中,检查发电机的稳态电压调整率和满载时励磁电流(功率因数为0.8滞后时)是否与铭牌数值接近,观察控制屏,各指示仪表是否正常,发电机各部分是否有过热现象。(2)发电机出厂前一般按柴油机转速变化率为5%进行性能调试,即空载时柴油机转速整定在1.05倍额定转速,满载时整定在额定转速,其它负载时按正比例变化整定转速。而实际上,柴油机转速变化与此都有异差。为了提高发电机调压特性等指标,必须按柴油机实际转速变化率再次进行调试,使发电机空载,cosφ=1、满载cosφ=0.8、满载状态下,稳态电压调整率都在合格区内,试验调整时,让发电机带上满载,调整柴油机为额定转速卸去负载时的柴油机实际转速,确定为发电机空载转速,其它负载时按正比例变化整定转速。(3)在上述负载增加至满载时,应调节发动机转速至额定值,在其他负载直至空载,发动机转速不得人为调节,控制屏上频率表的指示值必须始终在产品技术标准规定的频率调整范围内。 上述负载试运行调整正常后,可进行柴油发电机组负载试验连续运行12h,应无故障。3、负载的合理分配 对于三相柴油发电机组,若三相负载严重不平衡,将导致三相电压不对称,影响机组的正常运行,为此,机组技术标准规定,三相电流的任意两相电流之差不得大于额定电流的25%,且较大一相电流不得超过额定值,这就要求做到以下两点:(1)在三相柴油发电机组的供电线路设计和安装时,必须把所有单相负载平均分配在三相线路上。(2)机组运行时,必须及时调节负载,使三相电流之差不超过25%。4、运行的监视(1)经常观察电气仪表(电流、电压表、频率表、力率表、功率表等)和发动机仪表(机油压力表、机油温度表、冷却水温度表、转速表等)的指示值,其值应在规定的范围内(各种柴油发电机组不完全一样),一般为:机油油压力0.25-0.4兆帕,机油温度75--90℃,出水温度75--90℃。(2)观察发电机及励磁装置,电气线路接头等处的工作情况。(3)注意燃油、机油、冷却水的消耗情况,不足时应及时按规定的牌号添加。(4)随时监听运转声音是否正常,观察发动机排烟情况是否良好。(5)注意轴承、管路等处有无渗漏现象。(6)察看柴油发电机组各种保护和监控装置是否正常。(7)运行使用中应严格按照使用说明书的要求操作和带负载运行,避免慢车重负载和超速运行及在低速下长时间运行,不许长期超载运行或三相负载不对称运行,避免突然增加负载和突然减少负载。 二、发电机并联运行及带负载的操作1、并联运行条件 待并发电机与电网或与另一台先期运行的发电机并联运行,必须满足下列条件:(1)待并发电机电压的相位角与电网或与另一台发电机电压的相位角相同(相位角差小于10°);(2)多台柴油发电机并联运行时,必须满足输出电压相同的条件(相差不大于5%),这样才能实现共同输出电力。如果发电机输出电压不同,会导致并联后的发电机输出电路短路或开路,甚至损坏发电机。(3)频率是指电流的周期性变化,多台柴油发电机并联运行时,输出频率必须相同(相差不超过0.2%)。如果频率不同,会导致电能不能共同输出。因此,并联运行时必须注意各个发电机输出电压的频率是否一致,并对各个发电机进行频率调节。(4)在柴油发电机并联运行中,各个发电机的输出电流必须均衡,不同发电机间的负载要尽可能平均。否则,电流会在各个发电机之间流动,从而导致发电机过载、烧毁等情况。2、准同期并联操作(1)用手动准同期装置进行并联操作:① 启动发电机,并将转速上升至额定转速。② 发电机起励建压,并将电压上升至额定值。③ 将同期开关,拨至“粗同期”位置,调节待并发电机频率,使其与系统频率相等。调节待并发电机电压,使其与电网或与另一台发电机电压相等。④ 将同期开关拨至“精同期”位置,将同期表投入工作,同期表指针顺时针旋转,说明待并发电机频率高于电网或另一台发电机频率;反时针旋转,说明待并发电机频率低于电网或另一台发电机的频率,指针转动越快,说明两者频率相差越大,转动越慢,说明频率相差越小,此时应微调待并发电机频率,使同期表指针转动缓慢。⑤ 当同期表指针慢慢地(以每分钟3~4转的速度为宜)转向红线(同步点)且稍提前一定角度时,发出断路器合闸指令,将发电机并入电网或另一台发电机。决不允许同期表指针很快地转向红线时合闸。为避免装置故障造成误投,也不允许同期表指针没有转动便稳定在红线上时合闸。⑥ 将同期开关SA拨至“断”的位置,使同期表退出工作。⑦ 调节发电机转速和励磁电流,使发电机带上需要带的有功功率和无功功率。 当发电机转速增加时,所带有功功率增加,转速下降时,则所带有功功率减少。同样,当励磁电流增加时,所带无功功率增加,励磁电流减少时,所带无功功率减少。(2)用灯光法进行并联操作 以电抗、交流复合式相复励发电机为例。① 启动发电机,并将转速上升至额定值。② 发电机起励建压,并将电压升至额定值。③ 用转换开关,分别测量待并发电机与电网或另一台发电机的频率和电压,并调节待并发电机的频率和电压,使其与电网或另一台发电机的频率、电压相等。④ 合上开关,将同期指示灯投入工作,若三相灯光同时亮暗变化很快(当用旋转灯光法时,则是三相灯光旋转很快),说明待并发电机与电网或另一台发电机频率相差很大,此时应微调待并发电机频率,使三相灯光呈缓慢的亮暗变化(当用旋转灯光法时,则应使三相灯光缓慢地旋转)。⑤ 当三相灯光慢慢熄灭后(当用旋转灯光法时,则当U相灯光慢慢灭熄后),发出断路器合闸指令,将待并发电机并入电网或另一台发电机。不允许灯光很快熄灭或未熄灭时合闸。⑥ 断开开关,使同期灯退出工作。⑦ 调节发电机的转速和励磁电流,使发电机带上应带的有功功率和无功功率。(3)手动准同期装置的使用规定 能否满足待并发电机与电网或另一台发电机的并联运行条件是靠同期装置来检定的,若同期装置使用不正确,不能正确地检定并列条件,或对并列条件判断错误,这样进行并列操作时,就会使发电机产生过大的冲击电流和对转轴产生过大的扭转力矩,会损坏发电机,严重时使转轴断裂,因此,正确使用同期装置必须遵守下列5项规定:① 要认真检查同期装置各仪表是否正常,两只是电压表和两只频率表的准确度应基本一致,且无卡壳现象,以免发生仪表指示误差。② 同期表是按短时工作设计的,通电时间长了,仪表发热易产生误差,同时会损坏,因此不宜长时间通电,所以操作时,必须将同期转换开关先转至“粗同期”位置,将电压表,频率表投入工作,并对待并发电机进行频率和电压调整。当发电机与电网或另一台发电机的频率、电压基本相等时,再将同期转换开关转至“精同期”位置,使同期表投入工作。发电机并列完成后,应尽快将同期装置退出工作。③ 当同期装置在“粗同期”位置工作时,要认真调节待并发电机的电压和频率,使其基本相等,要求两者电压差不超过±5%,频率差不超过±0.1Hz。④ 当同期表投入工作时,要注意微调待并发电机的频率,当同期表指针顺时针旋转时,应减少待并发电机频率,当同期表指针反时针旋转时,则应增加待并发电机频率,使同期表指针缓慢转动。断路器合闸指令应在同期表的指针慢慢地转向红线(3---4转/分为宜),且稍提前一定角度发出,不允许指针很快地转向红线时合闸。为防止装置故障造成误投,也不允许当同期表指针没有转动便稳定在红线上时合闸。⑤ 当用灯光法来进行同期检查时,要切实注意灯泡的接法是用旋转灯光法还是用熄灭灯光法(见附录3)。因为灯光熄灭法的相序接错时会出现灯光旋转,而旋转灯光法相序接错时,会出现三组灯光同时熄灭。若把相序接错,当作接线正确进行并列操作,合闸时和合闸后都会产生极大的冲击电流,这个冲击电流力图使发电机反方向旋转,在机组上产生极大的扭转力矩,可能使发电机遭受严重损坏。总结: 柴油发电机并联运行需要满足多个条件,包括输出电压、相位、频率、负载均衡等,只有在满足这些条件的情况下,才能实现多台柴油发电机共同输出电力。在实际运用中,必须注意系统的控制和管理,确保柴油发电机运行的安全性和稳定性。其中,进行负载和并机运行试验能够有效评估柴油发电机在负载状态下的性能和稳定性,对于**生产和生活中的电力供应具有重要意义。柴油机电子调速器组成、原理及接线方法
摘要:电子调速器是将柴油发电机组稳定控制在设定工作转速下运行的精密控制装置。电子调速器因其性能可靠、功能齐全、安装维护方便以及调速性能优异等有别于其它类型调速器的独特优势,正越来越广泛地应用于柴油发电机组调速系统、发电机组监控系统之中,成为行业应用的一种发展趋势。一、电子调速系统的组成电子调速器具有转速设定、测速、比较、运算、驱动输出、执行元件、调节系数设定、保护或限制等机构或部件,各机构或部件经过有效组合形成一个闭环控制系统。1、基本电气特性(1)电源电压:DC24V(范围16V~32V);(2)电源消耗:<0.1A(不包括执行器);(3)转速波动率:≤±0.25%;(4)稳态调速率:0~10%可调;(5)环境温度:-40°~+70°;(6)环境湿度:<95%。2、电子调速系统的原理柴油发电机组的自动调速系统是通过控制发动机的燃油供给量,以实现发电机组输出电压和频率的稳定。该系统主要由调速器、执行器、传感器和控制器等组成。电子调速器原理框图如图1所示。(1)调速器调速器是自动调速系统的核心部件,其主要功能是根据发电机组输出电压和频率的变化情况,调整燃油供给量,以控制发动机的转速。调速器通常采用机械或电子方式进行控制,根据不同的应用需求,选择合适的调速器类型。(2)执行器执行器是调速系统中的重要组成部分。它根据调速器的控制信号,调整燃油供给量,控制发动机的转速。执行器通常由电磁阀或伺服电机等装置组成,根据不同的控制方式,选择合适的执行器。(3)转速传感器在自动调速系统中,传感器起到了关键的作用。转速传感器主要用于检测发电机组输出电压和频率的变化情况,并将这些信息传递给控制器。(4)控制器控制器根据传感器提供的数据,计算出燃油供给量的调整值,并通过控制信号发送给执行器,从而实现发电机组输出电压和频率的稳定。在工作过程中,控制器还会监测发电机组的负载情况,根据负载变化的需求,调整燃油供给量,以保持发电机组的稳定运行。此外,控制器还可以根据用户的需求,进行一些额外的功能设置,如停机保护、远程监控等。图1 柴油发电机调速器工作原理框图二、电子调速器的安装转速控制器通常安装于控制柜之中或直接固定在柴油发电机组上,外形安装尺寸如图2所示。转速控制器有防潮处理,但仍须防止水,雾或者凝结物与控制器接触。并且安装时应远离高温或热辐射以防止控制器高温损坏。1、调速器安装步骤(1)首先,将调速器取出,并进行必要的检查,确认调速器和其他组件的质量是否达到安装标准。(2)选择好调速器的安装位置,并在安装位置的侧面进行预先开孔。安装孔的大小和位置要与调速器的规格和型号相匹配。(2)将调速器安装到预先开设的安装孔中,注意安装时要保持调速器与支架之间的水平和垂直度。同时,要确保安装时调速器的输出轴与负载轴之间的同轴度达到要求。(4)完成调速器的安装后,还需要对其进行电气连接和控制回路的接线等工作。这些工作需要根据具体的调速器型号和控制系统来实施。图2 柴油发电机转速控制器外形及安装尺寸图2、调速器的接线(1)电子调速系统外部接线图如图3所示,其中执行器接1、2端子,电池组接5、6端子,这两组线要求截面1.3 mm2或更粗的线.线越长要求线径越粗,以减小压降。(2)电池组正极(即端子6)应串接15A的保险丝。(3)速度传感器接3、4端,传感器线要求使用屏蔽线,其屏蔽部分应仅与端子4相连,与其他部分完全绝缘,否则偶然的外部信号可能通过速度信号进入,而导致柴油发电机组停止或工作异常.速度传感器的安装应在接触到齿轮的齿顶后退出1/2-3/4圈(约0.45mm)是一个较为理想的间隙。图3 柴油发电机转速控制器接线图三、电子调速器的调整1、起动设备前的调整观察调节增益和稳定性的电位器,一般情况下出厂设置在12点位置(即中间位置);怠速电位器用于设定柴油发电机组起动时的转速;外接的速度开关断开时,柴油发电机组由怠速转换到额定转速;额定转速电位器用于对柴油发电机组额定转速进行调整。控制器在出厂时都已经进行了设置,所以在启动柴油机前一般无须对控制器进行调整,用户只须起动柴油发电机组后进行精细调整。2、起动后控制器的调整(1)起动时执行器较大限度地供给油量直到柴油发电机组起动,此时控制器应控制在怠速位置。如果柴油发电机组起动后不稳定,逆时针调节增益和稳定性电位器直到柴油发电机组稳定。(2)外接高/低速转换开关断开,柴油发电机组进入额定转速.调整额定转速电位器或外接微调电位器对额定转速进行精密调整,额定转速设置点顺时针旋转频率增加。(3)起动后在柴油发电机组空载时进行如下调整:① 顺时针旋转增益电位器直到不稳定状态,然后逆时针微调直到系统稳定,之后再进一步逆时针调整一部分以确保稳定。② 顺时针旋转稳定度电位器直到出现不稳定状态,然后逆时针调整到稳定,同样再进一步逆时针微调一部分确保柴油发电机组稳定旋转。③ 增益和稳定度调整完后,再通过微调电位器对额定转速进行调整以达到机组的设计要求。④ 如果柴油发电机组需要引入怠速运行,高/低速开关闭合,然后再调节怠速电位器达到要求转速,调节时顺时针调整为频率增加(通常为额定转速的50%)。3、稳态调速率的调整(1)稳态调速率的调整适用于多台机组并联运行时使用。(2)将端子10、11短接,使柴油发电机组下垂特性变软,柴油发电机组转速将随着柴油发电机组负载增加而减小,顺时针调节增大稳态调速率,反之减小。(3)如果稳态调速率需要更大范围,短接7、8端子,此时稳态调速率可达到10%。(4)再调整完毕之后,柴油发电机组的转速会有微小的变动,再重新进行速度设置。4、辅助输入(1)端子13做为辅助输入信号,其信号从负载分配单元,自动同步装置和一些其它的控制系统引入。(2)当引入辅助输入信号时速度将下降,速度需要重新进行设置;在不引入辅助输入信号时可在7、9之间接微调电位器,手动进行调节。5、辅助输出端子14可外供10V,20mA的电源,以供外系统动力使用,但在使用中如发生短路将损坏控制器。6、超速保护(1)当柴油发电机组在额定转速105%运行时,按住并保持住"测试"按钮,逆时针旋转"超速"电位器直到超速灯点亮,继电器动作,关闭柴油发电机组。(2)松开"测试"按钮,待柴油发电机组停止后,按一下"复位"按钮或者断开电源一次,再重新起动柴油发电机组。(3)超速设定值一般约为额定转速的115%,超速值在出厂时已设定好,用户一般无需进行调整。 总结:总之,柴油发电机组的自动调速原理是通过控制发动机的燃油供给量,以实现发电机组输出电压和频率的稳定。调速器、执行器、传感器和控制器等组成了自动调速系统的关键部件,通过相互协作,确保发电机组在运行过程中能够保持稳定的输出。这一系统不仅提高了发电机组的稳定性和可靠性,也提升了其运行效率和使用寿命。冷却液温度传感器故障现象和原因分析
摘要:冷却液温度传感器是柴油发电机组冷却系统中的一个重要组成部分,它可以监测冷却液的温度,并向发动机控制单元发送信号。通过监测冷却液的温度,发动机控制单元可以调整发动机的工作状态,确保发动机处于较佳的工作温度范围内,以提高发动机的效率和寿命。然而,冷却液温度传感器也会出现故障,导致无法准确地监测冷却液的温度。这种故障会给柴油发电机组的性能和安全性带来一定的影响,因此需要及时进行修复。 一、冷却液温度传感器工作原理 冷却液温度传感器安装在发动机机体或气缸盖上,用来检查冷却液温度,并将检测结果传输给发动机控制模块。冷却液温度传感器应用较广的是热敏电阻传感器,包括正温度系数电阻和负温度系数电阻,在实际应用中以负温度系数电阻为主,其特性是冷却液温度越高,阻值越小。 冷却液温度传感器头部与冷却液接触,冷却液温度传感器壳体内装有一个负温度系数的热敏电阻。发动机控制模块向传感器供给5 V基准电压以及搭铁。热敏电阻的阻值随发动机冷却液温度升高而下降,发动机冷却液温度信号端子上的电压介于1.5~2 V之间。 冷却液温度传感器电路示意图二、故障现象 冷却液温度传感器故障的现象是无法准确地监测冷却液的温度。通常情况下,冷却液温度传感器会将冷却液的温度转化为电信号,并发送给发动机控制单元。然而,当传感器故障时,它可能无法正常地将温度转化为电信号,或者发送的信号与实际温度不匹配。这样一来,发动机控制单元就无法准确地根据冷却液的温度来调整发动机的工作状态,从而导致发动机性能下降或者故障。当冷却液温度传感器故障时,会出现一些明显的现象。(1)发动机的水温表可能会显示异常。正常情况下,发动机的水温表应该在一个合理的范围内波动,反映出冷却液的温度变化。然而,当传感器故障时,水温表可能会显示较高或较低温度,或者保持在一个固定的数值上。(2)发动机可能会出现异常的工作状态。当冷却液的温度过高或过低时,发动机控制单元会根据传感器的信号来调整发动机的工作状态,以保持发动机处于较佳的工作温度范围内。然而,当传感器故障时,发动机控制单元无法准确地根据冷却液的温度来调整发动机的工作状态,导致发动机的性能下降或者故障。(3)冷却液温度传感器故障码的出现,例如C0、C1、C2等。(4)发动机温度异常高,例如转速表指针快速上升,水温表指针快速上升,或者发动机出现嘶吼声。(5)冷却液液面下降,例如在运行过程中冷却液液面下降,或者发动机冷却系统出现故障导致冷却液不足。三、常见故障原因分析 冷却液温度传感器是柴油发电机组冷却系统中较重要的传感器之一,其准确性和可靠性对发动机性能和燃油经济性都有重要影响。然而,冷却液温度传感器也可能出现故障,导致发动机出现异常行为和故障码。冷却液温度传感器故障的原因可以有多种。(1)传感器本身可能会受到物理损坏或老化而导致故障。例如,传感器的线路可能出现断路或短路,或者传感器的接触不良,都会导致传感器无法正常工作。(2)传感器的工作原理可能会受到外部因素的干扰而出现故障。例如,冷却液中的杂质或气泡可能会影响传感器的工作,导致传感器无法准确地监测冷却液的温度。此外,传感器的电路也可能受到电磁干扰或静电干扰而出现故障。(3)传感器与冷却系统其他部件之间的接触不良,例如传感器本身与散热器、水箱之间的接触不良。(4)传感器周围的环境温度变化,例如在高温、低温环境下传感器的信号会受到影响。(5)传感器的测量范围受到偏差的影响,例如传感器测量水温的范围为0-100°C,但在实际使用过程中可能会受到其他因素的影响,导致传感器测量结果不准确。 水温传感器导线断裂和松紧度检查四、水温传感器的检测和修复 为了避免冷却液温度传感器出现故障,需要定期检查和维护传感器和冷却系统,包括更换传感器、检查传感器线路连接、清洁传感器周围等部位,以及保证传感器周围的环境温度稳定。此外,还可以使用一些传感器检测工具来辅助检测传感器故障。1、 电阻检测(1)检查电阻 点火开关置于OFF位置,拆下冷却水温度传感器导线连接器,用数字式高阻抗万用表Ω档测量传感器两端子间的电阻值。其电阻值与温度的高低成反比。(2)单件检查电阻 拔下冷却水温度传感器接插件,然后从发动机上拆下传感器,将该传感器置于烧杯内的水中,加热杯中的水,同时用万用表Ω档测量在不同水温条件下水温传感器两接线端子间的电阻值。将测得的值与该机维修手册的标准值相比较,然后确定是否更换冷却水温度传感器。2、输出信号电压的检查 安装好冷却液温度传感器,将传感器的连接器插好,当点火开关置于ON位置时,测量图1中连接器THW端子与E2之间的电压,所测得的电压应与冷却液的电压成反比。拆下冷却液温度传感器线束插头,打开点火开关,测量冷却液的电源电压应为5V。3、冷却液温度传感器与ECU连接线的检查 用高阻抗万用表蜂鸣档,测量冷却液温度传感器与ECU链接线束的导通情况,如果线路不导通,说明传感器线束断路或者连接器的插头连接不良。应进一步检查或更换。4、修复方法 为了解决冷却液温度传感器故障带来的问题,需要及时进行修复。(1)首先检查传感器的线路和接触是否正常,如果发现问题可以进行修复或更换。(2)清洗冷却液系统,以去除可能影响传感器工作的杂质或气泡。(3)对传感器进行校准或调整,以确保其正常工作。 如果以上方法无法解决问题,可能需要更换新的冷却液温度传感器。 总结: 冷却液温度传感器故障会导致无法准确地监测冷却液的温度,从而影响发动机的性能和安全性。这种故障的原因可以有多种,包括传感器本身的损坏、工作原理受到外部因素干扰等。当出现传感器故障时,会出现水温表显示异常和发动机工作状态异常等现象。为了解决这个问题,可以进行线路检查、清洗冷却液系统等操作,如果问题依然存在,可能需要更换新的传感器。及时修复冷却液温度传感器故障,对保证发动机的正常工作和延长发动机寿命都非常重要。柴油机熄火电磁阀的开关原理和安装
摘要:柴油机熄火电磁阀英文为Engine Shutdown Solenoid Valve,也称为熄火开关,它是柴油机燃油系统中的关键组件之一,熄火电磁阀是用来控制柴油发电机的开启和关闭的装置。康明斯熄火电磁阀的基本原理是通过控制电路的断开和闭合来控制柴油机的工作状态。康明斯公司在本文中将从浅入深,逐步解释柴油机熄火电磁阀的作用、结构组成和工作过程,以及介绍了熄火开关的特点及未来发展与应用。一、熄火开关结构和原理 柴油机熄火电磁阀是一种通电后产生磁场,通过这个磁场来控制燃油流动的元件。在柴油机运行时,熄火电磁阀通常处于开启状态,允许燃油进入燃烧室进行燃烧。当需要熄火时,通过向熄火电磁阀供电,使其关闭,燃油流动被阻断,从而实现柴油机的熄火。1、熄火开关的作用 在熄火状态下,柴油机的燃油供应被切断,不再供给燃油供油泵。熄火电磁阀通常包含一个接通开关和一个断开开关。当接通开关处于打开状态时,电路闭合,电流可以流通。这会导致燃油供油泵带动柴油进入喷油器,使柴油机正常运转。2、熄火开关结构组成 熄火电磁阀由电磁铁、控制阀芯和阀体组成。电磁铁由铁芯和线圈组成,阀芯通过电磁吸引力和弹簧力来实现开闭动作。3、熄火开关基本原理 工作原理如图1所示。在启动柴油机时,将熄火电磁阀切换到接通状态。燃油供油泵开始工作,为喷油器提供燃油,使柴油机能够启动。一旦柴油机启动并正常运行,燃油供应不再依赖熄火电磁阀的闭合状态。 当需要停止柴油机时,将熄火电磁阀切换到断开状态。这将切断燃油供应,使柴油机燃烧燃料,较终关机。4、熄火开关工作过程 熄火电磁阀是一种控制燃油供应的关键元件,其工作过程如下:(1)熄火状态: 在熄火状态下,电磁阀铁芯处于弹簧的作用下,将控制阀芯关闭,燃油流通通道被堵塞,燃油无法供应到发动机。(2)开启状态: 当启动柴油发电机组时,电磁阀接收到控制信号,电磁铁线圈通电,产生磁场。磁场作用下,电磁铁铁芯会被吸引向上移动,从而打开控制阀芯,燃油开始流动,供应到发动机气缸后压燃。(3)关闭状态: 当发动机关机或者检测到异常情况时,控制信号中断,电磁阀电磁铁线圈断电,磁场消失。此时,弹簧力会将电磁铁铁芯推回原位,关闭控制阀芯,燃油流通通道再次被堵塞,燃油供应中断。通过以上工作过程,熄火电磁阀能够快速、准确地控制燃油供应,从而保证发动机的正常工作。图1 柴油机熄火电磁阀原理框图二、熄火开关的安装和注意事项 柴油发电机组熄火电磁阀主要应用于需要远程或自动控制柴油发电机组启停的场景,如发电机组、工程机械等。利用熄火电磁阀,可以方便地实现对柴油发电机组的启动和停止控制。1、熄火电磁阀的安装步骤(1)确定熄火电磁阀的位置,一般电磁阀安装在燃油泵的出油口处,为方便维修保养,需要选择通风、干燥的位置。(2)卸下原有装置,注意燃料管路的连接方式,避免泄漏。(3)安装新的电磁阀设备,根据其与原有装置的差异选择适当长度的油管,注意油管应弯曲自然,不扭曲不拉扯。同时确认电磁阀外侧O形圈、密封条等部分完好,确保密封效果。(4)安装电源线,一般根据电磁阀的图标,分别连接正、负两个极性,同时注意电源线应整齐,固定牢固,避免抖动而导致电线松动。(5)重新连接燃油管路,检查设备安装的周围是否干净温和,并安装完整后进行测试,无任何问题方可正式投入使用。2、注意事项 在使用柴油发电机组熄火电磁阀时,需要注意以下几点:(1)正确配电: 根据图2电路,为柴油发电机组熄火电磁阀的额定电压和电流选择合适的电源供电,并注意电源的可靠性和稳定性。(2)维护保养: 定期对柴油发电机组熄火电磁阀进行检查,确保其正常工作。清洁燃油通道,预防堵塞。(3)防护措施: 柴油发电机组熄火电磁阀处于高温环境中,使用时需要做好防护措施,以确保其正常工作寿命。 柴油发电机组熄火电磁阀作为柴油发电机组燃油系统中的重要组成部分,通过控制燃油流动实现柴油发电机组的熄火。了解其工作原理和应用场景,可以更好地使用和维护柴油发电机组。同时,注意使用时的配电、维护和防护措施也是十分重要的。图2 柴油机熄火开关电路图三、熄火开关的优势和发展1、熄火电磁阀特点(1)快速响应: 通过控制电磁阀的通电与断电,可以迅速实现柴油发电机组的熄火,提高操作效率。(2)自动化控制: 柴油发电机组熄火电磁阀能够实现远程或自动控制,方便操作员进行柴油发电机组的启停控制,提高操作便利性。(3)可靠性高: 熄火电磁阀的制造工艺和材料选择经过精心设计,能够在恶劣的工作环境下长时间稳定运行,具有较好的可靠性。2、发展趋势 随着科技的不断进步,柴油发电机组熄火电磁阀也在不断发展演进。目前,一些先进的柴油发电机组熄火电磁阀具有以下发展趋势:(1)节能环保: 通过优化设计和改进材料,降低电磁阀的能耗,减少对环境的影响。(2)智能化: 将柴油发电机组熄火电磁阀与其他传感器和控制器相结合,实现柴油发电机组的智能化管理和监控。(3)远程监控: 利用云计算和物联网技术,实现对柴油发电机组熄火电磁阀的实时监控和远程控制,提高运行效率和便利性。总结: 柴油发电机组熄火电磁阀在柴油发电机组燃油系统中起着至关重要的作用。通过控制燃油流动,实现柴油发电机组的熄火,具有快速响应、自动化控制和可靠性高等优势。随着科技的发展,柴油发电机组熄火电磁阀也在不断创新和演进,朝着节能环保、智能化和远程监控的方向发展。对于使用和维护柴油发电机组的人来说,了解柴油发电机组熄火电磁阀的工作原理和注意事项,可以更好地操作和维护柴油发电机组,提高工作效率和安全性。柴油发电机组的负荷率与影响因素
摘要:柴油发电机负荷率是指设备运行时所承担的负载与其额定负载之间的比例。在实际应用中,柴油发电机通常会在不同的负载下运行,而负荷率则直接影响着柴油发电机组的效率、寿命以及运行成本等方面。因此,合理控制柴油发电机组负荷率对于**其正常运行和延长使用寿命具有重要意义。 一、柴发负荷定义和比率1、负荷的定义 一般来说,柴油发电机的额定负载是指其设计时所能承受的较大负载,同时也是发电机较为高效的运行负载。在实际应用中,发电机的负荷率往往会随着实际负载的变化而发生变化。如果负荷率太低,会导致柴油发电机处于部分负载状态下运行,从而降低其燃油效率,增加燃油消耗和运行成本。而负荷率过高,则可能导致发电机过载,从而损坏发电机或缩短其使用寿命。2、适宜负荷率 柴油发电机负荷率是指柴油发电机的实际输出功率与额定功率之间的比率,也就是柴油发电机正在承担多大的负荷,负荷率越高,发电机的运行压力就越大。典型的负荷率范围在30%-80%之间,较佳负荷率是在70%-80%之间。3、负荷率的重要性 柴油发电机负荷率是评估发电机性能的一个关键指标。过低的负荷率会导致发电机不充分利用,增加油耗和维护成本。而过高的负荷率则会导致发电机损坏或寿命缩短。因此,了解和优化柴油发电机的负荷率很重要。 因此,合理控制柴油发电机的负荷率是非常重要的。一般来说,通过监测负载变化、调节负载输出和控制负载功率等方式可以有效控制发电机的负荷率,从而实现高效、稳定的运行。同时,也可以通过增加发电机容量、优化配电系统以及采用智能化调节控制系统等手段提高发电机的负荷率,进一步提升其运行效率和寿命。 二、柴发负荷类型和影响因素 1、负荷的种类 在工业生产和生活中,负荷是指消耗电力的设备或电器的电流和电压。根据电器的类型和使用方式,负荷可以分为以下几种:(1)恒阻性负载 恒阻性负载是指电阻器、加热器等负载,其电流和电压的变化不大。(2)感性负载 感性负载是指电动机等不定性负载,其电流和电压随负载的变化而变化。(3)容性负载 感性负载是指启动电器、电容器等瞬变性负载,其负载电流瞬时变化很大。2、影响负荷的因素 影响负荷的因素有很多,主要包括:(1)负载种类和数量 不同种类和数量的负载会对柴油发电机的负荷产生不同的影响。(2)负载功率因数 负载功率因数是指负载的实际功率与视在功率之比。功率因数越低,对柴油发电机的负荷就越大。(3)环境温度 环境温度对柴油发电机的负荷有很大影响。在高温环境下,柴油机的效率会降低,负荷也会变大。三、用电负荷与设备功率匹配方法 柴油发电机组的功率与用电负荷之间匹配方法可根据负载特性曲线以及负载种类和数量、负载功率因数、环境温度等因素来选择。1、根据负载特性曲线选型 根据负载特性曲线,选择输出电压和输出电流能够满足负载需求的柴油发电机。负载特性曲线是指不同负荷下柴油发电机的输出电压和输出电流之间的关系曲线。根据不同的负载特性曲线,可以选择合适的柴油发电机和调节装置,以满足不同的负载需求。2、根据负荷来选择功率 根据负载种类和数量、负载功率因数等因素,计算负荷的实际功率。3、根据柴发的额定功率选型 根据柴油发电机的额定电压和额定电流,计算柴油发电机的额定功率。4、根据比较法选型 比较负荷功率和柴油发电机的额定功率,如果负荷功率小于等于柴油发电机的额定功率,则柴油发电机合适。 负荷计算是确定柴油发电机容量的重要一环,在柴油发电机的选择和设计过程中非常关键。通过了解负荷种类、影响负荷的因素、负载特性曲线以及如何计算负荷,可以更加准确地选择和设计适合的柴油发电机,满足不同负载需求。四、负荷大小对设备运行的危害 无论是自然吸气或还是增压型柴油发电机组,均应尽量减少低负荷或满负荷的运行时间。其较低负荷不应少于机组额定功率的25%至30%,较大负荷不应高于设备额定功率的90%以上。如果柴油发电机组负荷过小或者负荷过大,都会给柴油发电机组带来危害。1、满负荷运行的危害 柴油发电机组长期满负荷运行会对汽缸、发动机、曲轴等造成相当大的损坏,从而降低柴油发电机组的使用寿命。柴油发电机组长期处于小负荷运行状态,柴油燃烧不足,经过一段时间后,柴油发电机组的碳积累严重,对柴油发电机组的危害也相当大。柴油发电机组的负荷是输出功率的0.8倍,是实际柴油发电机组的输出功率,既能防止柴油发电机组超载,又能保证柴油发电机组在长时间内不会低负荷运行,从而延长了柴油发电机组的使用寿命。2、小负荷或空载运行的危害 如果柴油发电机组长时间运行在额定功率25%以下,就会发生以下故障:活塞-气缸套密封不好,油溢出,燃烧到燃烧室,排放出蓝色的废气,污染空气,污染环境。增压柴油机,由于低负荷、空载、低增压压力,容易降低增压器油封(非接触式)的密封效果,油通过进气进入增压室,进入气缸。 到气缸上的部分燃油参与燃烧,部分油不能完全燃烧,在阀门、入口、活塞环、活塞环等地方形成碳沉积,有的随着排气而形成,这样油就会逐渐积聚在气缸套的排气管中,也会形成积碳现象。如果增压器油积累到一定程度,就会从增压器的接头表面泄漏出来。长期小负荷运行会导致运动部件磨损严重,发动机燃烧环境恶化等,导致检修周期提前。 总结: 总之,柴油机负荷率是影响柴油发电机组运行效率和寿命的重要因素,合理控制负荷率可以有效提高柴油发电机的性能和经济效益。因此,在实际操作中需要密切关注柴油发电机的负荷率,并采取适当的措施来维护其正常运行。柴油发电机组操作规程及注意事项
摘要:根据《康明斯柴油发电机组操作规程》的规定正确操作和维护、保养柴油发电机组是每个使用人员的*知识,只有熟练掌握设备使用和参数调整方法,才能保证柴油发电机正常运转。在操作期间,应穿戴好劳动保护用品,开机时运行高度集中,保证人身和机器的安全。一、柴发试运行前的检查 柴油发电机组经过运输存放和安装后,在起动前应详细阅读随机技术文件,并做好充分的运行准备。1、柴油机部分检查(1)清除柴油发电机组各部分的灰尘和污垢。(2)检查各检测仪表是否连接正确、完好、电气线路有无接错、断线、松动等。(3)检查油、水管路,不允许有任何渗漏、阻塞现象。(4)检查燃油、机油、冷却水量,不足时添加规定牌号的燃、油、机油及冷却水。环境温度低于5℃时,必须将冷却水预热到50~80℃后加入水箱。需加润滑油的部位,如调速器、喷油泵、油泵控制杆、轴承油孔等处,应按规定的油质加油。(5)检查零部件的连接是否牢固、可靠。(6)检查起动用蓄电池的存电情况,电压不够时应进行充电或换用电量充足的蓄电池。(7)检查空气滤清器,如太脏应清洗,油浴式滤清器清洗后,应换上新的干净机油。(8)检查散热水箱风扇皮带的松紧程度,用手或直尺在皮带中部将皮带压下,其弯曲量应符合要求。(9)检查各电气回路绝缘电阻是否符合规定的数值和满足柴油发电机组运行的要求。2、发电机的检查(1)检查绝缘电阻: 发电机在制造过程中一般都经过严格的绝缘处理,具有良好的绝缘性能。但为了安全运行,运行前,应对发电机进行绝缘电阻检查,使用的仪表为500伏兆欧表。发电机定子绕组,转子磁极绕组,辅助绕组及电抗器,变流器绕组等的绝缘电阻,在热状态下(约75℃)应大于0.5兆欧,在常温下应不低于2兆欧,若绝缘电阻低于以上数值,发电机绕组必须进行干燥。(2)检查接地线: 发电机座上的接地螺栓应有效接地,接地地线应有足够的导电。 二、柴油发电机组的起动 准备工作完成之后,才可以开机起动。(1)打开燃油箱开关。(2)拧开燃油滤清器的放气阀,用手油泵将油打入供油系统,排除油路中的空气后,再关闭放气阀。(3)接通蓄电池开关,将油门控制手柄放在起动位置。(4)对于有减压器装置的柴油机,将减压器手柄放在关闭位置。(5)按下起动按钮,起动电机转动的时间一般不得超过10~15秒。如起动未成功,至少要等40~45秒后才能进行第二次起动,不能接连多次起动,以防止蓄电池和起动电机损坏。(6)发动机起动后要在低速下运转3~5分钟进行暖机,冬季暖机时间要长一些,并注意有无不正常的响声。当发动机油温和水温上升后,方可增加转速至额定值,并空载运行几分钟。(7)发动机机油和冷却水温度达到55℃以上,机油压力达到0.15~0.3兆帕,各部分工作均正常之后,才允许接通负载。(8)有可控硅励磁装置的应接通励磁开关。(9)柴油发电机组起动后若油、水管没有渗漏,没有其它不正常现象时,可增加负荷至全负载。(10)柴油发电机组的低温起动 柴油发电机组较好在室温5℃以上的房间内使用。当环境温度低于5℃时,一般的机油和燃油粘度增大,甚至凝结,冷却水结冰,蓄电池电压容易降低,发动机压缩终了时的气缸温度降低,使得柴油发电机组无法起动,甚至无法使用。因此,应根据环境条件的变化和柴油发电机组的工作情况,创造必要的防冻与保温条件,可采用以下相应的措施。① 换用冬季用燃油和润滑油(润滑脂)。② 适当提高蓄电池电解液比重或采用低温电池,同时注意保温。③ 采用预热起动方法起动,或将冷却水及润滑油加热至50--70℃后,加入冷却系统和油底壳中,待机体温度上升后开机起动。柴油发电机组控制器操作系统框图三、柴油发电机组的停机1、正常停机(1)柴油发电机组停机前,应当作一次全面检查,以便了解有无不正常现象或故障,待停机后处理,停机前首先必须逐渐减去负载,转动调压手柄,使电压调到较低值,然后降低转速,空转3~5分钟。(2)柴油发电机组的停机操作。将调速手柄推到怠速位置,拉住停机手柄,使柴油机停止运转,断开蓄电池开关。2、紧急停机 遇到以下特殊情况,应采取紧急停机:(1)机油压力突然下降到极低值或无压力。(2)活塞部分运动机件被卡死,或者某机件突然损坏、失灵。(3)发电机内部突然冒烟严重,有很浓的焦糊臭味。 出现以上三种情况,可按正常停机,但应缩短空转时间,让发动机迅速停机。(4)严重超速(飞车) 出现这种情况,即“飞车”故障,应采取紧急措施,设法使柴油机迅速停车,紧急停车处理方法有:① 切断油路 即将油门拉到停车位置,关掉油路开关,但由于产生飞车的多数原因是油门失去对油泵柱塞控制,并且在低压油路中尚有存油,这种措施往往不能很快使柴油机停车,如果拧开高压油管连接螺帽,使柴油立即“断油”,大多数情况可以迅速停车。② 切断气路 对小型柴油机来说,进气管道较小,可直接用棉衣等物包住空气滤清器,或将空气滤清器迅速拆下,直接堵住进气口,在任何情况下,只要确实堵住进气通路,都可迅速停车。 总之,可根据各种机型的不同结构,采取一切措施,迅速将油路、气路切断,就可以避免因飞车产生更大事故。应当特别指出,飞车事故出现后,绝对禁止减少或去掉负荷,这样会造成柴油机转速急剧升高,危害更大,停车后,应分析飞车原因,及时进行排除,避免飞车现象再次发生。3、低温停机(1)冬季低温下,停机后半小时,把冷却系统内的冷却水放尽,如要长期停放,还应当把机油放尽,以防止气缸盖和机体等冻裂。(2)有条件时,用防冻液代替冷却水注入冷却系统中,防止结冰,较常用的防冻液是乙二醇(甘醇)与水按一定比例配制。柴油发电机停机按钮位置四、安全试运行注意事项(1)严格遵守操作规程,在检查或检修电器设备时,应先切断电源,不可带电作业。(2)操作人员应穿绝缘性能良好的胶鞋,不可赤脚或穿布底鞋,身上不可潮湿,也不准用湿手操作发电机或摆弄电线。(3)柴油发电机组应设有接地装置,保证外壳接地良好,接地电阻应符合设计要求,发电机中性线(工作零线)应与接地干线直接连接,螺栓防松配件齐全,且有标识。(4)供电线路及电气设备的安装及检修,应由合格的电工进行。(5)发电机绝缘受潮时,应采取措施使其干燥后,才能起动运行。(6)不得用水洗涤发电机及其它电气设备。(7)柴油发电机组应远离易燃易爆的物品,且至少要离开建筑物或其它设备1米。(8)柴油发电机组运行中。不得往燃油箱加注燃油,停机加注燃油时,燃油不得过满溢出。在机组旁不得吸烟,不得有火星、火焰。(9)不得擅自把机组连接至市电网路上,否则将可能造成短路或损坏发电机。沙特柴油发电机组出口案例
沙特位于亚洲西南部的阿拉伯半岛,以"石油王国"著称,主要的经济来源是石油和石化工业。沙特政府利用石油收入,制定了庞大的经济发展计划,重点发展现代工业和基础工业。随着沙特政府基础建设的开展,电力需求也与日俱增。康明斯的沙特经销商之一,于2021年9月份把这个19台625KVA康明斯发电机组分批送到沙特某电站。它们为电站的基建电力网络提供备用电力。友情链接:
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