國(guó)內(nèi)外柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制技術(shù)的現(xiàn)狀如何 一、引言 用今天的眼光看，柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的水平，國(guó)內(nèi)國(guó)外已經(jīng)不存在很大的差別，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)從事柴油發(fā)電機(jī)組控制的科研人員多年不懈地努力，我們今天終于可以挺直腰桿，自豪地講，我們己經(jīng)看到了世界先進(jìn)水平，我們正在追趕世界先進(jìn)水平， 我們將要趕上世界先進(jìn)水平。那么，我們?cè)谀男┓矫孀龀隽诉M(jìn)步?在那些領(lǐng)域還存在不足呢?回顧國(guó)內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的成長(zhǎng)經(jīng)歷，分析中國(guó)電信的發(fā)展對(duì)發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的推動(dòng)，比較國(guó)內(nèi)外同行業(yè)的差距，緊跟國(guó)際自動(dòng)化控制先進(jìn)模式的步伐;我們沿著這條主線做一淺析，希望能能起到拋磚引玉的作用，對(duì)業(yè)內(nèi)同行帶來(lái)一定的啟發(fā)。 二、回顧發(fā)展歷程，分析國(guó)內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制現(xiàn)狀 回顧國(guó)內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的發(fā)展，大概可以劃分為四個(gè)階段: 1、以時(shí)間繼電器和中間繼電器為主構(gòu)成的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這種模式當(dāng)時(shí)在同行業(yè)中非常普遍，而且也以相當(dāng)?shù)呐客断蚴袌?chǎng)，突出的弱點(diǎn)是功能簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)調(diào)試?yán)щy、可靠性差，終沒(méi)有得到用戶的認(rèn)可。 2、用分離電子元器件組成延時(shí)電路和邏輯判斷電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化系統(tǒng)，這種模式相對(duì)于 種模式，有了很大的進(jìn)步， 如果精心設(shè)計(jì)，提高工藝水平，應(yīng)該能取得很好的效果。但是，在那個(gè)企業(yè)大而全的年代，每個(gè)企業(yè)各自為戰(zhàn)，造成批量小、工藝落后、質(zhì)量無(wú)法保證，所以這個(gè)階段延續(xù)時(shí)間也較短。 3、隨著改革開(kāi)放，國(guó)外各種新鮮器件紛紛出現(xiàn)在國(guó)人面前，PLC(可編程序控制器)以性能穩(wěn)定、方便靈活的優(yōu)勢(shì)迅速成為機(jī)組自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主力，時(shí)至今日仍有企業(yè)在應(yīng)用。這種模式的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)于前兩種較為明顯，但也逐步顯露出一些缺陷，如:外圍電路復(fù)雜，需配置轉(zhuǎn)速、電壓等判斷電路及供電電源、端口擴(kuò)展繼電器等器件;造價(jià)相對(duì)較高(帶AD轉(zhuǎn)換的PLC動(dòng)輒上萬(wàn)元)。PLC是很可靠的，但它畢竟不是專(zhuān)門(mén)為我們這個(gè)行業(yè)而設(shè)計(jì)的，所以以 PLC為核心構(gòu)成的柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制系統(tǒng)注定是一個(gè)匆匆的過(guò)客，隨著技術(shù)的飛速發(fā)展很快失去了優(yōu)勢(shì)。 4、控制系統(tǒng)功能模塊化思路的出現(xiàn)，徹底解決了困擾發(fā)電機(jī)組控制領(lǐng)域的難題，這即是以專(zhuān)用控制器為核心構(gòu)成的自動(dòng)化系統(tǒng)，這些專(zhuān)用控制器為發(fā)電機(jī)組量身打造，集多種功能于一身，甩掉了復(fù)雜的外圍電路，使自動(dòng)化控制系統(tǒng)一下子變得簡(jiǎn)單了。 這些專(zhuān)用控制器大多采用了先進(jìn)的微處理器及控制技術(shù)，可靠性和環(huán)境適應(yīng)能力較PLC大大提高，同時(shí)，很多參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況而設(shè)定，使用起來(lái)非常靈活。 目前，我們已經(jīng)處在第四個(gè)階段十余年了，這種模式的生命力，隨著技術(shù)的發(fā)展顯示了越來(lái)越強(qiáng)大的生命力，可以說(shuō)這種控制系統(tǒng)功能模塊化就是柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的現(xiàn)狀。

一起回望柴油發(fā)電機(jī)組的發(fā)展史 現(xiàn)代柴油機(jī)是在德國(guó)機(jī)械工程師狄塞爾發(fā)明的柴油機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，1892年，德國(guó)機(jī)械工程師狄塞爾取得了柴油發(fā)電機(jī)壓縮點(diǎn)火的 。他的做法是以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比來(lái)提高熱效率，利用壓縮氣體的高溫來(lái)點(diǎn)燃進(jìn)入汽缸的燃料，這樣做的好處是不但省去了點(diǎn)火裝置和汽化器，而且可以使用比柴油價(jià)格更低的柴油做燃料。 狄塞爾經(jīng)過(guò)了5年的實(shí)驗(yàn)，在1897年制成了 臺(tái)具有實(shí)用價(jià)值的壓縮點(diǎn)火柴油發(fā)電機(jī)，即壓燃式柴油機(jī)。與以前的柴油發(fā)電機(jī)相比，它延長(zhǎng)了汽缸內(nèi)氣體的壓縮過(guò)程，大大提高了壓縮終了時(shí)氣體的壓力和溫度，實(shí)現(xiàn)了不用點(diǎn)火系統(tǒng)而使柴油自動(dòng)點(diǎn)火燃燒的功能。狄塞爾發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)能將35％的燃料潛能轉(zhuǎn)變成動(dòng)力而當(dāng)時(shí)有效的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)也只能將28％的燃料潛能轉(zhuǎn)變成動(dòng)力，這是柴油發(fā)電機(jī)技術(shù)第二次革命性的突破。但是，當(dāng)時(shí)狄塞爾發(fā)明的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)存在著很多的缺點(diǎn)，比如重量重、噪聲大、冒黑煙，排出的大量廢氣會(huì)對(duì)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(jī)的衄。可以說(shuō)，狄塞爾先生生前只看到發(fā)動(dòng)機(jī)的成功的開(kāi)端，卻沒(méi)有看到柴油機(jī)技術(shù)的飛躍發(fā)展，沒(méi)有看到柴油機(jī)的廣泛應(yīng)用。 據(jù)資料記載，柴油機(jī)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(zhēng)的需要柴油發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始大量生產(chǎn)，用于軍事目的。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)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(jī)都是四沖程的，1899年德國(guó)工程師雨果．古爾德納制造出了二沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，他把當(dāng)時(shí)采用相同缸徑的四沖程柴油機(jī)的功率提高了60％~80％。二沖程柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，但其燃油和潤(rùn)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(dòng)機(jī)，所以至今實(shí)際使用的功率比較大的柴油機(jī)都是四沖程的。 世界上 臺(tái)發(fā)電機(jī)是1831年由英國(guó)的物理學(xué)家邁克爾·法拉第發(fā)明的。當(dāng)時(shí)法拉第在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁鐵在線圈中移動(dòng)時(shí)，線圈會(huì)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(tái)發(fā)電機(jī)，即法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)。這臺(tái)發(fā)電機(jī)的構(gòu)造與現(xiàn)代的發(fā)電機(jī)不同，在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的不是線圈，而是一個(gè)用紫銅做的圓盤(pán)。圓心處固定一個(gè)搖柄，圓盤(pán)的邊緣和圓心處各與一個(gè)黃銅電刷緊貼，用導(dǎo)線把電刷與電流表連接起來(lái)；紫銅圓盤(pán)放置在馬蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中。當(dāng)法拉第轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄使紫銅圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)起來(lái)的時(shí)候，電流表的指針偏向一邊，這說(shuō)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(tái)發(fā)電機(jī)。當(dāng)年法拉第曾在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)上表演他的發(fā)電機(jī)。當(dāng)時(shí)，有一位貴夫人問(wèn)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(chēng)贊。 當(dāng)拉第發(fā)明的圓盤(pán)發(fā)電機(jī)雖然非常簡(jiǎn)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(tái)發(fā)電機(jī)，是它首先向人類(lèi)揭開(kāi)了機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕。后來(lái)，人們?cè)诖嘶A(chǔ)上將馬蹄形 磁鐵改為能產(chǎn)生強(qiáng)大磁場(chǎng)的電磁鐵，用多股導(dǎo)線繞制的線框代替紫銅圓盤(pán)，對(duì)電刷也進(jìn)行了改進(jìn)，終于制成了功率的可供實(shí)用的發(fā)電機(jī)。目前，即使功率為IGW、10GW的特大型發(fā)電機(jī)，也是根據(jù)法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的基本原理一電磁感應(yīng)原理制成的。 1866年，德國(guó)的電工學(xué)家、實(shí)業(yè)家恩斯脫．韋爾納·馮·西門(mén)子在法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)上研制出自激勵(lì)式發(fā)電機(jī)，1870年，比利時(shí)的Z·T·克拉姆又研制出了自激勵(lì)式直流發(fā)電機(jī)。在經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)之后，電機(jī)技術(shù)已經(jīng)走向成熟，1877年真正實(shí)用的發(fā)電機(jī)開(kāi)始進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段。 100多年過(guò)去了，正是這簡(jiǎn)陋、不成熟、像初生嬰兒一樣的圓盤(pán)發(fā)電機(jī)人類(lèi)帶入了電氣時(shí)代，為人類(lèi)利用電能做出了重大貢獻(xiàn)。 21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展的時(shí)代，特別是電腦技術(shù)等高科技成果在柴發(fā)電機(jī)組上的應(yīng)用，使柴油發(fā)電機(jī)組有了更廣闊的發(fā)展前景。以柴油機(jī)為動(dòng)力用的柴油發(fā)電機(jī)組己經(jīng)是通信等企業(yè)必不可少的重要設(shè)備。

靜音式柴油發(fā)電機(jī)組有哪些保護(hù)優(yōu)勢(shì) 靜音式柴油發(fā)電機(jī)組能夠降低噪音，在住宅，醫(yī)院等場(chǎng)所非常受歡迎，下面我們?cè)賮?lái)看看靜音式柴油發(fā)電機(jī)的十大保護(hù)優(yōu)勢(shì)。 1、靜音柴油發(fā)電機(jī)失磁保護(hù) 失磁保護(hù)作為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流異常下降或完全消失的失磁故障保護(hù)。由整定值自動(dòng)隨有功功率變化的勵(lì)磁低電壓Ufd(P)、系統(tǒng)低電壓、靜穩(wěn)阻抗、TV斷線等判據(jù)構(gòu)成，分別動(dòng)作于發(fā)信號(hào)和解列滅磁。勵(lì)磁低電壓Ufd(P)判據(jù)和靜穩(wěn)阻抗判據(jù)均與靜穩(wěn)邊界有關(guān)，可檢測(cè)發(fā)電機(jī)是否因失磁而失去靜態(tài)穩(wěn)定。靜穩(wěn)阻抗判據(jù)在失磁后靜穩(wěn)邊界時(shí)動(dòng)作。 2、靜音柴油發(fā)電機(jī)過(guò)激磁保護(hù) 過(guò)激磁保護(hù)是反應(yīng)發(fā)電機(jī)因頻率降低或者電壓過(guò)高引起鐵芯工作磁密過(guò)高的保護(hù)。過(guò)激磁保護(hù)分高、低兩段定值，低定值經(jīng)固定延時(shí)5s發(fā)出信號(hào)和降低勵(lì)磁電壓（降低勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流的功能暫未用），高定值經(jīng)反時(shí)限動(dòng)作于解列滅磁。反時(shí)限延時(shí)上限為5秒，下限為200秒。 3、靜音柴油發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù) 發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)作為發(fā)電機(jī)定子單相接地故障保護(hù)，由基波零序電壓部分和三次諧波電壓兩部分組成，基波零序電壓保護(hù)機(jī)端至機(jī)尾95%區(qū)域的定子繞組單相接地故障，由反映發(fā)電機(jī)機(jī)端零序電壓原理構(gòu)成，經(jīng)時(shí)限t1（3s）動(dòng)作于解列滅磁；三次諧波電壓保護(hù)機(jī)尾至機(jī)端30%區(qū)域的定子繞組單相接地故障，由發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)和機(jī)端三次諧波原理構(gòu)成，經(jīng)時(shí)限t2（5s）動(dòng)作于信號(hào)。二者組成的定子接地保護(hù)。保護(hù)設(shè)有ＰＴ斷線閉鎖。 4、靜音柴油發(fā)電機(jī)定子匝間保護(hù) 保護(hù)由縱向零序電壓和故障分呈負(fù)序方向判據(jù)構(gòu)成,設(shè)置PT斷線閉鎖措施，作為發(fā)電機(jī)內(nèi)部匝間、相間短路以及定子繞組開(kāi)焊的主保護(hù).故障分量負(fù)序方向判據(jù)通過(guò)檢測(cè)流出發(fā)電機(jī)的負(fù)序功率實(shí)現(xiàn)縱向零序電壓判據(jù)通檢測(cè)中性點(diǎn)與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)直接相連但不接地的3PT開(kāi)口三角繞組所輸出的縱向3U0實(shí)現(xiàn)。保護(hù)動(dòng)作于全停。 5、靜音柴油發(fā)電機(jī)失步保護(hù) 保護(hù)采用三阻抗元件，通過(guò)阻抗的軌跡變化來(lái)檢測(cè)滑極次數(shù)并確定振蕩中心的位置。在短路故障、系統(tǒng)振蕩、電壓回路斷線等情況下，保護(hù)不誤動(dòng)作。保護(hù)一般動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)振蕩中心在發(fā)電機(jī)－變壓器組內(nèi)部，保護(hù)I段啟動(dòng)經(jīng)t1(0.5s)發(fā)跳閘命令, 動(dòng)作于解列滅磁；當(dāng)振蕩中心在發(fā)電機(jī)－變壓器組外部，保護(hù)II段啟動(dòng)經(jīng)t2(2s)發(fā)信號(hào)。保護(hù)裝設(shè)有電流閉鎖裝置，用以保證在斷路器斷開(kāi)時(shí)電流不超過(guò)斷路器額定失步開(kāi)斷電流。 6、靜音柴油發(fā)電機(jī)低頻累加保護(hù) 低頻累加保護(hù)反應(yīng)系統(tǒng)頻率降低對(duì)汽輪機(jī)影響的累積效應(yīng)，保護(hù)由靈敏的頻率繼電器和計(jì)數(shù)器組成，經(jīng)出口斷路器輔助接點(diǎn)閉鎖（即發(fā)電機(jī)退出運(yùn)行時(shí)低頻累加保護(hù)也退出運(yùn)行），累計(jì)系統(tǒng)頻率低于頻率定值47.5Hz的時(shí)間，當(dāng)累計(jì)時(shí)間達(dá)到整定值3000秒時(shí)，經(jīng)延時(shí)30秒動(dòng)作于發(fā)信號(hào)。裝置在運(yùn)行時(shí)可實(shí)時(shí)監(jiān)視：定值，頻率f及累計(jì)時(shí)間的顯示。 7、靜音柴油發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路過(guò)負(fù)荷保護(hù) 勵(lì)磁回路過(guò)負(fù)荷保護(hù)用作轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路過(guò)流或過(guò)負(fù)荷的保護(hù)，接成三相式，由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成。 定時(shí)限部分動(dòng)作電流按正常運(yùn)行 額定電流下能可靠返回的條件整定，經(jīng)時(shí)限t1(5s)動(dòng)作于信號(hào)和降低勵(lì)磁電流（降低勵(lì)磁電流的功能未用）；反時(shí)限部分動(dòng)作特性按發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組的過(guò)負(fù)荷能力確定，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁，反時(shí)限上限為10秒。 8、靜音柴油發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù) 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)用于反應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路一點(diǎn)接地故障，保護(hù)采用乒乓式切換原理，輪流采樣轉(zhuǎn)子回路正、負(fù)極對(duì)地電壓，通過(guò)求解兩個(gè)不同的接地回路方程，實(shí)時(shí)計(jì)算轉(zhuǎn)子接地電阻和接地位置。保護(hù)經(jīng)延時(shí)2秒動(dòng)作于信號(hào)。 9、靜音柴油發(fā)電機(jī)對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷保護(hù) 保護(hù)裝置由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成，定時(shí)限部分經(jīng)時(shí)限5秒動(dòng)作于信號(hào)。反時(shí)限動(dòng)作特性按發(fā)電機(jī)承受過(guò)負(fù)荷電流的能力確定，動(dòng)作于解列。保護(hù)裝置能反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子的熱積累過(guò)程。 10、靜音柴油發(fā)電機(jī)負(fù)序過(guò)負(fù)荷保護(hù) 保護(hù)裝置由定時(shí)限和反時(shí)限兩部分組成，定時(shí)限動(dòng)作電流按躲過(guò)發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期允許的負(fù)序電流值和躲過(guò) 負(fù)荷下負(fù)序電流濾過(guò)器不平衡的電流值整定，經(jīng)時(shí)限3秒動(dòng)作于信號(hào)。反時(shí)限動(dòng)作特性按發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流的能力確定，動(dòng)作于解列滅磁。