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柴油發(fā)電機(jī)組有什么特性 介紹柴油機(jī)特性的目的在于通過(guò)分析柴油機(jī)特性曲線的變化規(guī)律，了解柴油機(jī)在各種調(diào)整情況和工況(即各種轉(zhuǎn)速及負(fù)荷)下的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，從而分析影響特性的各種因素，以便合理使用柴油機(jī)，了解它在什么情況下動(dòng)力性 ，在什么情況下經(jīng)濟(jì)性 。當(dāng)需要 功率輸出時(shí)，就充分發(fā)揮它的動(dòng)力性能，在其他情況下工作時(shí)，則盡可能使它的經(jīng)濟(jì)性 。 柴油機(jī)特性內(nèi)容較多，其中主要是使用特性。實(shí)際上，柴油機(jī)經(jīng)常在類似于使用特性工況下工作，因此，這里僅介紹它的使用特性。 (1)速度特性柴油機(jī)在保持供油量不變的情況下(即高壓油泵調(diào)節(jié)齒條位置固定)，其功率、扭矩、油耗率等性能參數(shù)隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系，稱為速度特性。油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在標(biāo)定功率循環(huán)供油量位置時(shí)的特性稱為柴油機(jī)全負(fù)荷速度特性(一般稱外特性)。它代表該柴油機(jī)在使用中允許達(dá)到的 性能。 速度特性是通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得的，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)將供油提前角、冷卻水溫度、潤(rùn)滑油溫度等調(diào)整到 值，油量調(diào)整機(jī)構(gòu)的齒條固定在 供油的位置上，然后逐漸增加柴油機(jī)的負(fù)荷，使轉(zhuǎn)速改變，分別在幾種轉(zhuǎn)速下測(cè)定柴油機(jī)的有效功率Ne、扭矩Me、燃油消耗率ge等參數(shù)，即得柴油機(jī)的外特性。 ①扭矩Me曲線的變化規(guī)律：循環(huán)供油量不變時(shí)，扭矩Me與指示效率ni、機(jī)械效率nm。及充氣系數(shù)書nv正比，若知道ni、nv及nm隨轉(zhuǎn)速而變化的關(guān)系，即可知道Me隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系。 高轉(zhuǎn)速時(shí)，充氣系數(shù)nv降低，而且燃燒過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間縮短，不完全燃燒現(xiàn)象增加，致使ni有些下降，nm也下降，而每循環(huán)的供油量g，由于噴油泵在噴油過(guò)程中，溢流的燃油通過(guò)油孔時(shí)發(fā)生節(jié)流，轉(zhuǎn)速較高時(shí)，節(jié)流作用增強(qiáng)。因此，g增加。 當(dāng)轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí)，由于空氣渦流減弱，燃燒不良及散熱漏氣損失增加，使ni降低，扭矩Me也降低。因此，速度特性曲線中，扭矩隨轉(zhuǎn)速變化形成兩頭低(即高速和低速)，中間凸起的形狀。 ②功率戈曲線的變化規(guī)律從功率Ne=Ne2πn/60×1/1000關(guān)系式可知，在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，扭矩Me隨轉(zhuǎn)速n變化不大，因此，功率Ne幾乎隨轉(zhuǎn)速n成正比增加。外特性中Ne曲線幾乎一斜率直線段，故在 轉(zhuǎn)速下有效 功率。 (2)柴油機(jī)的調(diào)速特性調(diào)速器的作用是根據(jù)負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)節(jié)供油量而改變扭矩，使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化不超過(guò)允許范圍。在調(diào)速器的作用下，柴油機(jī)的扭矩、功率、燃油消耗率等性能參數(shù)的變化關(guān)系稱為調(diào)速特性。 調(diào)速特性曲線由實(shí)驗(yàn)而得，由調(diào)速器控制噴油泵齒條移動(dòng)，使負(fù)荷由零變到 ，測(cè)取其扭矩、功率、油耗率等參數(shù)，然后繪成曲線。曲線1為柴油機(jī)的外特性曲線，曲線2到曲線7是調(diào)速器手柄處于不同位置的調(diào)速特性 (3)柴油機(jī)的負(fù)荷特性柴油機(jī)的負(fù)荷特性是在轉(zhuǎn)速保持一定數(shù)值不變時(shí)，通過(guò)改變噴油泵調(diào)節(jié)桿的位置，用增加或減少供油量的方法來(lái)改變載荷。在這種情況下，每小時(shí)燃料消耗量GT和燃料消耗率g，和排氣溫度Tr,及排氣煙度隨柴油機(jī)負(fù)荷(Pe或Nn)改變而變化的關(guān)系，即GT=f(Ne)、gg=f(Ne)稱為柴油機(jī)的負(fù)荷特征。 從小負(fù)荷區(qū)域，燃油消耗率gg隨負(fù)荷增大逐漸減少，當(dāng)減小到一定程度時(shí)，便不再減小，反而隨負(fù)荷增加而升高。這是因?yàn)殡S負(fù)荷增加機(jī)械效率nm迅速增加，同時(shí)熱損失也隨負(fù)荷增加而相對(duì)減小，指示效率nm隨之增加，當(dāng)負(fù)荷達(dá)某值時(shí)，ni、nm的乘積達(dá) 值，因而出現(xiàn) 油耗率。然而負(fù)荷再增加，供油量增加，使熱損失增大，燃燒情況惡化，使ni減小，因而油耗率增大，當(dāng)供油量超過(guò)點(diǎn)2時(shí)，排氣出現(xiàn)黑煙，故2點(diǎn)稱為“冒煙界限”點(diǎn)。當(dāng)噴油量增到點(diǎn)3時(shí)，功率達(dá)到 值，繼續(xù)增大噴油量，gg顯著增加，而功率Ne反而降低。這是因?yàn)閲娪土砍^(guò)?！懊盁熃缦蕖睍r(shí)，由于燃燒不完全，排氣冒煙，不僅使燃料消耗率ge增大，而且使柴油機(jī)過(guò)熱，影響柴油機(jī)壽命，容易引起故障，因此，標(biāo)定的循環(huán)供油量一般限制在“冒煙界限”范圍內(nèi)。6135G型柴油機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下的負(fù)荷特性。
柴油發(fā)電機(jī)組的用途和組成有哪些呢 柴油發(fā)電機(jī)組屬自備電站交流供電設(shè)備的一種類型，是一種中小型獨(dú)立的發(fā)電設(shè)備。由于它具有機(jī)動(dòng)靈活、投資較少、隨時(shí)可以啟動(dòng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于通信、采礦、筑路、林區(qū)、農(nóng)田排灌、野外施工和國(guó)防工程等各部門。 一、機(jī)組的用途 柴油發(fā)電機(jī)組適用于市電電網(wǎng)不能輸送到的通信局站、礦區(qū)、林區(qū)、牧區(qū)和國(guó)防工程等場(chǎng)合，要求能獨(dú)立供電，作動(dòng)力和照明的主電源。對(duì)于有市電的地區(qū)，而供電可靠性要求高，不允許停電或要求幾秒鐘能迅速供電的單位，可作為應(yīng)急備用電源，一旦市電停電能迅速提供穩(wěn)定的交流電源龍崗發(fā)電機(jī)廠家。 柴油發(fā)電機(jī)組是通信電源設(shè)備的重要組成部分，對(duì)其主要要求是：隨時(shí)能開(kāi)動(dòng)、及時(shí)供電、運(yùn)行可靠，保證供電的電壓和頻率，滿足通信設(shè)備的要求。 二、機(jī)組的名稱和型號(hào)的編制規(guī)則 油機(jī)發(fā)電機(jī)組是以內(nèi)燃機(jī)作動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)同步交流發(fā)電機(jī)而發(fā)電的電源設(shè)備。為了便于生產(chǎn)管理和使用， 對(duì)油機(jī)發(fā)電機(jī)組的名稱和型號(hào)編制方法做了統(tǒng)一規(guī)定，根據(jù)GB2819-81規(guī)定，機(jī)組的型號(hào)排列和符號(hào)含義如下： 例如：300GFZ2-1柴油發(fā)電機(jī)組 該型號(hào)機(jī)組表示300kW工頻自動(dòng)化柴油發(fā)電機(jī)組，生產(chǎn)廠代號(hào)為2， 次變型。 部分國(guó)產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)組的品種規(guī)格及基本參數(shù)。 三、機(jī)組的類型和功能 油機(jī)發(fā)電機(jī)組類型很多，按其結(jié)構(gòu)型式、控制方式和保護(hù)功能等不同，可分為下述幾種類型。 1.基本型機(jī)組 這類機(jī)組為常見(jiàn)，由柴油機(jī)、封閉式水箱、油箱、消聲器、同步交流發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁電壓調(diào)節(jié)裝置、控制箱(屏)、聯(lián)軸器和底盤等組成。機(jī)組具有電壓和轉(zhuǎn)速自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。通常能作為主電源或備用電源。 2.自啟動(dòng)機(jī)組 該機(jī)組是在基本型機(jī)組基礎(chǔ)上增加自動(dòng)控制系統(tǒng)。它具有自動(dòng)化的功能。當(dāng)市電突然停電時(shí)，機(jī)組能自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)、自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)送電和自動(dòng)停機(jī)等功能；當(dāng)機(jī)油壓力過(guò)低、機(jī)油溫度或冷卻水溫過(guò)高時(shí)，能自動(dòng)發(fā)出聲光告警信號(hào)；當(dāng)機(jī)組超速時(shí)，能自動(dòng)緊急停機(jī)進(jìn)行保護(hù)。 3.微機(jī)控制自動(dòng)化機(jī)組 該機(jī)組由性能完善的柴油機(jī)、三相無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)、燃油自動(dòng)補(bǔ)給裝置、機(jī)油自動(dòng)補(bǔ)給裝置、冷卻水自動(dòng)補(bǔ)給裝置及自動(dòng)控制屏組成。自動(dòng)控制屏采用可編程自動(dòng)控制器PLC控制。它除了具有自啟動(dòng)、自切換、自運(yùn)行、自投人和自停機(jī)等功能外，并配有各種故障報(bào)警和自動(dòng)保護(hù)裝置，此外，它通過(guò)RS232通信接口，與主計(jì)算機(jī)聯(lián)接，進(jìn)行集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)遙控、遙信和遙測(cè)，做到無(wú)人值守。 四、機(jī)組的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 現(xiàn)代柴油發(fā)電機(jī)組由柴油機(jī)、三相交流無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)、控制箱(屏)、散熱水箱、聯(lián)軸器、燃油箱、消聲器及公共底座等組件組成剛性整體。除功率較大的機(jī)組的控制屏、燃油箱單獨(dú)裝設(shè)計(jì)，其他的主要部件均裝置在型鋼焊接而成的公共底座上，便于移動(dòng)和安裝。 柴油機(jī)的飛輪殼與發(fā)電機(jī)前端蓋的軸向采用凸肩定位直接連接構(gòu)成一體，并采用圓柱型的彈性聯(lián)軸器由飛輪直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。這種聯(lián)接方式由螺釘固定在一起，使兩者聯(lián)接成一剛體，保證了柴油機(jī)的曲軸與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的同心度在規(guī)定允許范圍內(nèi)。 為了減小機(jī)組的振動(dòng)，在柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、水箱和電氣控制箱等主要組件與公共底架的連接處，通常均裝有減振器或橡皮減振墊。
發(fā)電機(jī)多種異常狀態(tài)及危害 隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷增加，大型發(fā)電機(jī)組在電力系統(tǒng)中越來(lái)越重要。人們對(duì)發(fā)電機(jī)的可靠性、性要求越來(lái)越高。發(fā)電機(jī)的運(yùn)行對(duì)保證柴油發(fā)電機(jī)組的正常工作和電能質(zhì)量起著極其重要的作用。但是較之故障，異常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生的機(jī)率更大，比如定子繞組過(guò)負(fù)荷、發(fā)電機(jī)失磁、失步，發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行，非全相運(yùn)行等。這些威脅同樣不容忽視，所以研究大型發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行及保護(hù)是很有必要的。由于大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開(kāi)關(guān)，非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對(duì)象。本文針對(duì)大型發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行進(jìn)行了分析研究，采用對(duì)稱分量法得出了各相電流、各序電流及相序電流間的關(guān)系，并用KATLAB軟件進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了理論分析的結(jié)果。同時(shí)，就發(fā)電機(jī)組非全相保護(hù)存在的問(wèn)題提出了改進(jìn)方案，并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運(yùn)行故障時(shí)的一些處理方法： 1、低勵(lì)磁或失磁對(duì)于容量在100KW以下不允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，當(dāng)采用直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)，應(yīng)在滅磁開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)同時(shí)斷開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機(jī)也應(yīng)裝設(shè)失磁保護(hù)。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁；對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)，保護(hù)動(dòng)作于減出力，以便縮短異步運(yùn)行時(shí)間盡快恢復(fù)同步運(yùn)行，在不允許繼續(xù)異步運(yùn)行或失磁后母線電壓低于允許值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁。 2、定子過(guò)電流或過(guò)負(fù)荷保護(hù) 在定子繞組、勵(lì)磁繞組上應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限和反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)。定時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或自動(dòng)減負(fù)荷、降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 3、逆功率保護(hù) 對(duì)于容量在200KW及以上的柴油發(fā)電機(jī)，宜裝設(shè)逆功率保護(hù)。保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)限動(dòng)作于解列。 以上所述的解列滅磁，是指斷開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器，汽輪機(jī)甩負(fù)荷。減出力，是指將原動(dòng)機(jī)出力減到給定值。程序跳閘，對(duì)柴油發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，是指首先關(guān)閉主汽門，待逆功率繼電器動(dòng)作后，再跳開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁。對(duì)水輪發(fā)電機(jī)，是指首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置，再跳開(kāi)發(fā)電機(jī)斷路器滅磁。 4、發(fā)電機(jī)失步保護(hù)對(duì)于容量在300KW及以上的發(fā)電機(jī)，需裝設(shè)失步保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或解列。若發(fā)生失步現(xiàn)象，應(yīng)盡快創(chuàng)造恢復(fù)同期的條件，一般可采取增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，或減少該失步電機(jī)的有功出力，進(jìn)而將其牽入同步。動(dòng)減負(fù)荷、降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 5、非全相運(yùn)行保護(hù) 發(fā)電機(jī)變壓器組的非全相運(yùn)行故障，大多數(shù)發(fā)生在機(jī)組解列、并列的操作過(guò)程中，正確地進(jìn)行機(jī)組解列或并列的操作是大幅度地減少因負(fù)序電流燒損發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的簡(jiǎn)單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、穩(wěn)定機(jī)組轉(zhuǎn)速、減少機(jī)組出力、控制定子電流的原則，嚴(yán)格按照合理順序進(jìn)行操作和調(diào)整，完全可以把負(fù)序電流控制在允許的范圍之內(nèi)。 由于現(xiàn)在大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開(kāi)關(guān)，非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對(duì)象。所以在下面的章節(jié)中我將重點(diǎn)分析發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行及其相應(yīng)的保護(hù)措施。 非全相運(yùn)行時(shí)，由于發(fā)電機(jī)組接線方式、主變接地方式、斷相形式、導(dǎo)致原因不同，非全相運(yùn)行時(shí)的故障特征是不同的，所以對(duì)非全相運(yùn)行進(jìn)行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運(yùn)行一般采用對(duì)稱分量法來(lái)分析計(jì)算。對(duì)稱分量法是一種線性變換，利用它可將任意一組不對(duì)稱的三相電流(或電壓)分解成正序、負(fù)序和零序三組三相對(duì)稱的電流(或電壓)，這三組各自獨(dú)立的對(duì)稱電流(或電壓)就稱為不對(duì)稱電流(或電壓)的對(duì)稱分量，每組對(duì)稱分量的三相之間都有大小相等、彼此間相位差相等的關(guān)系。電流或電壓的相序、大小關(guān)系是機(jī)組非全相運(yùn)行時(shí)的重要故障信息，這些量的提取與判斷，對(duì)于保護(hù)機(jī)組與系統(tǒng)的運(yùn)行有著非常重要的意義。
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