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國內外柴油發電機組自動化控制技術的現狀如何 一、引言 用今天的眼光看,柴油發電機組自動化控制的水平,國內國外已經不存在很大的差別,經過國內從事柴油發電機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,我們己經看到了世界先進水平,我們正在追趕世界先進水平, 我們將要趕上世界先進水平。那么,我們在哪些方面做出了進步?在那些領域還存在不足呢?回顧國內柴油發電機組自動化控制的成長經歷,分析中國電信的發展對發電機組自動化控制的推動,比較國內外同行業的差距,緊跟國際自動化控制先進模式的步伐;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,對業內同行帶來一定的啟發。 二、回顧發展歷程,分析國內柴油發電機組自動化控制現狀 回顧國內柴油發電機組自動化控制的發展,大概可以劃分為四個階段: 1、以時間繼電器和中間繼電器為主構成的自動化控制系統,這種模式當時在同行業中非常普遍,而且也以相當的批量投向市場,突出的弱點是功能簡單、結構復雜、維護調試困難、可靠性差,終沒有得到用戶的認可。 2、用分離電子元器件組成延時電路和邏輯判斷電路來實現的自動化系統,這種模式相對于 種模式,有了很大的進步, 如果精心設計,提高工藝水平,應該能取得很好的效果。但是,在那個企業大而全的年代,每個企業各自為戰,造成批量小、工藝落后、質量無法保證,所以這個階段延續時間也較短。 3、隨著改革開放,國外各種新鮮器件紛紛出現在國人面前,PLC(可編程序控制器)以性能穩定、方便靈活的優勢迅速成為機組自動化控制領域的主力,時至今日仍有企業在應用。這種模式的優點相對于前兩種較為明顯,但也逐步顯露出一些缺陷,如:外圍電路復雜,需配置轉速、電壓等判斷電路及供電電源、端口擴展繼電器等器件;造價相對較高(帶AD轉換的PLC動輒上萬元)。PLC是很可靠的,但它畢竟不是專門為我們這個行業而設計的,所以以 PLC為核心構成的柴油發電機組自動化控制系統注定是一個匆匆的過客,隨著技術的飛速發展很快失去了優勢。 4、控制系統功能模塊化思路的出現,徹底解決了困擾發電機組控制領域的難題,這即是以專用控制器為核心構成的自動化系統,這些專用控制器為發電機組量身打造,集多種功能于一身,甩掉了復雜的外圍電路,使自動化控制系統一下子變得簡單了。 這些專用控制器大多采用了先進的微處理器及控制技術,可靠性和環境適應能力較PLC大大提高,同時,很多參數可以根據實際情況而設定,使用起來非常靈活。 目前,我們已經處在第四個階段十余年了,這種模式的生命力,隨著技術的發展顯示了越來越強大的生命力,可以說這種控制系統功能模塊化就是柴油發電機組自動化控制的現狀。
為您講解什么是柴油發電機組 柴油發電機組由柴油機、同步發電機、配套電氣控制設備及各種輔助部件組成,是將柴油機的機械能轉變為電能并通過電力電纜將電能提供給用戶的設備。在無法實現正常電力供電或突然斷電時,柴油發電機組便能夠提供穩定可靠的電力。對一些不允許突然斷電的特殊部門或重要場合,柴油發電機組更能發揮備份電力的作用,可有效地保證連續、正常、穩定、的用電。 柴油發電機組所使用的柴油機是動力輸出部分,它以柴油為燃料,靠汽缸中壓縮后形成的高溫高壓空氣使噴入的霧狀柴油燃燒膨脹而做功,把熱能轉變為機械能。由于柴油是靠被壓縮的高溫空氣而自燃,因此柴油機又稱為壓縮引燃式內燃機。柴油發電機組所使用的柴油機一般為四沖程水冷式高速柴油機。所謂四沖程柴油機即為進氣、壓縮、做功(膨脹)、排氣4個過程完成一個工作循環。柴油機的種類很多,分類方法多樣,按汽缸排列方式一般可分為2、4、6缸直列型和12缸V型柴油機;按進氣方式可分為自燃吸氣型和增壓型柴油機;按活塞沖程可分為140mm和150mm柴油機(135系列);按用途可分為發電用、船用、車用、農業灌溉用、工程機械用及其他工業配套用柴油機。 柴油發電機組中的發電機是將機械能轉變為電能的裝置,是電力輸出部分。發電機的種類也很多,分類方法多樣,按輸出電流的性質可分為直流發電機和交流發電機;按所用原動機的不同可分為柴油發電機、汽油發電機、水輪發電機和汽輪發電機等多種。 柴油機和發電機為剛性連接,并通過減震器直接安裝于掛車車架或固定支架上,其他配套件(如控制箱、油箱和電池箱等)均直接或通過架子固定在車架上(固定式柴油發電機組的油箱一般與固定支架分離,另設支架支撐油箱,電池放置在地面上),由車架直接承受負荷。 發電機組有柴油發電機組和汽油發電機組兩種。以柴油機作為發電機動力源的柴油發電機組,與以汽油機作為發電機動力源的汽油發電機組相比有多項優點: ①燃油經濟。柴油機的熱效率高,燃油消耗率低,而且在工況變化時,燃油消耗率曲線變化比較平坦,這對經常在部分負荷下工作的柴油機來說是非常重要的。 ②工作可靠、耐久。柴油機由于沒有點火系統,所以故障相對較少,工作可靠。 ③使用范圍廣?,F代柴油機采用對空氣增壓的進氣方式來提高功率,如自燃吸氣(非增壓型)的6135型柴油機的標定功率為88.26kW(120馬力),而增壓型6135ZD柴油機的標定功率為139.75kW(190馬力),6135AZD型則為161.81kW(220馬力)。 ④有害排放物較少。 ⑤防火性好。 由于上述優點,柴油發電機組被廣泛地應用于科研、工農業生產、城市建設及生活等諸多領域中的野外供電、應急供電和備份供電等方面。例如,為確保作戰指揮連續暢通,各級指揮所必須有穩定、充足和連續的供電電源;在野外條件下,難以實現用電力電纜供電,而體積較小、機動性強的柴油發電機組能夠為各種設備提供穩定可靠的充足電力。 目前,柴油發電機組的在用型號較多,功率大小不一,其中發電機組大多以柴油為燃料,功率較小的發電機組所配原動機的個別型號采用汽油為燃料。發電機多為有刷同步發電機和無刷同步發電機。發電機自動調壓部分形式較多,目前采用可控硅、相復勵和TDI型碳阻式自動調壓原理的較多,個別型號的發電機自動調壓部分采用大功率管等。不同的供電場所使用的用電設備也不同,發電機也應采用不同的自動調壓方式。 隨著微電子技術、自動控制技術以及復合材料等技術的不斷發展,柴油發電機組正向高度機動化、小型化和智能化方向發展。相關技術的不斷進步和更新,使得柴油發電機組的保障能力和技術水平不斷得以提高,這必將極大地促進各領域綜合供電保障能力的不斷提高。
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柴油發電機錯誤啟動方式 一:加大油門啟動 柴油發電機組啟動時不要加油門。一般將油門放置到怠速位置上即可。但很多人為了能使柴油發電機組快點啟動,啟動前或啟動過程中猛加油門。這種做法的危害是: 浪費燃油。多余的柴油會沖刷缸壁,使活塞、活塞環與氣缸套之間潤滑惡化而加劇磨損;余油流入油底殼會稀釋機油而降低潤滑效果;氣缸中過多的柴油燃燒不完全會形成積碳。 柴油機大油門啟動后,轉速可能升高很快,這會對運動部件造成較大的損壞(加劇磨損或造成拉缸等故障)。 二:強力冷態拖車啟動 柴油發電機在冷車狀態下、機油粘度較高的情況下強行拖車起動,會加劇柴油機各運動件之間的磨損,從而降低柴油機的使用壽命。 三:不按季節換用機油和燃油 在天氣寒冷的季節,如果不及時改換粘度低的機油和燃油,發電機就很難起動或根本不能啟動。即使是強行啟動成功,也可能對柴油發電機造成無法估量的損傷。 四:無水啟動或驟加沸水啟動 柴油發電機起動后如無冷卻水,會使氣缸組件、缸蓋和機體等零部件溫度急劇升高,此時再加注冷卻水,會使熾熱的缸套、缸蓋等重要部件因驟然遇冷而引起炸裂或變形。但是,如果啟動前向冰冷的機體內驟加100左右的沸水,同樣會激裂缸蓋、機體和缸套等零部件,應待水溫降至60-70時再加入。 五:明火烘烤油底殼 強火噴烤油底殼,易造成油底殼局部變形或油底殼內的機油變質。因此,加熱油底殼內的機油應使用專用的加熱器(或蒸汽)加熱,與此同時緩慢轉動油軸,讓機油均勻受熱,使各部位都得到潤滑。
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