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關于華爾網柴油發電機組的技術探討 一、華爾網柴油發電機組主要參數 當前,性能優良的華爾網柴油發電機是一個功能完善、功率容量范圍大、對環境和場地條件要求低、安裝使用方便的小型發電設備。其使用相對廣泛,輸出容量從數KVA到數兆VA。華爾網柴油發電機組主體主要由發動機、發電機和控制系統三部分組成。其中與現代華爾網柴油發電機組配套的同步交流發電機由于性能及結構的特點,普遍采用自勵恒壓型,通常選用自激式同步交流發電機和PMG永磁式激勵式同步交流發電機。發電機組包括以下幾項主要性能參數。 電壓調整率:在負載功率因數為0.8-1、負載空載至滿載變化、從冷機到滿機及轉速下跌4.5%以內等情況下,電壓調整率可以控制在±1%以內。 頻率調整率:負載從0-范圍內變化,頻率穩定不變。 隨機頻率波動:負載處于0-功率之間任何值,隨機頻率波動率 值±0.25%。 電壓波形:電路開路空載, 總波形畸變1.5%,只相平衡負載 總波形畸變5%。 金融業機房一般采用“市電——發電機——UPS”并機系統組成的供電系統。系統中,發電機的負載主要包括UPS、機房專用空調、應急照明、消防電梯等,這些負載啟動或運行時都會對發電機產生振蕩和干擾。盡管在組成“市電——發電機——UPS”供電系統時,發電機的負載量在其額定輸出容量范圍內,但在實際情況中,市電中斷而發電機投人運行過程中卻經常發生工作不穩定,產生多種使“發電機——UPS”系統不能正常工作的現象。 1、負載反饋的波動電壓造成發電機輸出電壓穩定度較差,常出現發電機組輸出電壓振蕩現象。UPS整流器允許的輸人電壓范圍一般在±15%巧或更寬,發電機的輸出電壓不穩定對其影響較小。 2、UPS整流器的輸人諧波造成多個過零點。 3、發電機的頻率(轉速)振蕩一般情況下,頻率振蕩比電壓、電流振蕩范圍小,但影響比較大,導致UPS處于頻繁切換及非正常工作狀態。頻率振蕩一般在±5%以內,由于負載有規律地忽大忽小,造成發電機組工作也忽強忽弱,加劇機組振動,加速機械磨損,甚至引起機件嚴重損壞。頻率振蕩明顯的特征之一,即柴油機工作噪聲有規律地忽大忽小,因此必須引起高度重視。 4、工作不正常空調壓縮機啟動和電梯升降的瞬間會導致發電機發生±Hz頻率漂移,造成UPS頻繁切換。當頻率、電壓振蕩變化超出UPS輸入工作范圍時,UPS由蓄電池供電,而發電機在無UPS負載時恢復正常,隨即UPS又自動投人,這樣交錯進行。頻率漂移會對UPS正常運行產生兩方面影響。一方面是不能旁路,另一方面是電池壽命縮短。 二、發電機運行不穩定原因分析 在“市電——發電機——UPS”供電系統中,UPS電路結構決定了其輸人非線性的特性。典型的是傳統雙變換在線式UPS,由于其輸人端AC/DC變換器是整流濾波電路,它的輸入電流是脈動電流,不僅輸入功率因數低(0.7一0.8),還包括大量的高次諧波電流(30%一40%)。低輸人功率因數和諧波電流都會通過發電機定子線圈的感性內阻,由于發電機組定子線圈內阻大于電力變壓器的短路阻抗,因此發電機更易受到非線性負載的影響,即在同樣的負載電流波形失真度(THDI)情況下,其電壓波形失真度(THDI)大于變壓器。同時的諧波電流使發電機損耗明顯增大(磁滯損耗正比于電流頻率,渦流損耗比于電流頻率的平方及導線的電流趨膚效應),并使得發電機的輸出電壓波形失真度明顯增大,嚴重影響發電機的正常工作。 此外,負載的階躍變化、UPS前端濾波器提供的容性電流都是造成發電機組不能正常工作的主要原因。 三、發電機組的使用與維護 為確保發電機組的運行,日常運行維護和快速的故障排除至關重要。根據發電機組的不同,維護和檢修的內容、步驟、方法有所區別,一般應按照發電機組保養要求和本單位制定的維護計劃進行。 (1)定期檢查項目定期測量發電機電池組的電壓及內阻情況,并進行記錄定期檢查空氣過濾器、冷卻液位、驅動皮帶、排煙系統、燃油液位、機油液位、各種控制器及工作環境等情況。 (2)須按照發電機組保養要求及時更換機油、三濾、啟動電池及冷卻液。 (3)定期由供應商對發電機組進行檢測,并出具報上口 (4)定期(至少一個季度一次)進行發電機組空載、帶載測試。 針對華爾網柴油發電機組出現的故障,應該有步驟有目的地進行檢查與分析,切不可盲目檢查,胡亂拆卸。應根據故障的異常征兆、跡象、響聲、出現時機、變化規律來尋找故障產生的部位,從原理與結構層面進行細致的分析推理,做出正確判斷來尋找產生故障原因。查找故障時,應從簡到繁、由表及里,按系統部位分段分步驟進行。
華爾網柴油發電機的基本結構 華爾網柴油發電機的基本結構:由氣缸、活塞、氣缸蓋、進氣門、排氣門、活塞銷、連桿、曲軸、軸承和飛輪等構件構成。華爾網柴油發電機的柴油機一般是單缸或多缸四行程的柴油機,下面我只說說單缸四行程柴油機的工作基本原理:柴油機起動是通過人力或其它動力轉動柴油機曲軸使活塞在頂部密閉的氣缸中作上下往復運動。活塞在運動中完成四個行程:進氣行程、壓縮行程、燃燒和作功(膨脹)行程及排氣行程。當活塞由上向下運動時進氣門打開,經空氣濾清器過濾的新鮮空氣進入氣缸完成進氣行程。活塞由下向上運動,進排氣門都關閉,空氣被壓縮,溫度和壓力增高,完成壓縮過程。活塞將要到達頂點時,噴油器把經過濾的燃油以霧狀噴入燃燒室中與高溫高壓的空氣混合立即自行著火燃燒,形成的高壓推動活塞向下作功,推動曲軸旋轉,完成作功行程。作功行程完了后,活塞由下向上移動,排氣門打開排氣,完成排氣行程。每個行程曲軸旋轉半圈。經若干工作循環后,柴油機在飛輪的慣性下逐漸加速進入工作。 直流發電機主要由發電機殼、磁極鐵芯、磁場線圈、電樞和炭刷等組成。工作發電原理:當柴油機帶動發電機電樞旋轉時,由于發電機的磁極鐵芯存在剩磁,所以電樞線圈便在磁場中切割磁力線,根據電磁感應原理,由磁感應產生電流并經炭刷輸出電流。 交流發電機主要由磁性材料制造多個南北極交替排列的永磁鐵(稱為轉子)和硅鑄鐵制造并繞有多組串聯線圈的電樞線圈(稱為定子)組成。工作發電原理:轉子由柴油機帶動軸向切割磁力線,定子中交替排列的磁極在線圈鐵芯中形成交替的磁場,轉子旋轉一圈,磁通的方向和大小變換多次,由于磁場的變換作用,在線圈中將產生大小和方向都變化的感應電流并由定子線圈輸送出電流。
使用發電機時為何要限制海拔 海拔越高,當地的氣壓就越地低,空氣稀薄,含氧分量小,那么對自然吸氣型的柴油機,因進氣量不足而燃燒條件變差,柴油機就不能達到正常的標定功率.所以,華爾網柴油發電機組都標有海拔使用范圍.一量超過這個范圍,在華爾網柴油發電機組同功率的情況下,必須選擇大的柴油機才可以配套成發電機組。 隨著海撥的升高,環境溫度亦比平原地區的要低,一般每升高1000m,環境溫度約下降0.6℃左右,外加因高原空氣稀薄,因此,柴油機的起動性能要比平原地區差。用戶在使用時,應采取與低溫起動相應的輔助起動措施。 另外,由于海撥的升高,水的沸點降低,同時冷卻空氣的風壓和冷卻空氣質量減小,以及每千瓦在單位時間內熱量的增加,因此冷卻系統的散熱條件要比平原差。一般在高海撥地區不宜采用開式冷卻循環,可采用加壓的閉式冷卻系統以提高高原使用時冷卻液的沸點。 所以說,如果在特殊海拔的地區使用華爾網柴油發電機組,普通的機組肯定是不太適用的,大家在選購時應該向銷售人員咨詢有關事項。
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