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柴油發電機的控制系統原理如何分析 6BT型柴油機中冷型采用的是水對空中冷類型。它由中冷器殼及中冷器芯等組成。中冷器殼由鋁板模壓而成。中冷器殼分為中冷器蓋和中冷器體兩部分。中冷器蓋通過進氣岐管與空氣壓縮機相連，中冷器還進氣岐管與氣缸蓋進氣口相連。中冷卻芯由銅合金管子組成。發電機冷卻液從中冷器后端的進水街頭進入中冷器芯中，然后由前端出口流向節溫器。空氣由增壓器壓送到中冷器，流過中冷器受到冷卻液的冷卻，降溫后而進入氣缸。現在智能控制系統的使用已經大大提高了柴油發電機組的運行，保障了柴油發電機組的穩定工作，柴油發電機組的控制系統就像發電機組的心臟，那么控制系統是通過何種原理和算法來實現的呢？ 一、數字勵磁控制器軟件實現與算法研究 主要是對數字式勵磁控制器的軟件和所采用的控制算法進行論述。首先對數字勵磁控制器的主程序進行設計，然后對電量參數采集算法和智能勵磁控制算法進行研究，并在CPU上進行實現。為了實現的數字勵磁控制，需要得到實時、的電量數據，而要獲得實時、的電量數據，則需要采用交流采樣方法，并推導出交流采樣下各個電量的計算公式，終編寫計算出電量數據的算法程序。交流采樣是按一定的規律對被測信號的瞬時值進行采樣，再按照一定的數學算法求出被測電量參數的測量方法。下面給出交流電壓，交流電流，有功功率，無功功率，功率因素的各種算法中的離散公式。 二、數字式勵磁控制器總體設計方案 工作電源：由于微處理器的工作電源要求，我們需要一個5V的穩定直流電源，信號調理電路的運算電路的供電需要一組±12V的直流電源，另外，開關量輸出需要驅動繼電器，所以需要一個+24V的直流電源，為此我們需要設計一個電源轉化模塊得到系統正常工作所需的三組DC電源。 三、交流采樣鎖相環電路 要進行交流采樣，通常需要進行同步采樣，目前交流采樣方式主要有硬件同步采樣、軟件同步采樣和異步采樣三種。硬件同步由硬件同步電路向CPU提出中斷實現同步。硬件同步電路有多種形式，常見的如鎖相環同步電路等。硬件同步采樣法是由專門的硬件電路產生同步于被測信號的采樣脈沖。它能克服軟件同步采樣法存在截斷誤差等缺點，測量精度高。利用鎖相頻率跟蹤原理實現同步等間隔采樣的原理圖，在相位比較器PD、低通濾波器LP、壓控振蕩器VCO構成的鎖相環內加入n分頻器，輸入為被測信號的頻率，作為鎖相環的基準頻率，輸出 為采樣頻率。經n分頻后與相比較，根據鎖相環工作原理，鎖定時/n=，即：=n。由于鎖相環的時跟蹤性，當被測信號頻率變化時，電路能自動快速跟蹤并鎖定，始終滿足=n的關系，即采樣頻率為被測信號頻率的整數n倍，從而實現一周內等間隔采樣n點。此外，還可將分頻系數n為程序控制，則可根據不同頻率的被測信號及CPU、A/D轉換器的速度，動態改變n值，以達到 的效果。 柴油發電機組控制系統的工作原理和算法很復雜，每個電路的設計都有其特定的算法來實現。柴油發電機組的控制部分，數字式勵磁控制器較傳統的模擬電路，勵磁控制器具有精度高，反應快，控制算法適應性強，對于不同特性的電機只要通過調整程序參數就能適應，甚至可以實現更高端的自適應智能控制算法等優點。 四、對繼電保護裝置的要求 繼電保護裝置是確保供電，保護電氣設備而裝設的，因此，對它的要求是：動作要迅速當供電系統或電氣設備發生故障時，繼電保護裝置動作時限應短，迅速切除故障，以減輕被保護設備的損壞程度，阻止故障的蔓延。對于電氣元件，如果短路電流通過時，產生的熱量與短路電流的平方和電流通過的時間成正比，因此，保護裝置切除得越快，產生的熱量就越小，設備就不易損壞。靈敏度要高靈敏度是指保護裝置對其保護范圍內的故障或工作狀態不正常的反應能力。靈敏度越高，故障發覺和切除就越早，從而對系統和設備的破壞就越小。可靠性要高可靠性是指裝置本身應能可靠地工作。在正常運行或不屬于它保護范圍的故障，不應誤動作，而屬于它保護范圍內的故障，不應拒絕動作。因此，保護裝置的可靠性很重要，否則，它本身就可能是產生和擴大事故的根源。
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多臺發電機組并機的特點 1、手動/全自動并機方式選擇。 2、同步并機準確，無沖擊，并機時間短（不超過3秒）。 3、根據負載需要待并機組自動并機或解列，使運行更為經濟。 4、多臺機組并機工作時，負載分配差值小于5%，保證了機組運行的可靠性。 5、配合機組自啟動控制模塊，可以實現市電故障時自動啟動和投入，自動并機；市電恢復后自動解列和停機。 6、具有逆功、過流、短路、機械故障、市電浮充電器故障指示和保護功能。 7、可以與ATS柜聯合使用，市電來后，機組自動延時切除，負載轉到市電端；市電故障時，機組自啟動，負載轉到發電機端。這其中的轉換中，市電總是優先的。
關于柴油發電機組的探討 一、發電機組主要參數 當前,性能優良的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。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。
