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柴油發電機組有什么特性
介紹柴油機特性的目的在于通過分析柴油機特性曲線的變化規律,了解柴油機在各種調整情況和工況(即各種轉速及負荷)下的動力性和經濟性,從而分析影響特性的各種因素,以便合理使用柴油機,了解它在什么情況下動力性 ,在什么情況下經濟性 。當需要 功率輸出時,就充分發揮它的動力性能,在其他情況下工作時,則盡可能使它的經濟性 。
柴油機特性內容較多,其中主要是使用特性。實際上,柴油機經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)速度特性柴油機在保持供油量不變的情況下(即高壓油泵調節齒條位置固定),其功率、湖北襄陽當地扭矩、湖北襄陽當地油耗率等性能參數隨轉速的變化關系,稱為速度特性。油量調節機構固定在標定功率循環供油量位置時的特性稱為柴油機全負荷速度特性(一般稱外特性)。它代表該柴油機在使用中允許達到的 性能。
速度特性是通過試驗測得的,試驗時應將供油提前角、湖北襄陽當地冷卻水溫度、湖北襄陽當地潤滑油溫度等調整到 值,油量調整機構的齒條固定在 供油的位置上,然后逐漸增加柴油機的負荷,使轉速改變,分別在幾種轉速下測定柴油機的有效功率Ne、湖北襄陽當地扭矩Me、湖北襄陽當地燃油消耗率ge等參數,即得柴油機的外特性。
①扭矩Me曲線的變化規律:循環供油量不變時,扭矩Me與指示效率ni、湖北襄陽當地機械效率nm。及充氣系數書nv正比,若知道ni、湖北襄陽當地nv及nm隨轉速而變化的關系,即可知道Me隨轉速變化的關系。
高轉速時,充氣系數nv降低,而且燃燒過程經歷的時間縮短,不完全燃燒現象增加,致使ni有些下降,nm也下降,而每循環的供油量g,由于噴油泵在噴油過程中,溢流的燃油通過油孔時發生節流,轉速較高時,節流作用增強。因此,g增加。
當轉速過低時,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律從功率Ne=Ne2πn/60×1/1000關系式可知,在一定轉速范圍內,扭矩Me隨轉速n變化不大,因此,功率Ne幾乎隨轉速n成正比增加。外特性中Ne曲線幾乎一斜率直線段,故在 轉速下有效 功率。
(2)柴油機的調速特性調速器的作用是根據負荷變化自動調節供油量而改變扭矩,使柴油機轉速變化不超過允許范圍。在調速器的作用下,柴油機的扭矩、湖北襄陽當地功率、湖北襄陽當地燃油消耗率等性能參數的變化關系稱為調速特性。
調速特性曲線由實驗而得,由調速器控制噴油泵齒條移動,使負荷由零變到 ,測取其扭矩、湖北襄陽當地功率、湖北襄陽當地油耗率等參數,然后繪成曲線。曲線1為柴油機的外特性曲線,曲線2到曲線7是調速器手柄處于不同位置的調速特性
(3)柴油機的負荷特性柴油機的負荷特性是在轉速保持一定數值不變時,通過改變噴油泵調節桿的位置,用增加或減少供油量的方法來改變載荷。在這種情況下,每小時燃料消耗量GT和燃料消耗率g,和排氣溫度Tr,及排氣煙度隨柴油機負荷(Pe或Nn)改變而變化的關系,即GT=f(Ne)、湖北襄陽當地gg=f(Ne)稱為柴油機的負荷特征。
從小負荷區域,燃油消耗率gg隨負荷增大逐漸減少,當減小到一定程度時,便不再減小,反而隨負荷增加而升高。這是因為隨負荷增加機械效率nm迅速增加,同時熱損失也隨負荷增加而相對減小,指示效率nm隨之增加,當負荷達某值時,ni、湖北襄陽當地nm的乘積達 值,因而出現 油耗率。然而負荷再增加,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,當供油量超過點2時,排氣出現黑煙,故2點稱為“冒煙界限”點。當噴油量增到點3時,功率達到 值,繼續增大噴油量,gg顯著增加,而功率Ne反而降低。這是因為噴油量超過。“冒煙界限”時,由于燃燒不完全,排氣冒煙,不僅使燃料消耗率ge增大,而且使柴油機過熱,影響柴油機壽命,容易引起故障,因此,標定的循環供油量一般限制在“冒煙界限”范圍內。6135G型柴油機在不同轉速下的負荷特性。
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柴油發電機組在使用過程中常見錯誤操作
柴油發電機組在使用過程中的錯誤操作,錯誤操作一:
柴油機在機油不足時運轉此時會因機油供給不足而造成各摩擦副表面供油不足,導致異常磨損或燒傷。為此,柴油發電機起步前和柴油機運轉過程中要保證機油充足,防止由于缺油而引起拉缸、湖北襄陽本地燒瓦故障。
錯誤操作二:
帶負荷急停機或突然卸除負荷后立刻停機柴油機發電機熄火后冷卻系水的循環停止,散熱能力急劇降低,受熱件失去冷卻,易造成氣缸蓋、湖北襄陽本地氣缸套、湖北襄陽本地氣缸體等機件過熱,產生裂紋,或使活塞過度膨脹卡死在缸套內。另一方面,柴油發電機停機時未經怠速降溫,會使摩擦面含油不足,當柴油機再次啟動時會因潤滑不良而加劇磨損。因此,柴油發電機熄火前應卸除負荷,并逐漸降低轉速、湖北襄陽本地空載運轉幾分鐘。
錯誤操作三
冷啟動后未暖機就帶負荷運轉柴油發電機冷機啟動時,由于機油黏度大、湖北襄陽本地流動性差,是機油泵供油不足,機器摩擦面因缺油潤滑不良,造成急劇磨損,甚至發生拉缸、湖北襄陽本地燒瓦等故障。因此,柴油機冷卻啟動后應怠速運轉升溫,待機油溫度達到40℃以上時再帶負荷運轉;機器起步應掛低速擋,并循序在每一擋位運轉一段里程,直到油溫正常、湖北襄陽本地供油充分后,方可轉為正常運轉。
錯誤操作四
柴油機冷啟動后猛轟油門若猛轟油門,則柴油發電機組轉速急劇升高,會造成機上的有些摩擦面因產生干摩擦而劇烈磨損。另外,轟油門時活塞、湖北襄陽本地連桿和曲軸受理力變化大,引起劇烈撞擊,易損壞機件。
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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、湖北襄陽同城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、湖北襄陽同城的電量數據,而要獲得實時、湖北襄陽同城的電量數據,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、湖北襄陽同城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、湖北襄陽同城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、湖北襄陽同城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、湖北襄陽同城低通濾波器LP、湖北襄陽同城壓控振蕩器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、湖北襄陽同城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、湖北襄陽同城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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如何測定柴油發電機的正反轉和相序
相序是指發電機三相電壓達到 值的順序,發電機組和裝置相序不同時并列,是非同期并列嚴重的狀況,將使發電機受到嚴重故障。新裝發電機組和大修過一次回路的柴油發電機組并列前必須核對相序,以避免非同期并列。核對發電機和市電相序的方法很多,常見的有如下幾種。
用一臺普通的三相感應發電機接在廠用電源上,先由裝置供給廠用電,記下發電機的旋轉方向,然后用發電機供給廠用電,觀察發電機的旋轉方向。如果轉向與市電相同,則說明發電機與機構相序相同;如果轉向不同,說明兩者相序不同。相序不同時,停下發電機對換任意兩條出線相序表法
相序表只能用在電壓為500V以下情形,對于新安裝的發電機,在 次起動后未加勵磁的條件下,可在發電機定子出口處測量發電機的殘壓和相序。發電機升壓后,對于高壓發電機,可以把相序表接在匯流母線電壓互感器的二次側,然后分別把裝置電源和發電機送上匯流母線,觀察相序表指示的旋轉方向,方向一致則相序相同,方向相反則相序不同。對低壓發電機組可把相序表直接接在匯流母線上,方法同上。對于一條匯流母線上接有幾臺發電機的電站,可以把相序表接在發電機電壓互感器的二次側,拆開發電機電纜引線接頭(注意保持距離),然后合上發電機的隔離開關和斷路器,由裝置供電,記錄相序表旋轉方向;再拉開發電機斷路器和隔離開關,恢復電纜接線,起動發電機升速、湖北襄陽當地升壓至額定值,這時電壓互感器接發電機電源,觀察相序表轉向并與上次記錄比較,即可判定發電機與大電的相序是否相同。
當不便在匯流母線和廠用電源上核對相序且又沒有相序表,可按圖1(a)接線自制不動相序指示器檢驗相序。根據經驗,電容器C 選用8μF以上,耐壓不低于450V的;燈泡可用普通白熾燈, 選購同一廠家生產的15W燈泡。習慣上把接有電容器的端子接到中相,假定為B相。由于電容器上的電壓向量落后其電流向量,因此使它后面一相燈泡承受的電壓略高,燈泡較亮的為C相,較暗的A相。對400V電源,每相應用兩個相同的燈泡串聯。 次測定后, 把燈泡位置互相交換后再測定一次,燈泡互換后,原來亮的應變暗,暗的應變亮,以由于燈泡特點不同而造成判定不當。測定時如果兩相燈泡亮度相同,說明接電容器的相斷線。
如果現場沒有合適的電容器,可以用接觸器的電磁繞組來代替,將其鐵芯銜鐵閉合,用棉線綁緊。如果有電磁繞組的接中相,假定B相,因為電感上的電壓向量超前電流向量,則燈泡較亮的是A相,較暗的是C相。
將發電機斷路器和隔離開關拉開,用3只或2只單相電壓互感器,將每只一次側兩端接在斷路器一相的兩側套管上,二次側接2倍于二次側電壓的白熾燈泡,如圖2所示。然后合上隔離開關,把發電機轉速和電壓升至額定值,若所有燈泡同時發亮同時熄滅,則發電機和市電相序相同,否則必須交換發電機出線的兩相位置,并重新檢測。采用高壓開關柜作為發電機主開關的電站,用這種方法檢修相序,引線對地距離難以保證。
對于低壓發電機組,可以不用電壓互感器,但每相要有兩個220V的燈泡串聯,跨接在斷路器兩側,只要發電機與大電相序一致,且頻率和電壓很接近時,三組指示燈泡將同時不斷的一明一暗,否則三相燈光不是同明同暗變化,而是旋轉發光。