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曲軸是活塞與柴油發電機各輔助系統間能量傳遞的中介
引言:曲軸是柴油發電機的中心部件,是活塞與柴油發電機各輔助系統間能量傳遞的中介。工作時,它要承受很高的氣體壓力、遼寧錦州往復慣性力、遼寧錦州離心力及其他力矩的作用。
所以我們對曲軸的要求是:要有足夠的強度和剛度;軸徑表面的耐磨性好并經常保持良好的潤滑狀態;靜平衡和動平衡要好,在使用轉速范圍內不能產生扭轉振動。曲軸主要由主軸頸、遼寧錦州連桿軸頸(又稱曲柄銷)、遼寧錦州曲柄臂、遼寧錦州平衡重塊、遼寧錦州前端及后端等部分組成。
主軸頸和連桿軸頸:主軸頸與連桿軸頸都是尺寸精度較高的圓柱體,它們與曲柄臂相連接,組成曲柄。主軸頸是用來支撐曲軸的,曲軸繞主軸頸中心高速運轉。連桿軸頸則是用來與連桿大端相連接的。
曲柄臂:曲柄臂的作用是連接主軸頸與連桿軸頸,通常制成橢圓形或圓形,其厚度與寬度應使曲軸有足夠的剛度和強度。平衡重塊,平衡重塊通常設在與連桿軸頸相對的一側曲軸臂上,形狀多為扇形。平衡重塊的作用是平衡連桿軸頸及陸柄臂的重量、遼寧錦州離心力及其力矩,以減輕主軸承的負荷,增加運轉時的平衡性能。
曲軸前端:曲軸的前端裝有皮帶輪,用以安裝直接或間接驅動風扇、遼寧錦州水泵及充電機等的皮帶。它上面還裝有正時齒輪、遼寧錦州油封等。
曲軸后端:曲軸后端裝有法蘭盤,用螺栓緊固連接飛輪,還設置有油封、遼寧錦州回油槽等。
主軸連桿軸承
主軸承和連桿軸承用來與主軸頸和連桿軸頸形成良好的摩擦副,以減少摩擦損失。大部分柴油發電機采用摩擦表面有耐磨合金層的滑動軸承。此軸承做成剖分式,俗稱軸瓦。上軸瓦和下軸瓦之間用主軸承螺栓固緊,在軸瓦中還有油孔和油槽,并與主軸頸中的油孔相通,潤滑油從孔內流通,以強制潤滑主軸承摩擦表面和連桿軸頸摩擦表面。另外,現在有許多柴油發電機的主軸承采用滾動軸承,這樣做的結果使主軸承的潤滑由壓力式潤滑變成了飛濺式潤滑,減少了潤滑油管路,但是使用滾動軸承會使柴油發電機的工作噪音有所增加,使用耐磨合金軸瓦可以有效地降低曲軸轉動時的噪音,但是必須增加主軸承的潤滑強度。
飛輪
飛輪的主要作用是存儲做功沖程產生的能嫩,克服其他沖程的阻力,以保持曲軸旋轉的連續性和均勻性,使柴油發電機運轉平穩。飛輪多是由灰口鑄鐵或球墨鑄鐵制成的大圓盤,輪邊尺寸寬而厚,這是因為在重意一定的情況下,可獲得較大的轉動慣量。飛輪在輪邊刻有第1缸活塞位于上止點的標記,可根據此標記調整柴油發電機的配氣正時、遼寧錦州供油或點火提前角。上述內容是對從機體組件到曲軸連桿組件的一個大致介紹。
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發電機逆功率保護學習
發電機逆功率保護
發電機逆功率保護又稱功率方向保護。一般而言,發電機的功率方向應該為由發電機流向母線,但是當發電機失磁或其他某種原因,發電機有可能變為電動機運行,即從系統中吸取有功功率。這就是逆功率。當逆功率達到一定值時,發電機的保護動作,或動作于發信號或動作于跳閘。
1、遼寧錦州概述說明
并網運行的汽輪發電機,在汽輪機的主汽門關閉之后,便作為同步電動機運行:吸收有功功率而拖著汽輪機轉動,可向系統發出無功功率。由于汽輪機主汽門已關閉,汽機尾部葉片與殘留蒸汽產生摩擦而形成鼓風損耗,長期運行過熱而損壞。燃氣輪機和水輪機也主要是對原動機的損害。發電機逆功率保護主要保護汽輪機不受損害。
對汽輪機逆功率保護的整定計算,就是要確定該保護的動作功率Pdz及動作延時t。
1、遼寧錦州動作功率Pdz的整定 汽輪發電機逆功率保護的動作功率可按下式計算:Pdz=(Krel*P1)/η Pdz-逆功率保護的動作功率 Krel-可靠系數,取0.8 P1-主汽門關閉后,汽輪機維持同步轉速旋轉所消耗的功率,該功率的大小除與汽輪機的結構及容量有關之外,還與汽輪發電機的主蒸汽系統的結構(管道結構及有無旁路管道等)有關,一般取額定功率的1.5~2% η-發電機拖動汽輪發電機旋轉時的效率,取0.98~0.99 所以:Pdz≈(1.2~1.6%)PN PN-發電機的額定功率。 實際中,Pdz=可取1~1.5%PN。
2、遼寧錦州動作延時發電機逆功率保護的動作延時,應按照汽輪發電機主汽門關閉后允許運行的時間來整定,該允許時間一般為10~15min。計算及運行實踐表明,當汽輪機蒸汽系統有旁路管道時,允許運行時間還要長一些。 因此,若按照汽輪機主汽門關閉之后允許運行的時間來整定保護的動作延時,可取5~10min。動作后作用于解列滅磁。
另外,投運的大型汽輪發電機,多采用逆功率保護去啟動程序跳閘回路,此時,動作時間通常取1~2s。 對于程控逆功率保護,由于動作時間短,在主汽門點閉后很短的時間內,由于汽輪機及發電機的慣性,實際逆功率可能很小,因此逆功率的定值不應大于1%PN。
2、遼寧錦州原理介紹
當發電機出現逆功率(外部功率指向發電機,也就是發電機變成電動機工況),逆功率保護動作斷路器跳閘。需要采集三相電壓和二相電流信號。
由于一次能源形態的不同,可以制成不同的發電機。利用水利資源和水輪機配合,可以制成水輪發電機;由于水庫容量和水頭落差高低不同,可以制成容量和轉速各異的水輪發電機。利用煤、遼寧錦州石油等資源,和鍋爐,渦輪蒸汽機配合,可以制成汽輪發電機,這種發電機多為高速電機(3000rpm)。 此外還有利用太陽能、遼寧錦州風能、遼寧錦州原子能、遼寧錦州地熱、遼寧錦州潮汐、遼寧錦州生物能等能量的各類發電機。 此外,由于發電機工作原理不同又分作直流發電機,異步發電機和同步發電機。在廣泛使用的大型發電機都是同步發電機。
何為逆功率?
眾所周知,發電機的功率方向應該由發電機方向流向系統方向。但由于某種原因,當汽輪機失去原動力,而發電機出口開關又未能跳閘,則功率方向變為由系統流向發電機,即發電機變為電動機在運行。此時發電機從系統中吸取有功功率,此即為逆功率。
逆功率的危害
發電機逆功率保護是汽輪機由于某種原因導致主汽門關閉而失去原動力時,發電機變為電動機帶動汽輪機旋轉,汽輪機葉片在無蒸汽情況下高速旋轉會引起鼓風摩擦,特別是在末級葉片可能會引起過熱,導致轉子葉片的損壞事故。
所以說逆功率保護實則是對汽輪機無蒸汽運行的保護。
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