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高原條件下柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組排除故障及維修保養(yǎng)的方法
摘要分析增壓工頻柴油發(fā)電機(jī)組在地處高寒、缺氧地區(qū)難啟動,故障率高,可靠性不易保證的原因,簡要介紹高原條件下柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組排除故障及維修保養(yǎng)的方法。
增壓工頻發(fā)電機(jī)組構(gòu)成
(1 )傳動系統(tǒng)機(jī)組以柴油機(jī)為動力,通過彈性圈、柱銷、聯(lián)軸器驅(qū)動發(fā)電機(jī),由控制屏控制、監(jiān)視、調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出電壓,并向外供電。
(2)電氣系統(tǒng)機(jī)組電氣系統(tǒng)視所配發(fā)電機(jī)的電氣原理(或發(fā)電機(jī)組型號)而定。
主電路作為機(jī)組電能輸送電路,由發(fā)電機(jī)定子輸出端(U、V、W、N)引出于接線板上。
測量電路由工頻電流表、工頻電壓表、頻率表、轉(zhuǎn)換開關(guān)等組成,用于量測電路中的電流、電壓和頻率值,轉(zhuǎn)換開關(guān)的手柄轉(zhuǎn)至不同位置,可以從電壓表上量得主電路中對應(yīng)相位上的線電壓值。
柴油機(jī)電路由蓄電池、起動電動機(jī)、充電發(fā)電機(jī)、繼電調(diào)節(jié)器、電鎖開關(guān)、啟動按鈕等部件經(jīng)導(dǎo)線連接組成,用做機(jī)組的啟動和正常工作時自動穩(wěn)壓、過載保護(hù)和對蓄電池充電。
發(fā)電機(jī)組工作條件
機(jī)組在下述高原條件下能輸出額定功率的47%,并能可靠工作:海拔4000、4800m;環(huán)境溫度為4℃;機(jī)組應(yīng)可靠接地,接地線應(yīng)和發(fā)電機(jī)接地螺釘連接牢固。檢查各電氣連接部位接觸是否良好,并排除發(fā)柴油機(jī)應(yīng)采取低溫啟動措施,發(fā)電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)min左右,待機(jī)油油溫高于45℃、水溫升至55℃時,發(fā)電機(jī)才能正常工作
冷機(jī)啟動前的準(zhǔn)備和檢查機(jī)組如果幾小時或幾天沒有啟動,必須檢查蓄電池是否還有足夠的電能。檢查散熱器是否有足夠的防凍液。如果加水,以加熱水為好,防止沖結(jié)。
機(jī)組內(nèi)外各部件上的灰塵和污垢,重點(diǎn)是控制屏內(nèi)儀表板及發(fā)電機(jī)炭刷、集電環(huán)等,灰塵時嚴(yán)禁用帶油物擦拭。盡量以填代挖,以減少對原地面熱擾動。禁止損毀施工處所的植被。鉆機(jī)底座下發(fā)動機(jī)散熱部分鋪設(shè)聚苯烯泡沫塑料隔熱板,以減少對地基土的熱侵人護(hù)筒埋人多年凍土一定深度,成樁后不拆除護(hù)筒,保護(hù)樁基的穩(wěn)定性在鉆孔樁附近設(shè)移動式鋼制泥漿沉淀池避免泥漿外流,廢漿運(yùn)至設(shè)計或地力環(huán)保部門指定的地點(diǎn)妥善處理混凝土拌和站應(yīng)設(shè)置在距線路200以遠(yuǎn)的亻氐含冰量地帶,避免冬季原材料加溫造成熱效應(yīng)破壞多年凍土環(huán)境,混凝土摻入低溫早強(qiáng)耐久混凝上外加劑,降低冰點(diǎn),減小熱機(jī)組維護(hù)
檢查機(jī)組各連接緊固件是否可靠,有無松動或缺件。檢查控制屏內(nèi)各電氣元件連接線是否牢固,排除松動或脫焊現(xiàn)像。用5開V兆歐表(額定電壓低于1傭v者用250 v兆歐表)檢查機(jī)組各獨(dú)立電氣回路對地電阻及回路間的絕緣電阻,測量時,各開關(guān)處于接通位置,半導(dǎo)體器件、電容器等均應(yīng)拆除或短接。測得電阻應(yīng)不小于2 (C),如發(fā)電機(jī)受潮在運(yùn)行前必須進(jìn)行干燥處理檢查柴油機(jī)油底殼內(nèi)機(jī)油的存量及機(jī)油是否變質(zhì),油量不足時應(yīng)添加至規(guī)定油面位置,變質(zhì)或污濁的應(yīng)更換。
現(xiàn)的故障和不正?,F(xiàn)象,接觸不良、短路或斷路等各種事故發(fā)生。
排除機(jī)組故障殼體帶電原因是接觸不良、絕緣電阻過低,相線與機(jī)殼相碰排除方法:0用5開V兆歐表測量絕緣電阻,電阻值低于1MO時應(yīng)檢查機(jī)組內(nèi)線路絕緣有無損壞使接地線、接零線接觸良好檢查線路,接好斷線處或更換導(dǎo)線。
空負(fù)荷時,電壓表無讀數(shù)或達(dá)不到額定值用萬用表測量發(fā)電機(jī)輸出端,判斷是否有額定電壓,如有,說明電表損壞或接線有斷處。勵磁電路故障檢查并測量勵磁元件及線路熔斷器芯燒斷接線處接觸不良或斷路。電刷磨損過大壓力不夠造成發(fā)電機(jī)電刷接觸。測量發(fā)電機(jī)內(nèi)硅整流管是否正常元件、接點(diǎn)、觸點(diǎn)過熱接點(diǎn)、接頭松脫,接觸不良觸點(diǎn)或接點(diǎn)燒傷氧化。絕緣電阻過低導(dǎo)線或元件損壞后碰地,絕緣層電阻為發(fā)電機(jī)線圈受潮,應(yīng)烘干線圈配電線路受潮電瓶不能止常充電調(diào)節(jié)器損壞,更換調(diào)節(jié)器充電。
實(shí)踐表明,在首藏高原維修發(fā)電機(jī)查找故障難度大,故障點(diǎn)多,啟動機(jī)械困難,主要是因?yàn)楦吆?、缺氧使用中?yīng)加強(qiáng)保養(yǎng)下作,并經(jīng)常檢修。暫時不用的機(jī)組,或需要停機(jī)3個月以內(nèi)的可不進(jìn)行油封但在風(fēng)沙、大雪低溫(平均氣溫在一30℃)條件下,必須放下凈冷卻水或防凍液、機(jī)油,徹底整理和清潔機(jī)組之,在電刷面用厚牛皮紙襯墊,用塑料布將柴油機(jī)的進(jìn)氣口、排氣口和發(fā)電機(jī)端蓋上的通風(fēng)孔包扎好,將機(jī)組底盤墊高、墊穩(wěn);將蓄電池取下,單獨(dú)存放及時充電在機(jī)組上用帳篷蓋嚴(yán) 存放在庫房,注意防潮所用油品應(yīng)在相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)十提,為確保止常供電,建議增加備用機(jī)組數(shù)量。


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從4個方面來分析并比較發(fā)電機(jī)的風(fēng)冷和水冷系統(tǒng)
柴油發(fā)電機(jī)過冷或者過熱(即發(fā)電機(jī)冷卻能力過強(qiáng)或者過弱)都會對其動力性,經(jīng)濟(jì)性,工作可靠性帶來不利的影響。因此設(shè)計良好的冷卻系統(tǒng),能夠保證發(fā)電機(jī)始終處于適宜的溫度下工作,以獲得較高的發(fā)電機(jī)經(jīng)濟(jì)性能,動力性能,工作可靠性指標(biāo)等。冷卻系統(tǒng)的功用就是使發(fā)電機(jī)在各種工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi),冷卻系統(tǒng)既要防止發(fā)電機(jī)過熱,又要防止冬季發(fā)電機(jī)過冷,在冷態(tài)下的發(fā)電機(jī)啟動之后,冷卻系統(tǒng)還要保證發(fā)電機(jī)迅速升溫,盡快達(dá)到正常的工作溫度。
冷卻系統(tǒng),顧名思義,其主要作用就是對柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻,保證柴油發(fā)電機(jī)在一定的溫度范圍內(nèi)可靠的工作,根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同,分為風(fēng)冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)兩種。下面康明斯發(fā)電機(jī)公司結(jié)合風(fēng)冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)造、振動噪聲、冷卻效果、低溫性能、使用壽命,進(jìn)行分析比較。
1.系統(tǒng)構(gòu)造:水冷柴油發(fā)電機(jī)的氣缸套分為干式氣缸套(不直接與水接觸)和濕式氣缸套(直接與水接觸),活塞在缸套內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時,將熱量傳給缸套,缸套又將熱量傳遞給冷卻液來實(shí)施冷卻,需要有水泵、水管、節(jié)溫器等專用零部件,構(gòu)造復(fù)雜;風(fēng)冷柴油發(fā)電機(jī)則省去許多部件和環(huán)節(jié),結(jié)構(gòu)相對簡單,但風(fēng)冷系統(tǒng)對材料的耐熱,耐磨,膨脹系數(shù)要求更高,制造起來技術(shù)工藝要求也比水冷要高。
2.振動噪聲:水冷系統(tǒng)由于在缸套外側(cè)配備水套,噪音經(jīng)過水后變小,從而大大降低了發(fā)電機(jī)內(nèi)部噪音,相對來說水冷柴油發(fā)電機(jī)的噪聲更小、震動較小,擁有更高的壓縮比,爆發(fā)力更強(qiáng),功率更高,風(fēng)冷系統(tǒng)需要風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)來進(jìn)行抽風(fēng)與排風(fēng),風(fēng)燥比較大,震動較為明顯。
3.冷卻效果:水冷系統(tǒng)的缸體和缸蓋剛度好,冷卻強(qiáng)度高,發(fā)電機(jī)內(nèi)部和外部冷卻均勻,冷卻水路設(shè)計自由度大,工作可靠,循環(huán)性好,降溫迅速,不容易過熱,不受環(huán)境影響;風(fēng)冷系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)為空氣,空氣的比熱容大約為水的比熱容的1/4左右,空氣的傳熱系數(shù)大概為水的傳熱系數(shù)的1/20—1/30左右,空氣的降溫效果不如水明顯,尤其在夏季使用中,水冷系統(tǒng)的優(yōu)勢更為明顯。
4.低溫性能:風(fēng)冷系統(tǒng)啟動方便、運(yùn)行經(jīng)濟(jì),啟動后氣缸的溫度上升較快,在短時間內(nèi)即可進(jìn)入大負(fù)荷工作狀態(tài),沒有凍裂和過熱沸騰的危險,其低溫性能優(yōu)良;水冷系統(tǒng)啟動后,溫升比較緩慢,而且冷卻液更換不及時容易凍壞發(fā)電機(jī),需要定期檢查冷卻液的質(zhì)量,低溫環(huán)境下風(fēng)冷系統(tǒng)的優(yōu)勢更大。使用壽命風(fēng)冷系統(tǒng)中于氣缸壁溫度高,升溫速度快,酸性腐蝕和磨損在很大程度上降低了,柴油發(fā)電機(jī)在露點(diǎn)以下的工作時間也大大縮短了,因而風(fēng)冷系統(tǒng)機(jī)件腐蝕、銹蝕程度小,而且缸體、缸蓋、散熱器、冷卻部件上也不會像水冷系統(tǒng)一樣存有水垢;水冷系統(tǒng)時間久了,冷卻管道容易受到腐蝕和損壞,相關(guān)部件容易老化、開裂,水箱容易產(chǎn)生水垢反而影響冷卻效果,風(fēng)冷系統(tǒng)使用壽命更長。



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一文帶你了解發(fā)電機(jī)
一、發(fā)電機(jī)的種類和功能特點(diǎn)
發(fā)電機(jī)是指受到機(jī)械動力的作用時產(chǎn)生電的設(shè)備。在這種轉(zhuǎn)換過程中,機(jī)械動力來自于各種各樣的其他形式的能源,如風(fēng)能、水能、熱能、太陽能等。
根據(jù)產(chǎn)生電的類型不同,發(fā)電機(jī)主要分為直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)兩大類。
1.直流發(fā)電機(jī)的功能特點(diǎn)
直流發(fā)電機(jī)是指受外部機(jī)械力作用產(chǎn)生直流電的發(fā)電機(jī)。
一文帶你了解發(fā)電機(jī)
直流發(fā)電機(jī)具有使用方便、運(yùn)行可靠等特點(diǎn),可以直接為各種需要直流電源的用電設(shè)備提供電能。但是直流發(fā)電機(jī)內(nèi)部有換向器,易產(chǎn)生電火花,發(fā)電效率較低。直流發(fā)電機(jī)一般可作為直流電動機(jī)、電解、電鍍、充電及交流發(fā)電機(jī)的勵磁等所需的直流電源。
2.交流發(fā)電機(jī)的功能特點(diǎn)
交流發(fā)電機(jī)是指受外部機(jī)械力作用產(chǎn)生交流電的發(fā)電機(jī),該類發(fā)電機(jī)又可分為同步交流發(fā)電機(jī)和異步交流發(fā)電機(jī)。其實(shí)物外形如圖2所示。
在交流發(fā)電機(jī)中同步發(fā)電機(jī)為常見,該類發(fā)電機(jī)由直流電流勵磁,既能提供有功功率,也能提供無功功率,可用于為各種需要交流電源的負(fù)載設(shè)備供電。另外,同步發(fā)電機(jī)按所用原動機(jī)的不同又可分為汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)4種。
交流發(fā)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛,例如各種發(fā)電站、企業(yè)、商鋪及家庭備用電源、汽車等均使用發(fā)電機(jī)供電,其應(yīng)用實(shí)例如圖3所示。
二、發(fā)電機(jī)的型號與技術(shù)參數(shù)
為了便于對發(fā)電機(jī)的生產(chǎn)管理和使用, 對發(fā)電機(jī)的型號進(jìn)行了編制方法的統(tǒng)一,并在其外殼比較明顯的位置貼有發(fā)電機(jī)的銘牌,其中包含的參數(shù)主要有發(fā)電機(jī)的型號、額定電壓、額定電源、額定功率、絕緣等級、頻率、功率因數(shù)以及轉(zhuǎn)速等。
1.發(fā)電機(jī)的型號含義
發(fā)電機(jī)的型號通常是對機(jī)組的型號進(jìn)行的說明,其中包含的信息有發(fā)電機(jī)輸出的電壓的種類、發(fā)電機(jī)機(jī)組的類型、控制特征、設(shè)計序號以及環(huán)境特征等,如圖5所示。
除此之外,有些發(fā)電機(jī)的型號較為直觀簡單,識別時較為方便,如圖6所示,其中包含有產(chǎn)品編號、額定電壓及額定電流等。
例如,圖7所示典型發(fā)電機(jī)的銘牌標(biāo)識,從中可以了解其型號為“200GF6,參照上述命名方法可了解其型號所標(biāo)識的含義?!?
2.發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)
發(fā)電機(jī)的技術(shù)參數(shù)通常與型號一樣通過銘牌標(biāo)簽粘貼或直接標(biāo)識在發(fā)電機(jī)的外殼上,以供選用和檢修時參考,如圖8所示。
發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)包括:額定電壓、額定電流、轉(zhuǎn)速、頻率、功率因數(shù)、定子接法和絕緣等級等。
(1)額定電壓
額定電壓指發(fā)電機(jī)在正常運(yùn)行時輸出的額定電壓,單位是kV。
(2)額定電流
額定電流是指發(fā)電機(jī)正常并連續(xù)工作時的 工作電流,單位是kA。當(dāng)發(fā)電機(jī)其他各參數(shù)都在額定的情況下,發(fā)電機(jī)以該電流運(yùn)行,其定子繞組的溫升不會超過允許的范圍。
(3)轉(zhuǎn)速
發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是指發(fā)電機(jī)主軸在1min內(nèi)的 旋轉(zhuǎn)速度。該參數(shù)是判斷發(fā)電機(jī)性能好壞的重要參數(shù)之一。
(4)頻率
頻率是指發(fā)電機(jī)中交流電正弦波周期的倒數(shù),其單位為赫茲(Hz)。例如一臺發(fā)電機(jī)的頻率為50Hz,則表明其交變電流的方向等參數(shù)1s改變50次。
(5)功率因數(shù)
發(fā)電機(jī)是靠電磁轉(zhuǎn)換進(jìn)行發(fā)電的,其輸出的功率可以分為兩種,即無功功率和有功功率。無功功率主要是用來產(chǎn)生磁場,進(jìn)行電與磁的轉(zhuǎn)換;而有功功率則是為用戶提供的。在發(fā)電機(jī)輸出的總功率中,有功功率所占的比例就是功率因數(shù)。
(6)定子接法
發(fā)電機(jī)的定子接法主要可以分為兩種,即三角形(△形)聯(lián)結(jié)和星形(Y形)聯(lián)結(jié),如圖9所示。在發(fā)電機(jī)中,通常發(fā)電機(jī)定子的3個繞組一般都聯(lián)結(jié)成星形。
(7)絕緣等級
發(fā)電機(jī)的絕緣等級主要是指其絕緣材料耐高溫的等級。在發(fā)電機(jī)中絕緣材料是較為薄弱的環(huán)節(jié),該材料在過高的溫度中很容易加速老化甚至損壞,所以不同的絕緣材料其耐熱等級
也有所區(qū)別。該參數(shù)通常是用字母表示的,其中Y 表示耐熱溫度為90℃,A 表示耐熱溫度為105℃,E 表示耐熱溫度為120℃,B 表示耐熱溫度為130℃,F(xiàn) 表示耐熱溫度為155℃,H 表示耐熱溫度為180℃,C 表示耐熱溫度為180℃以上。
(8)其他
在發(fā)電機(jī)中,除上述技術(shù)參數(shù)外,還有發(fā)電機(jī)的相數(shù)、機(jī)組總重量和制造日期等參數(shù)。這些參數(shù)在識讀時比較直觀易懂,主要供使用者在使用時或是購買時參考。
三、發(fā)電機(jī)在線路中的符號標(biāo)識
發(fā)電機(jī)是電力拖動、機(jī)床等控制線路中必不可少的部件之一。在繪制各控制線路對應(yīng)的原理圖時,發(fā)電機(jī)并不是用其實(shí)際外形體現(xiàn),而是由代表其功能的圖樣或簡圖、字母等符號進(jìn)行標(biāo)識的。發(fā)電機(jī)的符號與電動機(jī)符號相似,一般用字母“G”文字符號標(biāo)識。其中G表示發(fā)電機(jī),GD表示直流發(fā)電機(jī),GA表示交流發(fā)電機(jī)(異步發(fā)電機(jī)),GS表示同步發(fā)電機(jī),GH表示永磁發(fā)電機(jī)。根據(jù)這些不同的字母標(biāo)識,可以快速識別出該線路中使用的發(fā)電機(jī)的類型。



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