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柴油發(fā)電機組的耗量特性
在滿足電力網(wǎng)絡(luò)負荷平衡的前提下,柴油發(fā)電機組 負荷分配指的是通過有計劃的安排各個柴油發(fā)電機組的出力,使得整體的柴油的消耗油量變得小,讓成本達到少,進而整個發(fā)電廠的效率與收益。柴油發(fā)電機組一般是通過在氣缸中燃燒柴油,然后借助轉(zhuǎn)化的爆炸動力來推動柴油機的運作,柴油發(fā)電機再帶動與其相關(guān)聯(lián)的發(fā)電機發(fā)電,完成整個電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因為柴油發(fā)電機的做功的數(shù)量很大程度上取決于燃油消耗的數(shù)量,而柴油發(fā)電機的進氣量又規(guī)定了柴油發(fā)電機組出力的大小,由于負荷時刻在波動,為了保證康明斯柴油發(fā)電機組在任何時刻達到經(jīng)濟工況,必須對康明斯柴油發(fā)電機組的動力特性進行準確的模擬。即確定康明斯柴油發(fā)電機組的耗油量特性。
柴油發(fā)電機組發(fā)出的功率,與柴油發(fā)電機組消耗的柴油等的關(guān)系形成柴油發(fā)電機組的耗油量特性曲線。而柴油發(fā)電機組的這一曲線是電力柴油發(fā)電機組 負荷分配問題的基本參數(shù),終結(jié)果與耗油量特性曲線的正確率有密切的關(guān)系。因此在負荷優(yōu)化分配中,通過分析計算得到柴油發(fā)電機組的耗油量特性是必不可少的步驟。
研究柴油發(fā)電機組的耗油量特性的參數(shù),必須先對火力電柴油發(fā)電機組的參數(shù)進行了解,單元柴油發(fā)電機組的燃油的使用量B與發(fā)電機有功功率P之間的關(guān)系比較復(fù)雜,主要取決于柴油發(fā)電機組本身的特點,同時還受到所處環(huán)境溫度,水介質(zhì)溫度,大氣壓等因素影響??得魉共裼桶l(fā)電機組由于其自身特點,其啟動過程耗時較長,由此有時連續(xù)優(yōu)化過程中需要考慮柴油發(fā)電機組的啟停成本;柴油發(fā)電機組在低負荷狀態(tài)下,為了保證鍋爐燃油的穩(wěn)定燃燒需要進行投油穩(wěn)燃。如果綜合考慮這些成本,會使得柴油發(fā)電機組的燃油耗油量B與出力P之間的關(guān)系和規(guī)律變得難以分析。限于篇幅,本文只討論康明斯柴油發(fā)電機組在穩(wěn)定負荷下的耗油量特性關(guān)系,即不考慮柴油發(fā)電機組的啟停成本,但是對于柴油發(fā)電機組的出力范圍進行考慮,可有效避免柴油發(fā)電機組在低出力工況下運行。這些簡化并不影響結(jié)論的正確性。
此時,單元柴油發(fā)電機組的耗油量特性可以表示為:
B=F(P)
式中B為燃油消耗油量,即每小時燃油的標準柴油耗油量(單位:t/h);P為發(fā)電機有功功率(單位:MW)。
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發(fā)電機發(fā)電時,如沒有電器在用電,發(fā)出來的電都去哪里了?
發(fā)電機發(fā)電,假如沒有電器在用電,相當于負載這邊是開路的,也就是發(fā)電機線圈的并沒有形成回路,沒有回路是沒有電流的,根據(jù)電功率的定義,電功率P=電壓U*電流I,因為回路沒有電流,所以電功率P=0,也就是沒有電功率輸出,相當于本質(zhì)上并沒有發(fā)電,當然談不上損失了。
電動勢只是一種能力
根據(jù)電磁定律,導(dǎo)體運動切割磁力線的時候,會在導(dǎo)體兩端形成感生電動勢。電動勢在物理學上是這樣定義的,單位正電荷被電場力從電源的負極,經(jīng)過電源內(nèi)部,達到電源正極時所做的功的大小。
光看定義,電動勢是比較抽象的,不太好理解??梢灶櫭剂x把電動勢理解成讓電子產(chǎn)生運動趨勢的一種本領(lǐng),一種能力。好比處于高處水池里邊的水,老想流出去,流到下游去這樣一種趨勢。又好比說一個人很會賺錢,口袋老是裝了滿滿的,這種也是一種能力。發(fā)電過程,電動勢也反應(yīng)發(fā)電機把機械能轉(zhuǎn)換成電能的一種能力本領(lǐng)。
有本領(lǐng)有能力,不做事,相當于能力體現(xiàn)不出來,也等同于沒有能力,好比上邊說到有賺錢能力的人,并沒有把錢花掉,和窮人沒有兩樣一個道理。當沒有任何負載接入發(fā)電機的回路里邊,回來沒有電流,并沒有產(chǎn)生電功率。但是導(dǎo)體切割磁力線是存在的,所以有電動勢,展現(xiàn)了發(fā)動機能發(fā)電的一種本領(lǐng)而已。再次回到水池裝滿水了,但是水閥是關(guān)閉著的,并沒有水漏出去一樣的道理,并沒有什么損失,水還在水池里邊。
導(dǎo)體沒有切割磁力線時候,正負極兩端都是中性的,因為金屬正電荷和電子是完全一致的,導(dǎo)體沒有對外顯示出任何帶電狀態(tài)。當切割磁力線的時候,正電荷從負極移動到正極,可以理解成電磁力讓正電荷和電子實現(xiàn)了在這一段導(dǎo)體上分離了一些出來,正極聚焦了正電荷,而負極聚集了電子,這樣分別在導(dǎo)體兩頭呈現(xiàn)出不同的帶電狀態(tài)來。正負電荷分離出來的數(shù)量越多,代表發(fā)電機的電動勢越強,發(fā)電能力也越強。因為沒有負載接入,而發(fā)電機的發(fā)電能力是有限的,導(dǎo)體的能分離出來的數(shù)量也是有限的,到了一定程度,正負電荷不再繼續(xù)分離增加了,發(fā)電機怎么轉(zhuǎn),都不會再有新的正電荷從負極移動到正極了。好比水池里邊的水已經(jīng)滿了,水泵再往里邊送水,也送不進去這個道理。
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維曼機電設(shè)備(普洱市分公司)成立以來,以“讓維曼機電設(shè)備(普洱市分公司)走向世界”為目標,堅持“實用、耐用、節(jié)能、”的生產(chǎn)理念,不斷引進國內(nèi)外技術(shù),致力于 2200kw發(fā)電機出租、2500kw發(fā)電機出租、2800kw發(fā)電機出租、3000kw發(fā)電機出租的研發(fā)和制造。
柴油發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)
柴油發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu):由氣缸、云南普洱活塞、云南普洱氣缸蓋、云南普洱進氣門、云南普洱排氣門、云南普洱活塞銷、云南普洱連桿、云南普洱曲軸、云南普洱軸承和飛輪等構(gòu)件構(gòu)成。柴油發(fā)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(zhuǎn)動柴油機曲軸使活塞在頂部密閉的氣缸中作上下往復(fù)運動。活塞在運動中完成四個行程:進氣行程、云南普洱壓縮行程、云南普洱燃燒和作功(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(jīng)空氣濾清器過濾的新鮮空氣進入氣缸完成進氣行程?;钊上孪蛏线\動,進排氣門都關(guān)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(jīng)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(zhuǎn),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(zhuǎn)半圈。經(jīng)若干工作循環(huán)后,柴油機在飛輪的慣性下逐漸加速進入工作。
直流發(fā)電機主要由發(fā)電機殼、云南普洱磁極鐵芯、云南普洱磁場線圈、云南普洱電樞和炭刷等組成。工作發(fā)電原理:當柴油機帶動發(fā)電機電樞旋轉(zhuǎn)時,由于發(fā)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(jù)電磁感應(yīng)原理,由磁感應(yīng)產(chǎn)生電流并經(jīng)炭刷輸出電流。
交流發(fā)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(zhuǎn)子)和硅鑄鐵制造并繞有多組串聯(lián)線圈的電樞線圈(稱為定子)組成。工作發(fā)電原理:轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)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(chǎn)生大小和方向都變化的感應(yīng)電流并由定子線圈輸送出電流。
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發(fā)電機的失磁將產(chǎn)生的不良影響
一、云南普洱附近發(fā)電機失磁的主要現(xiàn)象特征:
無功電力表反指,定子電流周期性擺動,有功負荷稍低,定子電壓降低,轉(zhuǎn)子電壓、云南普洱附近電流根據(jù)故障點的不同有不同的指示,轉(zhuǎn)子回路斷線時,電壓升高,電流為零;勵磁機勵磁回路或電樞回路斷線,電壓、云南普洱附近電流近于零。
二、云南普洱附近發(fā)電機的失磁將產(chǎn)生的不良影響:
1.對發(fā)電機本身的不良影響:
(1)發(fā)電機失步,將在轉(zhuǎn)子的阻尼系統(tǒng)、云南普洱附近轉(zhuǎn)子鐵芯的表面、云南普洱附近轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生差頻電流,引起附加溫升,可能危及轉(zhuǎn)子的。
(2)發(fā)電機失步,在定子繞組中將出現(xiàn)脈沖的電流,或稱為差拍電流,這將產(chǎn)生交變的機械力矩,可能影響發(fā)電機的。
2.對電力系統(tǒng)的不良影響:
(1)發(fā)電機未失磁時,要向系統(tǒng)輸出無功,失磁后,將從系統(tǒng)吸收無功,因而使系統(tǒng)出現(xiàn)無功差額。這一無功差額,將引起失磁發(fā)電機附近的電力系統(tǒng)電壓下降。
(2)由于上述無功差額的存在,若要力圖補償,必造成其它發(fā)電機過電流。失磁電機的容量與系統(tǒng)的容量相比,其容量越大,這種過電流就越嚴重。
(3)由于上述的過電流,就有可能引起系統(tǒng)中其它發(fā)電機或其它元件被切除,從而導(dǎo)致系統(tǒng)瓦解,造成大面積停電。
至于失磁后發(fā)電機能帶多少負荷,取決于發(fā)電機的異步轉(zhuǎn)矩特性和調(diào)速系統(tǒng)特性,研究試驗表明,發(fā)電機失磁后,如將有功負荷迅速降至額定值的40-50%,有可能在低滑差狀態(tài)下運行一段短時間(幾十分鐘),對發(fā)電機并無損害。
三、云南普洱附近對發(fā)電機失磁有兩種處理方法:
(1)凡本類型機組進行過失磁試驗,證明可以短時間無勵磁運行的,失磁后應(yīng)在規(guī)定時間之內(nèi)減少有功功率至規(guī)定值.
(2)若廠用電電壓過低,應(yīng)將廠負荷倒至備用電源帶,然后迅速查找失磁原因并加以,恢復(fù)同步;未進行過失磁試驗或經(jīng)試驗及論證不適于無勵磁運行的機組,應(yīng)由失磁保護切除或手動解列停機。
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