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發(fā)電機電控系統(tǒng)部件詳細介紹 噴油器 燃油共軌系統(tǒng)采用的是電控噴油器，它是根據(jù)電子控制單元的指令在適當?shù)臅r候將適量的燃油噴射到燃燒室中。電控高壓噴油器主要由噴油器體、噴油器控制電磁閥、噴油器偶件、O形密封圈、QR code信息片、噴油器電磁閥接線柱等部分組成。 電控噴油器的工作原理、工作過程如下。 ①未噴油狀態(tài)。高壓油軌內的燃油進入噴油器，但電磁閥沒通電，TWV閥關閉，控制室壓力等于油軌壓力，噴嘴關閉。 ②噴油過程。ECU控制電磁閥通電，TWV閥打開，控制室壓力得到釋放，使控制活塞上移，噴嘴打開噴射燃油。 ③噴油結束。電磁閥斷電，TWV閥關閉，控制室壓力與油軌壓力同步，噴嘴關閉，噴油結束。 電子控制單元 電子控制單元是整個柴油機電控系統(tǒng)的“計算機與控制中心”，它是電控系統(tǒng)的“大腦”整個電控系統(tǒng)的核心。它承擔整個電控系統(tǒng)的信號采集與處理、數(shù)據(jù)運算與分析、控制策略的實現(xiàn)、控制指令的產生、數(shù)據(jù)的通信與交換等功能。 ECU通過各種傳感器和開關，采集到發(fā)動機當前的工作狀態(tài)信息，進行分析計算并按此狀態(tài)下預先標定好的 參數(shù)，控制發(fā)動機的噴油量、噴油時間及噴油壓力，從而調整發(fā)動機的工作狀態(tài)，達到省油、、低排放的目的。 傳感器 傳感器是一種轉換器，作用是進行信號變換。柴油機電控系統(tǒng)中常用的傳感器有溫度、壓力、轉速傳感器等。 電控共軌系統(tǒng)中的傳感器一般有加速踏板位置傳感器、曲軸轉速傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器等。 ①加速踏板位置傳感器。加速踏板位置傳感器分為電位器式（早期使用）和霍爾式兩種，常稱為“電子油門”，其作用是通過檢測加速踏板的位置了解駕駛員的愿望，進而了解發(fā)動機的負荷狀況。位置傳感器把發(fā)動機的負荷信號轉變?yōu)殡娦盘?，負荷越高，電壓越大，然后把此信息ECU由其進行相關比較和計算后，發(fā)出指令控制相關的執(zhí)行器（如增加噴油量）。 加速踏板信號是雙路信號，信號1的電壓值約為信號2電壓值的2倍。 ②曲軸轉速傳感器。曲軸轉速傳感器（Ne傳感器）可以確定活塞上止點位置，同時測量發(fā)動機曲軸的轉速。曲軸轉速傳感器安裝在飛輪殼體上。 傳感器信號產生的原理是：飛輪360°范圍內按6°間隔打58個孔!剩下2孔未打，形成聞隙，作為判斷活塞上止點的依據(jù)。傳感器中的磁通跟隨著通過的孔與間隙而變化，產生正弦交流電壓，其波幅隨著發(fā)動機轉速而變化。設定間隙到傳感器位置的角度，可確定一缸上止點。結合凸輪軸傳感器正時凸輪，確定一缸點火上止點。 ③凸輪軸位置傳感器。凸輪軸位置傳感器安裝在高壓油泵總成上，通過測量高壓油泵凸輪軸轉速和位置，來確定柴油機噴油正時時聞（凸輪軸轉速為曲軸轉速的1/2）。 ④進氣壓力傳感器。進氣壓力傳感器的安裝位置：進氣壓力傳感器為半導體壓敏電阻式壓力傳感器，其作用是把進氣壓力信號轉化為電壓信號，然后發(fā)送給ECU，由ECU計算進入發(fā)動機汽缸的空氣量，用來控制噴油量（空燃比）。 ⑤軌壓傳感器。軌壓傳感器安裝在共軌管的一端，用于實時測量共軌管中的燃油壓力，測量范圍為0～200MPa。其原理是把壓力信號轉化為電壓信號，再將信號放大后輸送到ECU，由ECU對壓力控制閥（PCV）實施反饋控制，通過增減油泵供油量來調節(jié)油壓，使油壓穩(wěn)定在目標值。 ⑥冷卻液溫度傳感器。冷卻液溫度傳感器安裝在節(jié)溫器體上，是負溫度系數(shù)的熱敏電阻傳感器，使用范圍為-40～130℃。該傳感器主要用于測量發(fā)動機冷卻的溫度，把溫度信號轉化為電壓信號，從而進一步控制燃油噴射量。 進氣溫度傳感器。進氣溫度傳感器為負溫度系數(shù)的熱敏電阻，安裝于進氣歧管上，主要用于測量進氣管中的進氣溫度，從而進一步控制燃油噴射量。 執(zhí)行器 ①主繼電器控制。電裝共軌系統(tǒng)的主繼電器控制電路。當打開點火開關到“ON”位置后，ECU端子中KEY/SW端子得電，M_REL端子就輸出低電平，導致主繼電器動作，+BP端子就輸入24V電壓供給整個ECU工作；當電源關斷或掉電時，M_REL端子由軟件控制，并不馬上變?yōu)楦唠娖?，而是維持一段時間，使得ECU有足夠時間保存數(shù)據(jù)。只有當延遲時間結束后，M_REL端子才由低電平轉變成高電平，從而切斷ECU的工作電源。 ②PCV繼電器控制。壓力控制閥用于控制從供給泵到共軌管內的燃油量，電裝共軌系統(tǒng)的PCV繼電器控制電路：當點火開關打到“ON”位置時，PCV繼電器動作，向PCV1和PCV2供電，當ECU發(fā)出PCV驅動指令后，三級管導通，PCV開始工作。 ③燃油計量閥。燃油計量閥安裝在高壓油泵的進油位置，ECU通過控制其通電時間來調整油泵的燃油供給量，從而控制共軌中的燃油壓力值。 燃油計量單元在斷電狀態(tài)下，靠彈簧作用力，閥處于全開位置當通電后電磁閥作用，克服彈簧力，將閥關閉。在柴油機啟動或柴油機運轉時，根據(jù)ECU的指令來執(zhí)行電磁閥的動作，保證高壓軌內壓力穩(wěn)定在規(guī)定要求。

發(fā)電機多種異常狀態(tài)及危害 隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)電機單機容量的不斷增加，大型發(fā)電機組在電力系統(tǒng)中越來越重要。人們對發(fā)電機的可靠性、性要求越來越高。發(fā)電機的運行對保證柴油發(fā)電機組的正常工作和電能質量起著極其重要的作用。但是較之故障，異常運行狀態(tài)發(fā)生的機率更大，比如定子繞組過負荷、發(fā)電機失磁、失步，發(fā)電機逆功率運行，非全相運行等。這些威脅同樣不容忽視，所以研究大型發(fā)電機的異常運行及保護是很有必要的。由于大型發(fā)電機多采用三相分相操作主開關，非全相運行已成為發(fā)電廠電氣運行的重點防止對象。本文針對大型發(fā)電機非全相運行進行了分析研究，采用對稱分量法得出了各相電流、各序電流及相序電流間的關系，并用KATLAB軟件進行了仿真，驗證了理論分析的結果。同時，就發(fā)電機組非全相保護存在的問題提出了改進方案，并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運行故障時的一些處理方法： 1、低勵磁或失磁對于容量在100KW以下不允許失磁運行的發(fā)電機，當采用直流勵磁機時，應在滅磁開關斷開時同時斷開發(fā)電機斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機也應裝設失磁保護。對于水輪發(fā)電機，保護動作于解列滅磁；對于柴油發(fā)電機，保護動作于減出力，以便縮短異步運行時間盡快恢復同步運行，在不允許繼續(xù)異步運行或失磁后母線電壓低于允許值時，保護動作于解列滅磁。 2、定子過電流或過負荷保護 在定子繞組、勵磁繞組上應裝設定時限和反時限過負荷保護。定時限過負荷保護動作于信號或自動減負荷、降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 3、逆功率保護 對于容量在200KW及以上的柴油發(fā)電機，宜裝設逆功率保護。保護帶時限動作于信號，經長時限動作于解列。 以上所述的解列滅磁，是指斷開發(fā)電機斷路器，汽輪機甩負荷。減出力，是指將原動機出力減到給定值。程序跳閘，對柴油發(fā)電機來說，是指首先關閉主汽門，待逆功率繼電器動作后，再跳開發(fā)電機斷路器并滅磁。對水輪發(fā)電機，是指首先將導水翼關到空載位置，再跳開發(fā)電機斷路器滅磁。 4、發(fā)電機失步保護對于容量在300KW及以上的發(fā)電機，需裝設失步保護，保護動作于信號或解列。若發(fā)生失步現(xiàn)象，應盡快創(chuàng)造恢復同期的條件，一般可采取增加發(fā)電機的勵磁，或減少該失步電機的有功出力，進而將其牽入同步。動減負荷、降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 5、非全相運行保護 發(fā)電機變壓器組的非全相運行故障，大多數(shù)發(fā)生在機組解列、并列的操作過程中，正確地進行機組解列或并列的操作是大幅度地減少因負序電流燒損發(fā)電機轉子的簡單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機勵磁、穩(wěn)定機組轉速、減少機組出力、控制定子電流的原則，嚴格按照合理順序進行操作和調整，完全可以把負序電流控制在允許的范圍之內。 由于現(xiàn)在大型發(fā)電機多采用三相分相操作主開關，非全相運行已成為發(fā)電廠電氣運行的重點防止對象。所以在下面的章節(jié)中我將重點分析發(fā)電機非全相運行及其相應的保護措施。 非全相運行時，由于發(fā)電機組接線方式、主變接地方式、斷相形式、導致原因不同，非全相運行時的故障特征是不同的，所以對非全相運行進行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運行一般采用對稱分量法來分析計算。對稱分量法是一種線性變換，利用它可將任意一組不對稱的三相電流(或電壓)分解成正序、負序和零序三組三相對稱的電流(或電壓)，這三組各自獨立的對稱電流(或電壓)就稱為不對稱電流(或電壓)的對稱分量，每組對稱分量的三相之間都有大小相等、彼此間相位差相等的關系。電流或電壓的相序、大小關系是機組非全相運行時的重要故障信息，這些量的提取與判斷，對于保護機組與系統(tǒng)的運行有著非常重要的意義。