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產(chǎn)品詳細介紹
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高原條件下柴油機發(fā)電機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發(fā)電機組排除故障及維修保養(yǎng)的方法。
增壓工頻發(fā)電機組構(gòu)成
（1 )傳動系統(tǒng)機組以柴油機為動力，通過彈性圈、柱銷、聯(lián)軸器驅(qū)動發(fā)電機，由控制屏控制、監(jiān)視、調(diào)整發(fā)電機的輸出電壓，并向外供電。
（2）電氣系統(tǒng)機組電氣系統(tǒng)視所配發(fā)電機的電氣原理（或發(fā)電機組型號）而定。
主電路作為機組電能輸送電路，由發(fā)電機定子輸出端（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相位上的線電壓值。
柴油機電路由蓄電池、起動電動機、充電發(fā)電機、繼電調(diào)節(jié)器、電鎖開關(guān)、啟動按鈕等部件經(jīng)導線連接組成，用做機組的啟動和正常工作時自動穩(wěn)壓、過載保護和對蓄電池充電。
發(fā)電機組工作條件
機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℃；機組應可靠接地，接地線應和發(fā)電機接地螺釘連接牢固。檢查各電氣連接部位接觸是否良好，并排除發(fā)柴油機應采取低溫啟動措施，發(fā)電機低速運轉(zhuǎn)min左右，待機油油溫高于45℃、水溫升至55℃時，發(fā)電機才能正常工作
冷機啟動前的準備和檢查機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)。
機組內(nèi)外各部件上的灰塵和污垢，重點是控制屏內(nèi)儀表板及發(fā)電機炭刷、集電環(huán)等，灰塵時嚴禁用帶油物擦拭。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。鉆機底座下發(fā)動機散熱部分鋪設(shè)聚苯烯泡沫塑料隔熱板，以減少對地基土的熱侵人護筒埋人多年凍土一定深度，成樁后不拆除護筒，保護樁基的穩(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，廢漿運至設(shè)計或地力環(huán)保部門指定的地點妥善處理混凝土拌和站應設(shè)置在距線路200以遠的亻氐含冰量地帶，避免冬季原材料加溫造成熱效應破壞多年凍土環(huán)境，混凝土摻入低溫早強耐久混凝上外加劑，降低冰點，減小熱機組維護
檢查機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）檢查機組各獨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，半導體器件、電容器等均應拆除或短接。測得電阻應不小于2 (C),如發(fā)電機受潮在運行前必須進行干燥處理檢查柴油機油底殼內(nèi)機油的存量及機油是否變質(zhì)，油量不足時應添加至規(guī)定油面位置，變質(zhì)或污濁的應更換。
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。
排除機組故障殼體帶電原因是接觸不良、絕緣電阻過低，相線與機殼相碰排除方法：0用5開V兆歐表測量絕緣電阻，電阻值低于1MO時應檢查機組內(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線。
空負荷時，電壓表無讀數(shù)或達不到額定值用萬用表測量發(fā)電機輸出端，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)電機電刷接觸。測量發(fā)電機內(nèi)硅整流管是否正常元件、接點、觸點過熱接點、接頭松脫，接觸不良觸點或接點燒傷氧化。絕緣電阻過低導線或元件損壞后碰地，絕緣層電阻為發(fā)電機線圈受潮，應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。
實踐表明，在首藏高原維修發(fā)電機查找故障難度大，故障點多，啟動機械困難，主要是因為高寒、缺氧使用中應加強保養(yǎng)下作，并經(jīng)常檢修。暫時不用的機組，或需要停機3個月以內(nèi)的可不進行油封但在風沙、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、機油，徹底整理和清潔機組之，在電刷面用厚牛皮紙襯墊，用塑料布將柴油機的進氣口、排氣口和發(fā)電機端蓋上的通風孔包扎好，將機組底盤墊高、墊穩(wěn)；將蓄電池取下，單獨存放及時充電在機組上用帳篷蓋嚴 存放在庫房，注意防潮所用油品應在相應標準十提，為確保止常供電，建議增加備用機組數(shù)量。
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關(guān)于柴油發(fā)電機組節(jié)能與環(huán)?？偸?
標準GB/T2820.1一1997《往復式內(nèi)燃機驅(qū)動的交流發(fā)電機組》第1部分標準9排放中規(guī)定：“當發(fā)電機組運行時，會產(chǎn)生包括噪聲、振動、熱輻射、廢氣和電磁干擾等排放物。任何有關(guān)保護環(huán)境和人員與的適用法規(guī)由制造廠和用戶商定產(chǎn)品性能要求時考慮。”環(huán)保機組定義：將同時考慮到噪聲、振動、熱輻射，廢氣和電磁干擾等排放物對環(huán)境因素有影響的機組稱為環(huán)保機組。
國標對環(huán)保機組要求：振動小、噪聲低、電磁輻射低、熱輻射小、排放污染輕。
另外 標準GB/2819一1995《移動電站通用技術(shù)條件》（Mobileelectricpowerplant,Specificationfor）對環(huán)境污染做了一定的限定。其中第4.9條污染環(huán)境的限值中有相應的規(guī)定。
1）振動
電站應根據(jù)需要設(shè)置減震裝置；電站運行時振動的單振幅應不大于0.3mm或0.5mm；使用增壓柴油機、單缸和兩缸柴油機、單缸汽油機的電站，其振幅值應符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。
2）噪聲
電站的噪聲允許值應符合噪聲允許值中的規(guī)定，增壓柴油機組電站和低噪聲電站的允許值按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定執(zhí)行。
3）無線電干擾
對有抑制無線電干擾要求的電站，應有抑制無線電干擾的措施，其干擾值不大于有關(guān)標準中的規(guī)定值。頻率為0.15～3000MHz;端子干擾電壓為3000μv～400μv;干擾場強為100～50μV/m。
4）有害物質(zhì)濃度
有相應要求時，電站排出的有害物質(zhì)允許濃度按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。
5）煙度
有相應要求時，電站的排氣煙度按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。
煙度要求：因柴油發(fā)電機排氣量較汽油機排氣量要大，而且排煙問題較嚴重。下面針對機組原動機為柴油發(fā)電機的電源車輛來討論。排煙是由于不完全燃燒所得到的懸浮在柴油發(fā)電機排氣中可見的白色、藍色、黑色顆粒物。白色通常由水蒸氣或液體燃料蒸汽凝聚而成：藍色通常是因燃料或機油不完全燃燒所得到的微粒：黑色主要由炭粒組成，其顆粒尺寸常小于1μm。這些排出的顆粒物能夠吸收、反射和折射光線。
煙度是表征柴油發(fā)電機排氣中顆粒物濃度的參量。煙度是指容量排氣所透過的濾紙的染黑度。
我國對不同排氣量的柴油發(fā)電機排氣煙度允許值為4.5～4.0波許單位。通常規(guī)定白色濾紙的吸光率為0波許單位，全黑濾紙的吸光率為10波許單位，0～10均勻分度。
機組運轉(zhuǎn)時，振動、噪聲、排放和輻射等是相互關(guān)聯(lián)的。發(fā)電機組是一個大型供電系統(tǒng)，它由若干分系統(tǒng)組成，各系統(tǒng)之間是相互關(guān)聯(lián)的。在分析與研究環(huán)保問題時，同時應與機組發(fā)動機燃料、燃燒、配氣、機械運轉(zhuǎn)等環(huán)節(jié)相聯(lián)系。另外，這些對環(huán)境有影響的因素又是互相聯(lián)系的。機組運轉(zhuǎn)就必然的有振動，振動自然就會產(chǎn)生噪聲；燃料燃燒必然產(chǎn)生熱量、廢氣和燃燒噪聲；熱量的產(chǎn)生必然有熱輻射；由于燃料的燃燒不完全和雜質(zhì)等，就必然產(chǎn)生空氣污染問題，即使是完全燃燒生成大量的C02，對環(huán)境也有較大影響。由于發(fā)電機組中發(fā)電機是電磁機械，因而就必然有電磁輻射，形成對其他電子設(shè)備的電磁干擾。因而，解決柴油發(fā)電機組環(huán)保問題時，應該用互相聯(lián)系的觀點來研究機組環(huán)保問題。例如：在機組設(shè)計隔聲罩時同時考慮電磁屏蔽。如用帶夾層的雙層或多層金屬外殼制造聲罩，中間有水或其他介質(zhì)冷卻，既可以隔聲，也可以進行電磁屏蔽，還可以有效降低熱輻射。同時增強了機組在風沙、大雨、高溫、嚴寒等惡劣環(huán)境下的供電能力。對于柴油發(fā)電機組來講突出的環(huán)保問題是振動、噪聲和廢氣。
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從4個方面來分析并比較發(fā)電機的風冷和水冷系統(tǒng)
柴油發(fā)電機過冷或者過熱（即發(fā)電機冷卻能力過強或者過弱）都會對其動力性，經(jīng)濟性，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)電機始終處于適宜的溫度下工作，以獲得較高的發(fā)電機經(jīng)濟性能，動力性能，工作可靠性指標等。冷卻系統(tǒng)的功用就是使發(fā)電機在各種工況下都保持在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，冷卻系統(tǒng)既要防止發(fā)電機過熱，又要防止冬季發(fā)電機過冷，在冷態(tài)下的發(fā)電機啟動之后，冷卻系統(tǒng)還要保證發(fā)電機迅速升溫，盡快達到正常的工作溫度。
冷卻系統(tǒng)，顧名思義，其主要作用就是對柴油發(fā)電機進行冷卻，保證柴油發(fā)電機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，分為風冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)兩種。下面康明斯發(fā)電機公司結(jié)合風冷系統(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，進行分析比較。
1.系統(tǒng)構(gòu)造：水冷柴油發(fā)電機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)往復運動時，將熱量傳給缸套，缸套又將熱量傳遞給冷卻液來實施冷卻，需要有水泵、水管、節(jié)溫器等專用零部件，構(gòu)造復雜；風冷柴油發(fā)電機則省去許多部件和環(huán)節(jié)，結(jié)構(gòu)相對簡單，但風冷系統(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)電機內(nèi)部噪音，相對來說水冷柴油發(fā)電機的噪聲更小、震動較小，擁有更高的壓縮比，爆發(fā)力更強，功率更高，風冷系統(tǒng)需要風扇高速運轉(zhuǎn)來進行抽風與排風，風燥比較大，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，冷卻強度高，發(fā)電機內(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：風冷系統(tǒng)啟動方便、運行經(jīng)濟，啟動后氣缸的溫度上升較快，在短時間內(nèi)即可進入大負荷工作狀態(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，需要定期檢查冷卻液的質(zhì)量，低溫環(huán)境下風冷系統(tǒng)的優(yōu)勢更大。使用壽命風冷系統(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)電機在露點以下的工作時間也大大縮短了，因而風冷系統(tǒng)機件腐蝕、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，風冷系統(tǒng)使用壽命更長。
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