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关于柴油发电机组的技术探讨
一、云南同城柴油发电机组主要参数
当前,性能优良的柴油发电机是一个功能完善、云南同城功率容量范围大、云南同城对环境和场地条件要求低、云南同城安装使用方便的小型发电设备。其使用相对广泛,输出容量从数KVA到数兆VA。柴油发电机组主体主要由发动机、云南同城发电机和控制系统三部分组成。其中与现代柴油发电机组配套的同步交流发电机由于性能及结构的特点，普遍采用自励恒压型,通常选用自激式同步交流发电机和PMG永磁式激励式同步交流发电机。发电机组包括以下几项主要性能参数。
电压调整率：在负载功率因数为0.8-1、云南同城负载空载至满载变化、云南同城从冷机到满机及转速下跌4.5%以内等情况下,电压调整率可以控制在±1%以内。
频率调整率：负载从0-范围内变化,频率稳定不变。
随机频率波动：负载处于0-功率之间任何值,随机频率波动率 值±0.25%。
电压波形：电路开路空载, 总波形畸变1.5%,只相平衡负载 总波形畸变5%。
金融业机房一般采用“市电——发电机——UPS”并机系统组成的供电系统。系统中,发电机的负载主要包括UPS、云南同城机房专用空调、云南同城应急照明、云南同城消防电梯等,这些负载启动或运行时都会对发电机产生振荡和干扰。尽管在组成“市电——发电机——UPS”供电系统时,发电机的负载量在其额定输出容量范围内，但在实际情况中，市电中断而发电机投人运行过程中却经常发生工作不稳定，产生多种使“发电机——UPS”系统不能正常工作的现象。
1、云南同城负载反馈的波动电压造成发电机输出电压稳定度较差，常出现发电机组输出电压振荡现象。UPS整流器允许的输人电压范围一般在±15%巧或更宽,发电机的输出电压不稳定对其影响较小。
2、云南同城UPS整流器的输人谐波造成多个过零点。
3、云南同城发电机的频率（转速）振荡一般情况下，频率振荡比电压、云南同城电流振荡范围小，但影响比较大，导致UPS处于频繁切换及非正常工作状态。频率振荡一般在±5%以内，由于负载有规律地忽大忽小，造成发电机组工作也忽强忽弱，加剧机组振动，加速机械磨损,甚至引起机件严重损坏。频率振荡明显的特征之一，即柴油机工作噪声有规律地忽大忽小，因此必须引起高度重视。
4、云南同城工作不正常空调压缩机启动和电梯升降的瞬间会导致发电机发生±Hz频率漂移,造成UPS频繁切换。当频率、云南同城电压振荡变化超出UPS输入工作范围时，UPS由蓄电池供电,而发电机在无UPS负载时恢复正常，随即UPS又自动投人，这样交错进行。频率漂移会对UPS正常运行产生两方面影响。一方面是不能旁路，另一方面是电池寿命缩短。
二、云南同城发电机运行不稳定原因分析
在“市电——发电机——UPS”供电系统中，UPS电路结构决定了其输人非线性的特性。典型的是传统双变换在线式UPS，由于其输人端AC/DC变换器是整流滤波电路，它的输入电流是脉动电流，不仅输入功率因数低（0.7一0.8），还包括大量的高次谐波电流（30%一40%）。低输人功率因数和谐波电流都会通过发电机定子线圈的感性内阻，由于发电机组定子线圈内阻大于电力变压器的短路阻抗，因此发电机更易受到非线性负载的影响,即在同样的负载电流波形失真度（THDI）情况下，其电压波形失真度（THDI）大于变压器。同时的谐波电流使发电机损耗明显增大（磁滞损耗正比于电流频率,涡流损耗比于电流频率的平方及导线的电流趋肤效应），并使得发电机的输出电压波形失真度明显增大，严重影响发电机的正常工作。
此外，负载的阶跃变化、云南同城UPS前端滤波器提供的容性电流都是造成发电机组不能正常工作的主要原因。
三、云南同城发电机组的使用与维护
为确保发电机组的运行,日常运行维护和快速的故障排除至关重要。根据发电机组的不同,维护和检修的内容、云南同城步骤、云南同城方法有所区别，一般应按照发电机组保养要求和本单位制定的维护计划进行。
(1)定期检查项目定期测量发电机电池组的电压及内阻情况,并进行记录定期检查空气过滤器、云南同城冷却液位、云南同城驱动皮带、云南同城排烟系统、云南同城燃油液位、云南同城机油液位、云南同城各种控制器及工作环境等情况。
(2)须按照发电机组保养要求及时更换机油、云南同城三滤、云南同城启动电池及冷却液。
(3)定期由供应商对发电机组进行检测,并出具报上口
(4)定期(至少一个季度一次)进行发电机组空载、云南同城带载测试。
针对柴油发电机组出现的故障，应该有步骤有目的地进行检查与分析，切不可盲目检查，胡乱拆卸。应根据故障的异常征兆、云南同城迹象、云南同城响声、云南同城出现时机、云南同城变化规律来寻找故障产生的部位，从原理与结构层面进行细致的分析推理，做出正确判断来寻找产生故障原因。查找故障时,应从简到繁、云南同城由表及里,按系统部位分段分步骤进行。
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PT燃油泵的MVS调速器
在某些柴油机的PT泵上，除PTG调速器外，还装有MVS调速器(机械可变转速调速器)。MVS调速器可使柴油机在驾驶员所选定的转速下稳定运转，以适应推土机工作的要求。MVS调速器是一种全程调速器。
从油流顺序上看，MVS调速器安装在节流阀和切断阀之间。
MVS调速器的柱塞的一端承受来自齿轮泵并经滤清器过滤的燃油的油压，另一端与调速器弹簧滑套相接触，承受怠速弹簧和调速弹簧的弹力。
双臂杠杆与驾驶室内的油门操纵杆相连，扳动油门操纵杆即可改变调速弹簧的压缩程度，从而也就改变了柴油机的转速(调速范围)。当装有MVS调速器时，节流阀不是由驾驶员操纵，而是调定在某一位置(通常是 开度)上。
双臂杠杆触及低速限制螺钉时，柴油机在急速运转。这时，调速弹簧不起作用，由急速弹簧维持怠速运转稳定。当转速变化时，由于齿轮泵输油压力的变化，使柱塞移动，柱塞上的台阶变更了正常工作油路的流通面积，使送往喷油器的油压发生相应的改变，从而就变更了喷油器的每循环喷油量，保持了柴油机怠速的稳定性。
在柴油机正常工作时，转动双臂杠杆压缩调速弹簧使其具有一定的弹力。这时，怠速弹簧被完全压缩不起作用。调速弹簧弹力与油压的平衡，使柴油机在油门操纵杆所定的转速下运转。如此时转速变化，则由于油压的改变使柱塞移动，就改变了正常工作油路的流通面积，从而使柴油机的转速保持稳定。
低速限制螺钉和高速限制螺钉都是可以调整的。
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柴油发电机组发生重大故障前的有什么警示
柴油发电机组如果遇到很大的故障那就会有很严重的后果，那么发生故障前有哪些征兆呢？
中国人讲究防患于未然，下面我们来了解下柴油发电机发生重大故障的前兆:
1.烧瓦的前兆 柴油机工作中转速突然降低，负荷加重，发动机冒黑烟，机油压力下降，曲轴箱内发出“唧唧”的干磨擦声，这是烧瓦的前兆。遇到这种情况应立即停机，否则会进一步加重轴瓦的磨损，轴颈表面抓粘迅速扩展，轴瓦与轴颈很快就会粘结抱死，发动机熄火。
2.粘缸的前兆 粘缸一般在柴油机严重缺水的情况下发生，粘缸前发动机运转无力，水温表指示超过100℃，往机体上滴几滴冷水，有“嘶嘶”的响声，并冒白烟，水滴很快蒸发。这时应让发动机低速运转或怠速运转来降低机组温度，若立即熄火，会导致活塞与气缸套发生粘缸。
3.气门落缸的前兆 气门落入气缸，一般是由于气门杆折断、云南气门弹簧折断、云南气门弹簧座开裂，气门锁夹脱落等原因引起的。当缸盖部位发出“当当”敲击声(活塞碰气门)，“嚓嚓”磨擦声(活塞碰气门)或伴有其它不正常响声，发动机工作不稳时，往往是气门落缸的前兆，这时应立即停车熄火，否则将会打坏活塞、云南缸盖和缸套，甚至顶弯连杆，打破机体，折断曲轴。
4.捣缸的前兆 捣缸属破坏性较大的机械故障，除气门落缸引起捣缸外，大多是由于连杆螺栓松退引起的。连杆螺栓松退或拉伸后，连杆轴承配合间隙增大，这时在曲轴箱部位可听到“嗒嗒”的敲击声，敲击声由小变大，福建发动机 连杆螺栓完全脱落或折断，连杆及轴承盖甩出，打破机体及有关零件。
5.断轴的前兆 当柴油机曲轴轴颈轴肩处因疲劳产生隐性裂纹时，故障征兆尚不明显，随着裂纹的扩大加重，发动机曲轴箱内发出沉闷的敲击声，转速变化时敲击声加重，发动机冒黑烟，不久，敲击声逐渐增大，发动机产生抖动，曲轴断裂，随即烯火。因此，当发动机曲轴箱内出现异常声响时，应立即停机检查。
6.飞轮碎裂的前兆 当飞轮出现隐性裂纹时，用手锤敲击，会发出沙哑的响声，发动机工作时，飞轮会产生敲击声，转速变化时，响声会增大，发动机震抖。此时若不停机检查，很容易导致飞轮突然碎裂、云南碎片飞出伤人等恶性事故。
7.“飞车”的前兆 “飞车”前，柴油发电机一般都会出现冒蓝烟、云南烧机油或转速不稳现象。开始时柴油机的转速不受油门的控制，迅速上升，直到超过额定转速，发动机冒出大量黑烟或蓝烟。此时若不迅速采取断油、云南断气、云南减压等措施制止，发动机转速还会继续升高，并发出狂吼声，排气管浓烟弥漫，转速失去控制，就会造成捣缸等重大事故的发生。
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柴油发电机组的活塞环作用与使用条件
由于柴油发电机组某些活塞裙部膨胀槽的位置和顶部形状不对称或偏置销座等原因，使柴油发电机的活塞安装时有一定的方向。为了防止错装，这种活塞顶面上一般都有方向标记。
1、云南附近活塞环的分类与功用：按照公用活塞环可分为气环和油环两类
（1）气环也叫压缩环，用来密封活塞与气缸壁的间隙，防止气缸内的气体窜入曲轴箱，以及将活塞头部的热量传给气缸壁为活塞散热。另外还可起到刮油、云南附近布油等辅助作用，一般发电机组每个活塞装有2-3道气环。
（2）油环，用来将气缸壁上过量的润滑油刮回油底壳去，防止进入燃烧室，以及为气缸壁均匀布油。另为也起密封作用，一般发电机组有1-2道油环。
近年来随着发电机组转速的提高，活塞环的数目日趋减少，新发电机组多为两道气环一道油环。这样不仅减小了摩擦损失，还降低了活塞的高度，从而降低了发电机组的高度。
2、云南附近工作条件
活塞环是在高温、云南附近高压、云南附近高速和润滑困难的条件下工作的。柴油发电机的活塞环的运动情况很复杂，不仅和缸壁间有相对高速的滑动摩擦，还有与环槽侧面的上下撞击，以及由于环的径向张缩而产生的与环槽侧面相对的摩擦。因此，活塞环的磨损是柴油发电机组中磨损快的零件之一。另外，高温热负荷不仅使环的耐磨性下降，而且往往是弹性力下降的主要原因。上述恶劣条件对 道气环来说严重，因而其弹力下降和磨损的速度快。
3、云南附近材料与表明处理
根据活塞环的功用与工作条件，要求环的材料应具有好的耐热性、云南附近导热性、云南附近耐磨性、云南附近磨合性、云南附近任性和足够的弹性等。一般活塞环多用优质灰铸铁、云南附近球墨铸铁或合金铸铁制造。
因为活塞环槽侧面的磨损往往是活塞早期磨损的主要原因，其外表面多进行镀铬处理。这样使气缸、云南附近活塞特别是活塞环的寿命大大提高。
4、云南附近间隙
发电机组工作时，活塞和活塞环都会发生膨胀。因此，活塞在气缸内应有开口间隙，与环槽间应有侧隙和背隙。
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柴油发电机的温度传感器有几种分类
(1)温度传感器的分类 温度传感器有线绕电阻式、云南附近热敏电阻式、云南附近扩散电阻式和热电耦式等，以热电偶、云南附近热电阻所用多。
1)热电偶。热电偶将两种不同性质的金属贴合在一起，当环境温度变化时，在其结合面上将产生电位差，这一原理可以用来测量温度。
2)热敏电阻。热敏电阻利用导体的电阻随温度变化而变化的特性来测量温度。热敏电阻是属于在温度变化时电阻值变化较大(温度系数大)的一种硅半导体，由镍、云南附近铜、云南附近锌、云南附近镁、云南附近锰等金属与一些金属氧化物以适当比例混合并在高温下烧结而成。所掺金属氧化物的比例和烧结温度的不同，可制成用于不同温度范围的热敏电阻。
在一般情况下，将工作温度范围在-20～130℃的半导体用作水温传感器；将工作温度范围在600～1000℃的半导体用作检测触媒温度的传感器(如排气温度传感器)。
按电阻值随温度变化的特性，可将热敏电阻分为NTC型、云南附近PTC型和CRT型三类。
①NTC(负温度系数)型随着温度上升电阻值减小的热敏电阻。
②PTC(正温度系数)型随着温度上升电阻值增大的热敏电阻。
③CRT(临界温度系数)型随着温度上升电阻值按指数函数减小的热敏电阻。
在上述三种热敏电阻中，NTC型热敏电阻较多地应用于柴油机传感器。在工程上，热敏电阻可根据需要制成各种不同形状，其可测阻值范围在几欧姆至几兆欧姆。NTC热敏电阻温度传感器线性较差，利用铂丝电阻随温度线性变化的特性可制成铂热敏电阻传感器。
(2)水温和润滑油温度传感器 水温传感器一般安装在缸体水套、云南附近缸体出水口上，与冷却水接触，以尽量准确地检测到缸体水温的状况，机油温度传感器则可安装于机油冷却器等处。温度传感器总成一般是由垫圈、云南附近水温传感器、云南附近导线接头三部分组成。
1)NTC型传感器。NTC热敏电阻式温度传感器内部是一个半导体热敏电阻，具有负的温度电阻系数，可用于测量水温和油温。水温、云南附近油温愈低，电阻愈高；反之，温度愈高，电阻愈低，温度传感器可以与水温表、云南附近油温表连接，也可与柴油机ECU连接。
以水温传感器为例，当与水温表连接时，若外壳搭铁，则可只用一根连线。水温传感器与水温表的组合可分为热敏电阻式传感器与双金属片式水温表、云南附近热敏电阻式传感器与电磁式水温表、云南附近热敏电阻式传感器与动磁式水温表等数种。其中热敏电阻式传感器与双金属片式水温表的线路连接：当水温低时，热敏电阻值高，回路中电流较小，电阻丝的发热量小，双金属片稍有弯曲，指示针在低温区(C区)。当水温高时，热敏电阻值小，通过回路的电流较大，电阻丝的发热量较大，双金属片弯曲变形较大，指示针指向高温区(H区)。公明发电机
水温传感器和柴油机ECU的连接：传感器的热敏电阻与ECU内部上拉电阻分压后，产生一个随热敏电阻阻值的变化而变化的电压、云南附近柴油机ECU根据这一电压的变化测得柴油机冷却水温度。
有些水温传感器包括2个热敏电阻，有4个接线柱(四线型)，2个接柱与柴油机ECU连接，另外2个接柱与水温表连接。接线柱与柴油机ECU连接，向ECU提供水温信号。接线柱与水温表连接，显示水温读数。
2)开关型水温传感器。双金属片式水温传感器可构成开关型传感器，可与水温过高报警灯连接。当冷却水温正常时双金属片变形小，触点分开，报警灯不亮。如果冷却水温升高到95～105℃以上，双金属片由于温度升高而弯曲变形较大，使触点闭合，报警灯电路接通发亮。
