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高原条件下柴油机发电机组排除故障及维修保养的方法 摘要分析增压工频柴油发电机组在地处高寒、缺氧地区难启动,故障率高,可靠性不易保证的原因,简要介绍高原条件下柴油机发电机组排除故障及维修保养的方法。 增压工频发电机组构成 (1 )传动系统机组以柴油机为动力,通过弹性圈、柱销、联轴器驱动发电机,由控制屏控制、监视、调整发电机的输出电压,并向外供电。 (2)电气系统机组电气系统视所配发电机的电气原理(或发电机组型号)而定。 主电路作为机组电能输送电路,由发电机定子输出端(U、V、W、N)引出于接线板上。 测量电路由工频电流表、工频电压表、频率表、转换开关等组成,用于量测电路中的电流、电压和频率值,转换开关的手柄转至不同位置,可以从电压表上量得主电路中对应相位上的线电压值。 柴油机电路由蓄电池、起动电动机、充电发电机、继电调节器、电锁开关、启动按钮等部件经导线连接组成,用做机组的启动和正常工作时自动稳压、过载保护和对蓄电池充电。 发电机组工作条件 机组在下述高原条件下能输出额定功率的47%,并能可靠工作:海拔4000、4800m;环境温度为4℃;机组应可靠接地,接地线应和发电机接地螺钉连接牢固。检查各电气连接部位接触是否良好,并排除发柴油机应采取低温启动措施,发电机低速运转min左右,待机油油温高于45℃、水温升至55℃时,发电机才能正常工作 冷机启动前的准备和检查机组如果几小时或几天没有启动,必须检查蓄电池是否还有足够的电能。检查散热器是否有足够的防冻液。如果加水,以加热水为好,防止冲结。 机组内外各部件上的灰尘和污垢,重点是控制屏内仪表板及发电机炭刷、集电环等,灰尘时严禁用带油物擦拭。尽量以填代挖,以减少对原地面热扰动。禁止损毁施工处所的植被。钻机底座下发动机散热部分铺设聚苯烯泡沫塑料隔热板,以减少对地基土的热侵人护筒埋人多年冻土一定深度,成桩后不拆除护筒,保护桩基的稳定性在钻孔桩附近设移动式钢制泥浆沉淀池避免泥浆外流,废浆运至设计或地力环保部门指定的地点妥善处理混凝土拌和站应设置在距线路200以远的亻氐含冰量地带,避免冬季原材料加温造成热效应破坏多年冻土环境,混凝土掺入低温早强耐久混凝上外加剂,降低冰点,减小热机组维护 检查机组各连接紧固件是否可靠,有无松动或缺件。检查控制屏内各电气元件连接线是否牢固,排除松动或脱焊现像。用5開V兆欧表(额定电压低于1佣v者用250 v兆欧表)检查机组各独立电气回路对地电阻及回路间的绝缘电阻,测量时,各开关处于接通位置,半导体器件、电容器等均应拆除或短接。测得电阻应不小于2 (C),如发电机受潮在运行前必须进行干燥处理检查柴油机油底壳内机油的存量及机油是否变质,油量不足时应添加至规定油面位置,变质或污浊的应更换。 现的故障和不正常现象,接触不良、短路或断路等各种事故发生。 排除机组故障壳体带电原因是接触不良、绝缘电阻过低,相线与机壳相碰排除方法:0用5開V兆欧表测量绝缘电阻,电阻值低于1MO时应检查机组内线路绝缘有无损坏使接地线、接零线接触良好检查线路,接好断线处或更换导线。 空负荷时,电压表无读数或达不到额定值用万用表测量发电机输出端,判断是否有额定电压,如有,说明电表损坏或接线有断处。励磁电路故障检查并测量励磁元件及线路熔断器芯烧断接线处接触不良或断路。电刷磨损过大压力不够造成发电机电刷接触。测量发电机内硅整流管是否正常元件、接点、触点过热接点、接头松脱,接触不良触点或接点烧伤氧化。绝缘电阻过低导线或元件损坏后碰地,绝缘层电阻为发电机线圈受潮,应烘干线圈配电线路受潮电瓶不能止常充电调节器损坏,更换调节器充电。 实践表明,在首藏高原维修发电机查找故障难度大,故障点多,启动机械困难,主要是因为高寒、缺氧使用中应加强保养下作,并经常检修。暂时不用的机组,或需要停机3个月以内的可不进行油封但在风沙、大雪低温(平均气温在一30℃)条件下,必须放下净冷却水或防冻液、机油,彻底整理和清洁机组之,在电刷面用厚牛皮纸衬垫,用塑料布将柴油机的进气口、排气口和发电机端盖上的通风孔包扎好,将机组底盘垫高、垫稳;将蓄电池取下,单独存放及时充电在机组上用帐篷盖严 存放在库房,注意防潮所用油品应在相应标准十提,为确保止常供电,建议增加备用机组数量。



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发电机的分类、原理、结构、使用方法,告别小白,一文全明白 发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。 发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。 一、发电机的分类 柴油发电机组中的发电机是将柴油机的机械能转变为电能的装置,是电力的输出部分。柴油发电机组的种类较多,通常可按以下方法进行分类: ①按使用条件不同,柴油发电机组可分为陆用和船用两大类,陆用机组又可分为固定式和移动式(拖车式)两类。 ②按陆用机组使用要求的不同,柴油发电机组可分为普通型、自动化型、低噪声型和低噪声自动化型。 ③按发电机输出电流性质的不同,柴油发电机组可分为交流发电机组和直流发电机组。 ④按交流同步发电机励磁方式的不同,柴油发电机组可分为装备旋转交流励磁机励磁系统的机组和装备静止励磁机励磁系统的机组; ⑤按柴油发电机组用途的不同,柴油发电机组可分为常用发电机组、备用发电机组、应急发电机组。 二、发电机的工作原理 1、柴油发电机 柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行,称为‘作功’。 2、汽油发电机 汽油机驱动发电机运转,将汽油的能量转化为电能。在汽油机汽缸内,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行作功。 无论是柴油发电机还是汽油发电机,都是各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与动力机曲轴同轴安装,就可以利用动力机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。 三、发电机的结构 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流。 四、发电机的使用方法 发电机组的电压变化率约为20~40%。一般工业和家用负载都要求电压保持基本不变。为此,随着负载电流的增大,必须相应地调整励磁电流。虽然调整特性的变化趋势与外特性正好相反,对于感性和纯电阻性负载,它是上升的,而在容性负载下,一般是下降的。 (1)机组启动前的准备: 1.检查润滑油的油位、冷却液液位、燃油量; 2.检查柴油机的供油、润滑、冷却等系统各个管路及接头有无漏油漏水现象; 3.检查电气线路有无破皮等漏电隐患,接地线电气线路是否松动,机组与基础的连接是否牢固; 4.若环境温度低于零度时,须在散热器内添加一定比例的防冻剂; 5.柴油发电机组 次启动或停机较长时间后再次启动,应先用手压泵排尽燃油系统内的空气。 (2)启动: 1.合上控制箱内的保险后,按启动按钮,按下按钮3~5s,若启动不成功,应等20s左右再次启动。若多次启动不成功,应停止启动操作,排除电瓶电压或油路等故障因数后,再次启动; 2.启动时应观察几油压力,若油压无显示或很低时,应立即停车检查。 (3)运行: 1.机组启动后,检查控制箱模块各项参数;机油压力、水温、电压、频率等; 2.通常情况下,机组启动后转速直接达到额定转速;有怠速要求的机组,怠速时间一般为3~5min,怠速时间不易过长,否则可能烧坏发电机相关元器件; 3.检查机组油路、水路及电器的渗漏情况; 4.检查机组各连接处的紧固情况,看有无松动和剧烈振动; 5.观察机组各种保护和监视装置是否正常; 6.当转素达到额定转速,起空载运行的各项参数稳定后,合闸供电; 7.检查确认控制屏各项参数是否在允许的范围内,再次检查机组的振动,有无三漏及其他故障; 8.机组运行时严禁超载。 (4)正常停机: 停机前必须先分闸,一般情况卸载后需运行3~5min停机。 (5)紧急停机: 1.发电机组运转出现异常情况时,必须立即停机; 2.紧急停机时,按下急停按钮或将喷油泵停机控制手柄迅速推倒停车位置。 (6)保养事项: 1.柴油机滤芯更换时间为300H;空气滤芯更换时间为每400H;机油滤芯 次更换时间为50H,以后为250H。 2.机油 次更换时间为50H,以后机油正常更换时间为每250H。



发电机管理中的3个有用细节 故障背景:2017年5月20日该轮靠泊印度洋留尼旺岛,锅炉发生点火故障,于是发电机换用轻柴油。换油后不久,发现发电机上的燃油管有滴漏,当时忙于处理锅炉问题,为减少柴油损失,当即关闭了停车状态的一号和三号发电机燃油进出管路的相关阀门。 故障现象:第二天船舶离港时,当班轮机员凌晨4点打给我,说一号发电机不能并车,三号发电机能并车但只能承担150 KW,再加负荷就加不上去。我立即下机舱,检查发电机相关情况,滑油、冷却水各项参数未见明显异常。我尝试向三号发电机手动转移负载,多次手动调节调速器以增加燃油供油量,但负荷没有变化。尝试一号发电机并车,自动与手动并车都未成功,一号发电机显示频率过高。 打开三号发电机保护盖检查高压油泵,油泵齿条拉杆均能自由活动,油尺刻度指示在较大值,排除了油泵的问题,再检查相关管路,发现有个进油阀处于关闭状态,当即慢慢全开燃油阀,三号发电机立即加载到500KW,负荷转移正常。 注意力再转向一号发电机,发现一号发电机类似的进油阀也未打开,当即打开进油阀,并再次尝试并车,但还是并车失败。到港时一号发电机是正常使用的,频率、转速,负荷的转移各项指标都正常,怎么突然就转速过高了呢? 故障措施:三号发电机正常之后,我全部精力集中在一号发电机不能并车的问题上,之前发电机转速感应器出现过速度显示的问题,所以首先还是考虑转速感应器故障,怀疑有可能是感应器脏了或者跟飞轮的间隙超标。该发电机有两个pick-up(转速感应器),一个用于机旁控制屏显示,一个用于发电机控制系统。当即取出两个感应器,其中一个确实脏了,擦拭干净后,检查了速度感应器的阻值,确认正常,重新装回,调整好间隙,重新启动发电机,转速还是过高--950RPM。 排除了转速感应器的问题,那么故障就应该在机械部分。检查高压油泵,调节拉杆活动正常;检查调速器,该调速器品牌是Regulateurs Europa,型号1102V-4G-25R。发现调速器上的手动速度调节旋钮卡住了,很难转动,联想到二管轮的交接班记录,提示该调速器的同步马达(下图中的021)不是原装备件,当时由于缺少原装备件,用的是上个管理公司遗留下来的其他制造商备件。拆下同步马达,与近期在新加坡刚接收到的原装备件对比,发现两个同步马达参数不一致:非原装备件,制造商Woodward,电压24V,转速2000 RPM,功率5瓦;原装备件,制造商Groschopp,电压24V ,转速2700RPM,功率2瓦,电流0.25A。进一步拆开非原装同步马达,发现马达的塑料齿轮磨损,不能转动。 换上新的同步马达,启动发电机,调节手动转速旋钮,使转速达到916RPM, 待发电机转速稳定后尝试并车,发电机可以成功并车。但是又出现个新问题,并车后一号发电机功率并未提高,相反地,出现逆功率跳闸的现象,几次尝试都是如此。我决定让三管轮在并车屏上尝试并车,我与电机员在发电机旁观察,双方用对讲机联系,发现当发电机并车成功后,调速器速度控制旋钮被同步马达向逆时针方向旋转导致柴油机减速,这与并车后调速器的正确动作恰恰相反,正常情况下,调速器速度控制旋钮应该顺时针方向旋转使柴油机加速从而增加本机承载负荷能力,维持转速稳定。查找到问题症结后,我们再对比同步发电机马达的电压与电流情况、查找相关发电机电线接线图纸,发现一号发电机相关接线控制板亦与原厂图纸一致,这说明接线未曾改动过。于是我们改变同步马达背后的接线,将其对调,再次启动发电机,并车成功,负荷转移顺畅,问题解决。 经过该事件,发现以下几点在未来的轮机管理工作中值得引起注意: 启动发电机之前,一定要检查相关管路系统,之前做出过状态改变的相关阀门,一定要及时设置好。交接班工作一定要交接清楚,不能有遗漏; 该事件的起因在于启动发电机之前没有将关闭的燃油阀打开,该轮经过几任管理公司管理,燃油管路的阀门老化,在全关时仍然存在些许燃油泄漏,造成一号发电机启动时,能正常启动,调速器在燃油量不足的情况下加大油门以保持额定转速,但同步马达因为调速器不正常动作导致里面的齿轮损坏,造成了同步马达卡死,以至于发电机转速达到950RPM 后不能减速。这一点在发电机的管理工作中一定要考虑到; 不同管理公司的备件采购途径不一样,存在大量第三方生产的备件,与原厂备件相比,有些参数都不一致,有些即使铭牌上参数一致,但物理尺寸却不一致。这给轮机员维护保养时带来了诸多不便。主管轮机员在接受备件时一定要仔细核对,避免到使用时陷入被动;即使是原装件,电器要考虑正负极性,机械要考虑左旋右旋。

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