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延长发电机使用寿命和保证正常工作的重要一环是什么
磨损和轴承烧蚀,在很大程度上是由于润滑不良所引起的。加强润滑系统的检修与保养,是延长设备使用寿命和保证其正常工作的重要一环。
柴油发电机工作时,由于燃料燃烧和运动机件间的摩擦都将产生大量热量,促使机件受到强烈的热,温度升得很高。冷却系统的任务就是强制地将零件所吸收的热量及时散发出去,以保证其温度在适当范围内,从而保证发动机的正常运转。冷却水温度过高,将会造成汽缸和进气道温度过高,使进人的新鲜空气因受热而膨胀,减少充气量,使发动机功率下降,油耗增加。冷却系统在使用过程中,其常见故障有:水套和散热器内的水垢增加,散热器破裂漏水,节温器失灵以及水泵机件损坏等,这些故障都会降低冷却系统的工作效能。因此,必须对冷却系统进行定期维护与检修。
润滑系统的任务是将洁净的、温度适当的润滑油(机油)以一定的压力送至各摩擦表面进行润滑,使两个摩擦表面之间形成一定的油膜层以避免干摩擦,减小摩擦阻力,减轻机械磨损,降低功率消耗,从而提高柴油发电机工作的可靠性和耐久性。润滑系统的五大作用如下。
①减摩:使两零件间形成液体摩擦以降低摩擦因数,减少摩擦功,提高机械效率;减少零件磨损,延长使用寿命。
②冷却:通过润滑油带走零件所吸收的部分热量,使零件温度不致过高。
③清洁:利用循环润滑油冲洗零件表面,带走因零件磨损形成的金属屑等脏物。
④密封:利用润滑油膜,提高汽缸的密封性。
⑤防锈:润滑油附着于零件表面,可防止零件表面与水分、空气及燃气接触而发生氧化和锈蚀,以减少腐蚀性磨损。
此外,润滑油膜还有减轻轴与轴承间和其他零件间冲击负荷的作用。
柴油发电机按机油输送到运动零件摩擦表面的方式不同,其主要有三种润滑方式:激溅式润滑、压力式润滑和油雾润滑。
只有小缸径单缸柴油发电机,采用激溅式润滑而不用机油泵(压力式润滑)的。它利用固定在连杆大头盖上特制的油勺,在每次旋转中伸人到油底壳油面下,将机油飞溅起来,以润滑发动机各摩擦表面。其优点是结构简单、消耗功率小、成本低,缺点是润滑不够可靠,机油易起泡,消耗量大。
现代多缸柴油发电机大多采用以压力循环润滑为主、飞溅润滑和油雾润滑为辅的复合润滑方式。复合润滑方式工作可靠,并可使整个润滑系统结构简化。对于承受负荷较大,相对运动速度较高的摩擦表面,如主轴承、连杆轴承、凸轮轴轴承等机件采用压力润滑。它是利用机油泵的压力,把机油从油底壳经油道和油管送到各运动零件的摩擦表面进行润滑。这种润滑方式润滑可靠、效果好,并具有很高的清洗和冷却作用。对于用压力送油难以达到、承受负荷不大和相对运动速度较小的摩擦表面,如汽缸壁、正时齿轮和凸轮表面等处,则用经轴承间隙处激溅出来的油滴进行润滑。对于气门调整螺钉球头、气门杆顶端与摇臂等处,则利用油雾附着于摩擦表面周围,积多后渗入摩擦部位进行润滑。
柴油发电机的某些辅助装置(如风扇、水泵、启动机和充电机等),只需定期地向相关部位加注润滑脂即可。
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静音式柴油发电机组有哪些保护优势
静音式柴油发电机组能够降低噪音,在住宅,医院等场所非常受欢迎,下面我们再来看看静音式柴油发电机的十大保护优势。
1、静音柴油发电机失磁保护
失磁保护作为发电机励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障保护。由整定值自动随有功功率变化的励磁低电压Ufd(P)、系统低电压、静稳阻抗、TV断线等判据构成,分别动作于发信号和解列灭磁。励磁低电压Ufd(P)判据和静稳阻抗判据均与静稳边界有关,可检测发电机是否因失磁而失去静态稳定。静稳阻抗判据在失磁后静稳边界时动作。
2、静音柴油发电机过激磁保护
过激磁保护是反应发电机因频率降低或者电压过高引起铁芯工作磁密过高的保护。过激磁保护分高、低两段定值,低定值经固定延时5s发出信号和降低励磁电压(降低励磁电压、励磁电流的功能暂未用),高定值经反时限动作于解列灭磁。反时限延时上限为5秒,下限为200秒。
3、静音柴油发电机定子接地保护
发电机定子接地保护作为发电机定子单相接地故障保护,由基波零序电压部分和三次谐波电压两部分组成,基波零序电压保护机端至机尾95%区域的定子绕组单相接地故障,由反映发电机机端零序电压原理构成,经时限t1(3s)动作于解列灭磁;三次谐波电压保护机尾至机端30%区域的定子绕组单相接地故障,由发电机中性点和机端三次谐波原理构成,经时限t2(5s)动作于信号。二者组成的定子接地保护。保护设有PT断线闭锁。
4、静音柴油发电机定子匝间保护
保护由纵向零序电压和故障分呈负序方向判据构成,设置PT断线闭锁措施,作为发电机内部匝间、相间短路以及定子绕组开焊的主保护.故障分量负序方向判据通过检测流出发电机的负序功率实现纵向零序电压判据通检测中性点与发电机中性点直接相连但不接地的3PT开口三角绕组所输出的纵向3U0实现。保护动作于全停。
5、静音柴油发电机失步保护
保护采用三阻抗元件,通过阻抗的轨迹变化来检测滑极次数并确定振荡中心的位置。在短路故障、系统振荡、电压回路断线等情况下,保护不误动作。保护一般动作于信号;当振荡中心在发电机-变压器组内部,保护I段启动经t1(0.5s)发跳闸命令, 动作于解列灭磁;当振荡中心在发电机-变压器组外部,保护II段启动经t2(2s)发信号。保护装设有电流闭锁装置,用以保证在断路器断开时电流不超过断路器额定失步开断电流。
6、静音柴油发电机低频累加保护
低频累加保护反应系统频率降低对汽轮机影响的累积效应,保护由灵敏的频率继电器和计数器组成,经出口断路器辅助接点闭锁(即发电机退出运行时低频累加保护也退出运行),累计系统频率低于频率定值47.5Hz的时间,当累计时间达到整定值3000秒时,经延时30秒动作于发信号。装置在运行时可实时监视:定值,频率f及累计时间的显示。
7、静音柴油发电机励磁回路过负荷保护
励磁回路过负荷保护用作转子励磁回路过流或过负荷的保护,接成三相式,由定时限和反时限两部分组成。 定时限部分动作电流按正常运行 额定电流下能可靠返回的条件整定,经时限t1(5s)动作于信号和降低励磁电流(降低励磁电流的功能未用);反时限部分动作特性按发电机励磁绕组的过负荷能力确定,保护动作于解列灭磁,反时限上限为10秒。
8、静音柴油发电机转子一点接地保护
发电机转子一点接地保护用于反应发电机转子回路一点接地故障,保护采用乒乓式切换原理,轮流采样转子回路正、负极对地电压,通过求解两个不同的接地回路方程,实时计算转子接地电阻和接地位置。保护经延时2秒动作于信号。
9、静音柴油发电机对称过负荷保护
保护装置由定时限和反时限两部分组成,定时限部分经时限5秒动作于信号。反时限动作特性按发电机承受过负荷电流的能力确定,动作于解列。保护装置能反应发电机定子的热积累过程。
10、静音柴油发电机负序过负荷保护
保护装置由定时限和反时限两部分组成,定时限动作电流按躲过发电机长期允许的负序电流值和躲过 负荷下负序电流滤过器不平衡的电流值整定,经时限3秒动作于信号。反时限动作特性按发电机承受负序电流的能力确定,动作于解列灭磁。
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只有正确的操作和保养才能减少柴油发电机气缸套的异常磨损
柴油发电机气缸套磨损的形式多样而复杂,主要有:磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损和穴蚀等,通常是几种磨损形式同时存在,互相影响,相互作用,从而加剧了气缸套的磨损。柴油发电机气缸套异常磨损与操作、保养方法有很大关系,只有保持正确的操作和保养方法,才能有效减少和柴油发电机气缸套的异常磨损,延长使用寿命和大修间隔期,降低使用成本,提高企业的经济效益。
气缸套异常磨损的原因分析:气缸套的磨损分为正常磨损和异常磨损。正常磨损是在正常工作条件下所发生的磨损,一般分3个阶段,即:初始磨合期、稳定磨损期和后期急剧磨耗期。正常磨损的磨损率较低,一般为0.01~0.08mm/1000h;异常磨损率则达到10~15mm/1000h。根据维修经验分析,在灰尘多的环境下工作的柴油发电机的气缸套异常磨损主要与下列因素有关:
1.操作不正确造成的气缸套异常磨损分为以下几类:
超速超负荷作业:柴油发电机超速运转时,活塞运动速度加快,缸套和活塞环间摩擦表面温度随速度增加而升高,当缸套表面温度升高至200℃左右时,缸套表面润滑油膜遭到破坏,摩擦状态也由边界摩擦变为干摩擦。同样,超负荷作业时,进油量增多,燃烧室内空气充量相对较为不足,造成燃料燃烧不完全,导致排气温度高,缸套表面温度随之上升,润滑油膜被烧蚀、破坏,使摩擦面间润滑不良,产生干摩擦。燃烧不完全和润滑油被烧蚀,使缸套表面积炭增多,产生了磨粒磨损;同时润滑油的高温扩散性差,易产生高温腐蚀。因此,长期超速超负荷作业,缸套异常磨损特别严重。
频繁变换工况:当发电机在变换工况下运行时,如启动、停机、变负荷等,缸套和活塞环表面间的润滑油膜会随之发生变化,容易使缸套磨损。
为以下几类:
(1)“三滤”未清洁或失效而没能及时更换:烟尘主要含有石英砂等,柴油发电机在含尘量较多的环境中作业时,灰尘易随着空气经进气系统带入气缸中。此外也有可能是污染了灰尘的机油和燃油一道进入发电机。当空气弗列加滤清器、燃油弗列加滤清器和机油弗列加滤清器因灰尘堵塞而未清洁或失效而无及时更换时,灰尘就较易进入发电机,这些尘埃进入摩擦面后,由于硬度比摩擦面高,引起磨粒磨损。有试验表明,当磨粒直径在30m左右时,所造成的磨粒磨损为剧烈,而磨粒粒度太大或太小的磨粒磨损则较轻微。在弗列加滤清器过滤效果良好的情况下,弗列加滤清器一般能过滤掉10m以上的磨粒,因此经常清洁弗列加滤清器和及时更换失效的弗列加滤清器,对减少磨粒磨损有很大作用。
(2)冷却水温度太低或太高:冷却水温度过低,则因燃烧生成的二氧化碳、硫的氧化物容易与凝结于缸壁的水滴结合成碳酸、硫酸和亚硫酸,对缸壁造成严重的酸腐蚀;同时温度低,燃料不能完全燃烧,一部分成为废气排出,一部分则渗入并破坏缸壁的润滑油,导致摩擦面间润滑不良,磨损加剧。冷却水温度太高,则使润滑油养化严重。有试验表明,温度每增加10℃,氧化速度将增加一倍,因此,缸套壁温度过高,润滑油膜氧化速度进行得很快,此时润滑油粘度降低,油膜容易破坏,加剧磨损,根据对许多柴油机的试验表明,冷却水温度在75~80℃为宜,此时磨损量较低;另外,润滑油在高温氧化后生成的积炭使摩擦表面产生磨粒磨损,使磨损更加严重。造成冷却水温度太低和太高的原因主要有:发电机频繁开开停停或启动时节温器失效致冷却水始终未能进行小循环使冷却水温度太低。水箱水量太少,水泵风扇皮带太松致风扇风力不足;冷却水道堵塞水流不畅,水箱冷却片污物多致散热差;冷却水道渗入高温气体;润滑油变质缸套积碳散热差、磨损严重等,均会造成水温偏高。
(3)燃烧室内积炭多:柴油发电机运转一段时间后,就会在活塞顶、进排气门、气缸盖的燃烧室上面积聚一定数量的积炭,若没有及时清理,这些积炭就会在摩擦面间形成磨粒,使摩擦面产生磨粒磨损;同时因积炭造成表面散热差,导致磨擦面间表面温度升高,降低润滑油的润滑性能,也同样加剧了气缸套的磨损。
(4)润滑油变质:润滑油变质后对金属表面的吸附力和分散力下降,从而使有腐蚀磨损表面更加严重,表面摩擦状态也由于润滑油的变质而粘度下降,容易破坏润滑油膜,使表面磨损加大,对此,应定期更换润滑油,确保表面处于良好润滑状态。
为防止气缸套发生类似上面的异常磨损,应做好以下几点措施:
1)柴油发电机启动后,应适当地慢转一段较短时间,待温度升高后,再带负荷工作;柴油发电机在带负荷工作时转速应均匀,不应在超负荷情况下工作,工作温度要保持在规定的范围内,不可过高或过低;
2)按时清洁更换失效的空气弗列加滤清器、燃油弗列加滤清器和机油弗列加滤清器;按不同季节更换不同的润滑油,定期添加或更换油底壳的润滑油;定期清洁活塞顶、气门及气缸盖上的积炭;经常清洗水箱,清通冷却水道,检查、调整风扇皮带,检查节温器性能,失效应及时更换。
3)发现柴油发电机有故障时要及时排除,避免因小故障而造成大的损失;