柴油发电机组使用维护指南.docx
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柴油发电机组使用维护指南
柴油发电机组使用维护指南
青岛弘信源动力设备有限公司
2015．05
责任重于保养
防患重于维修
●安全警告………………………………………………………………1
●柴油发电机组简介……………………………………………………3
●柴油发电机组组成……………………………………………………6
●柴油机基础知识………………………………………………………10
●发电机基础知识………………………………………………………14
●柴油发电机组操作规程………………………………………………16
●柴油发电机组保养规程………………………………………………18
●柴油发电机组故障诊断及处理………………………………………22
●柴油机零部件损坏分析………………………………………………30
●如何从声音判断发电机组运行状态…………………………………35
安全警告
1.发电机组启动前所有的保护装置、特别是冷却风扇保护罩必须正确牢固安装。
在运转前所有的电器应检查是否联结牢固。
应保证所有地线接地良好可靠。
所有可以锁定的门和盖板在运转前应固定。
2.如对设备内部进行清洁或修理，请将蓄电池负极线拆下并贴上警示标记以防发动机意外启动引起人身伤害。
3.机组运转时切勿试图将手伸入机组运转部位。
4.工作时必须穿工作服防止宽松衣服、手、长头发等绞入转动部位防止油、水、气和机身烫伤人体。
不要在冷却液未完全冷却时拧开散热器盖。
待冷却液冷却后先拧松盖子让里面的气体先行释放然后才能把盖拧开。
5.在机组上使用的燃料、机油、冷却液体、润滑剂及蓄电池的电解液都是工业上常用的然而使用处理不当亦会产生对人体的伤害。
不要用皮肤接触燃料、油、冷却液与电解液。
若有涉及应及时清洗必要时找医生处理。
6.机组使用的燃料和排出的烟雾是易燃及有潜在爆炸的危险。
谨慎处理这些物质可以防患于未然。
同时机房应备有灭火装置与器具。
使用人员必须懂得如何使用。
7.噪音可以干扰工作效率,分散注意力。
工作在机组附近的人员必须戴隔音耳罩。
柴油发电机组简介
柴油发电机组是以柴油机为原动机，拖动同步发电机发电的一种电源设备。
是一种起动迅速、操作维修方便、投资少、对环境的适应性能较强的发电装置。
柴油发电机组适用于市电电网不能输送到通信局站、矿区、林区、牧区和国防工程等场合，要求能独立供电，作动力和照明的主电源。
对于市电的地区，而供电可靠性要求高，不允许停电和要求几秒内能讯速恢复供电的单位，例如通信、银行、宾馆、机场等重要部门，可作为应急备用电源，一旦市电停电能迅速提供稳定的交流电源。
1.功率标定：
1.115min功率：
即柴油机允许运行15min的最大功率。
短时间内可能超负荷运行和要求具有加速性能的标定功率，
1.21h功率：
即柴油机允许持续运行1h的最大有效功率。
1.312h功率：
即柴油机允许持续运转12h的最大有效功率，即我们常说的额定功率。
1.4持续功率：
即柴油机允许长时间持续运行的最大有功率。
2.型号含义：
2.1机组输出的额定功率（KW）用数字表示。
2.2机组输出电流的种类：
G—交流工频；P一交流中频；S一交流双频；Z一直流
2.3机组的类型：
F—陆用；FC一船用；Q—汽车电站；T一挂（拖）车。
2.4机组的控制特征：
缺位为手动（普通型）；Z—自动化；S-低噪音；SZ-低噪声自动化。
3.性能等级：
3.1G1级性能要求适用于只需规定其电压和频率的基本参数的连接负载。
3.2G2级性能要求适用于对电压特性与公用电力系统有相同要求的负载。
3.3G3级性能要求适用于对频率、电压和波形特性有严格要求的连接设备。
3.4G4级性能要求适用于对频率、电压和波形特性有特别严格要求的负载。
4.分类：
4.1按照发动机的燃料分类；可分柴油发电机组和复合燃料发电机组
4.2按照转速分类；可分为高速、中速、低速柴油发电机组
4.3按照使用条件分类：
可分为陆用、船用、挂车式和汽车式柴油发电机组。
其中陆用发电机组：
包⑷括移动式和固定式。
陆用机组又可以分为普通型、自动化型、低噪音型、低噪音自动化型四种
4.4按用途分类：
常用机组、备用机组、应急机组
柴油发电机组组成
1.柴油发电机组结构
柴油发电机组由柴油机、发电机、控制系统三大部分及其他辅助设备组成。
常规机组结构图如下：
1.1柴油机
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。
（a）按冷却系统分：
风冷、水冷、开式、闭式；
（b）按调速方式分：
机械离心、机械液压、电子调速、电子燃油喷射；
（c）按结构分：
直列式、V形；
1.2发电机
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。
（a）按有无电刷分：
有刷；无刷；
（b）按励磁系统分：
相复励；可控相复励；三次谐波可控硅励磁；基波（辅绕组）可控硅励磁；脉宽调制；永磁机可控硅励磁；
1.3控制系统
柴油发电机组工作过程的监示和控制，包括柴油机工作参数的测量显示、发电机电量测量显示、发电机输出主回路控制、柴油机、发电机保护及发电组过程控制。
（a）按结构分：
一体化控制箱、分体控制屏
（b）按功能分：
手动型、自动化型、并联型
柴油机基础知识
1.柴油机概述
凡是将某种能量转变成机械能的装置统称发动机。
根据燃料燃烧的地点不同，热机可分为内燃机和外燃机（如蒸汽机就是外燃机，因燃料在发动机外部进行燃烧。
）
1.1内燃机分类
■按照所用燃料分为：
柴油机、汽油机、天然气机。
■按照完成一个工作循环的行程数分为：
二行程内燃机和四行程内燃机。
■按照气缸在布置方式分为：
直列式、卧式、V式等内燃机。
■按照进气方式不同可分为：
增压式和非增压式。
■按散热方式分为：
风冷式和水冷式。
■按点火方式不同可分为：
压燃式和点燃式。
■按额定转速分为：
低速为600转／分以下、中速为600-1000转／分内、高速为1000转／分以上。
1.2柴油机的基本结构
■机体组件：
1、机体。
2、气缸套。
3、气缸盖。
4、油底壳。
■曲柄连杆机构：
1、活塞组。
2、连杆组。
3、曲轴组。
■配气机构及进排气系统
■增压系统
1.3常用名词术语
■上止点——是指活塞在气缸中运动的最上端位置，也就是活塞离曲轴中心最远的位置。
■下止点——是指活塞在气缸中运动的最下端位置，也就是活塞离曲轴中心最近的位置。
■冲程——又叫行程，是活塞从一个止点移动到另一个止点所经过的距离。
■缸径——指气缸的直径
■气缸工作容积——从一个止点到另一个指点活塞所扫过的空间容积。
■燃烧室容积（压缩）——活塞位于上止点时，活塞顶以上的空间容积。
■气缸容积（总）——活塞位于下止点时，活塞顶以上的空间容积。
■压缩比——气缸总容积与燃烧室容积之比。
■供油提前角——喷油泵出油阀座处刚刚开始出油时在压缩冲程上止点前所对应的曲轴转角。
■配气相位——用曲轴转角来表示进排气门的开关时刻与持续时间。
■气门间隙——气门在完全关闭的状态下，气门杆端面与摇臂端面间的间隙。
发电机基础知识
1.主要结构
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如下图：
2.主要分类
发电机分：
直流发电机和交流发电机
交流发电机分：
同步发电机和异步发电机（很少采用）
3.工作原理
交流发电机主要由磁性材料制造多个南北极交替排列的永磁铁（称为转子）和硅铸铁制造并绕有多组串联线圈的电枢线圈（称为定子）组成。
工作发电原理：
转子由柴油机带动轴向切割磁力线，定子中交替排列的磁极在线圈铁芯中形成交替的磁场，转子旋转一圈，磁通的方向和大小变换多次，由于磁场的变换作用，在线圈中将产生大小和方向都变化的感应电流并由定子线圈输送出电流。
为了保护用电设备，并维持其正常工作，发电机发出的电流还需要调节器进行调节控制等。
柴油发电机组操作规程
1、检查有无“三漏”及导线连接是否牢固和有否老化现象。
2、检查润滑油油位（应在油尺刻度线中间，不足应补同质润滑油）。
3、检查电池电压，应在24—27V。
4、检查冷却液液位，不足应补同质冷却液。
5、检查“急停开关”是否在打开状态，否则应顺着箭头方向旋转，“急停开关”会自动弹出，之后按“RESET”（复位键）。
6、输出开关在断开状态，切勿带载起动。
7、手动操作
⑴按下“START”（起动键），机组起动运转，待机组转速，频率，电压达到额定值。
⑵观察冷却液温度，润滑油压力是否正常。
⑶首次加载应为30%-50%，当冷却液温度60-75℃时，润滑油压力在5Bar左右，则可载入70%-80%，运行平稳后即可满载运行，但切勿超载运行。
⑷应做好机组运行记录，应每半小时记一次，并观察有无“三漏”及机组有无异常。
⑸停机前应最好逐步卸载。
⑹断开输出开关，待机组空载运行5分钟时，即可按下“STOP”（停机键），机组停止运行。
柴油发电机组保养规程
认真做好日常的巡视工作，根据柴油发电机组的实际使用情况和运行状况，进行必要的保养。
使用指定的燃油、润滑油和冷却液并及时更换；保持柴油机清洁，定期检查三漏与松脱情况，以保证柴油机正常可靠的工作，延长使用寿命。
1、滤清器：
●空气滤清器：
每运转50小时，以空压机口吹气清理一次。
每运行500小时或当警示装置呈红色时更换，更换滤芯后按顶端按钮将指示器重定。
●机油滤清器：
磨合期（50小时或三个月）过后必须更换，以后每500小时或半年更换一次。
更换滤清器后再开机运行10分钟。
更换机油滤清器同时必须更换润滑油。
●柴油滤清器：
磨合期（50小时）过后必须更换，以后每500小时或半年更换一次。
更换滤清器后再开机运行10分钟。
●冷却液滤清器：
首次使用200小时或三个月必须更换。
以后每500小时或一年更换一次。
2、润滑油的更换：
磨合期（50小时或三个月）过后必须更换，以后每500小时或每半年更换一次。
更换机油时不同品牌、不同型号的机油不得混合使用。
更换润滑油时必须更换机油滤清器。
3、冷却液的更换：
首次使用200小时或三个月必须更换。
以后每500小时或一年更换一次。
注意刚停机机组，15分钟内切不可打开水箱盖。
防止水蒸气喷出伤人。
4、每日例行或开机前检查事项：
检查并排除漏油、漏水、漏气的三漏现象，擦拭发电机组表面，保持柴油机外观及环境整洁。
⑴保持机组整机清洁度。
防止积存水质，铁质和杂物。
⑵检查燃油箱油位。
保证机组的应急供电。
⑶检查机油液面高度，是否有不正常增高或下降，并查明原因，不足时及时添加。
⑷检查水箱水位。
⑸检查电池电压，注意加蒸馏水。
⑹检查各保护罩的松动情况及各连接部件螺丝、螺母紧固。
⑺进入冬季应注意保温，并在水箱内注入足够防冻液。
5、机组运行测试保养
●柴油箱需每星期彻底清理一次，以防止积存水质，铁质和杂质。
●对于备用机组，每周启动一次试运转操作，检视仪表盘指示灯，空载运行5分钟，每半个月带适量负载（30%）运行15-30分钟。
●水箱皮带之松紧度每周检查一次，如有磨损，应更换。
柴油发电机组常见故障及处理
1.柴油机熄火停车或运转不稳定
故障现象
原因
处理方法
柴油机启动困难或
运转不稳定
燃油污染或不适宜
将燃油排放并以适当燃油加注
燃油系统内有空气或燃油系统管路未锁紧
将燃油管路排器且锁紧燃油系统管路
燃油管路阻塞
清洗燃油管路
喷嘴总成或燃油泵失效
更换喷嘴总成或燃油泵
电子调速器调整不良或故障
调整或更换调速器
过负载
除去部分负载
油阀故障
检查或更换油阀
2.柴油机不能启动
故障现象
原因
处理方法
柴油机不能启动
启动程序不当
按指示程序起动
电瓶电解液稀不薄
更换电瓶或再启动
电瓶安装不当
按规定连接电瓶
电瓶电线失效，腐蚀或松动
所有松动连接部分锁紧，将接头腐蚀不分清理乾净
控制电线失效或松动
检查控制电线修理或锁紧
引擎启动继电器故障
更换启动继电器
起动/停车开关失效
更换启动停止开关
启动马达辅助电译故障
更换启动马达辅助电译
启动马达故障
更换启动马达
3.柴油机油压低
故障现象
原因
处理方法
油压指示过低
机油太少
加添机油至机油尺上适当位置为止
压表失效或油压检知器失效
更换油压表或油压检知器
机油压力传送器失效
更换传送器
润滑油滤清器受阻
保养滤清器
机油粘性不当
将曲轴箱机油排放并加适当润滑油
机油泵浦磨损
更换机油泵浦
轴承磨损
更换轴承
4.柴油机排烟呈白色或蓝色
故障现象
原因
处理方法
引擎排烟成白色
或蓝色
燃油不当
将燃油排放以适当燃油加注之
冷车时
加入适当负载
环境温度低，引擎启动不易时
加装预热器
喷嘴总成故障
更换喷嘴总成
5.柴油机水温指示偏低
故障现象
原因
处理方法
水温表指示偏低
节温器失效
更换节温器
散热器容量太大
更换散热器容量
温度检知器失效
更换温度检知器
温度表失效
更换温度表
6.输出电压不稳定
故障现象
原因
处理方法
输出电压不稳定
电线接线部份松动
检查各连接部分，并与修理
电压-电流选择开关失效
更换该开关
电压调整电阻器失效
更换电压调压电阻器
电压表失效
换电压表
调压器不良或未调整调压器
检查调压器
机组运转振动过大
检查机组避震设备
引擎速度不稳定
调整或更换引擎燃油系统零件使其速度稳定
7.发电机工作频率不稳定
故障现象
原因
处理方法
发电机工作频率不稳定
燃油中有空气或水份
将燃油系统排气
喷嘴总成失效
更换喷嘴总成
油门调整不当或油路阻塞
调整油门或清洗油路
周率转换器或周率表失效
更换周率转换器或周率表
电子调速器故障
检查电子调速器及转速感知器
机组运转震动太大
检查机组避震设备
负载太大
除去部分负载
燃油滤清器失效
检查燃油滤清器
燃油泵故障
检查燃油泵
8.柴油发电机组长期在小负荷下运行会出现的故障
（1）活塞—汽缸套密封不好，机油上窜，进入燃烧室燃烧，排气冒蓝烟；
（2）对于增压式柴油机，由于低载、空载，增压压力低。
容易导致增压器油封（非接触式）的密封效果下降，机油窜入增压室，随同进气进入汽缸；
（3）上窜至汽缸的一部分机油参与燃烧，一部分机油不能完全燃烧，在气门、进气道、活塞顶、活塞环等处形成积炭，还有一部分则随排气排出。
这样，汽缸套排气道内就会逐步积聚机油，也会形成积炭；
（4）增压器的增压室内机油积聚到一定程度，就会从增压器的结合面处渗漏出；
（5）长期小负荷运行，将会更严重的导致运动部件磨损加剧，发动机燃烧环境恶化等导致大修期提前的后果。
因此，国外柴油机制造厂商无论对自然吸气型还是增压机型的使用都强调应尽量减少低载/空载运行时间，并规定最小负荷不能低于机组额定功率的25%—30%。
柴油机零部件损坏分析
1.活塞头部损伤
特征：
活塞头部至顶面区烧伤或拉伤；活塞环粘结。
原因：
○喷油或点火定时不当（过早或过晚），长期超负荷运行使发动机过热。
○循环供油量过多。
○冷却系统故障、供热不良。
○润滑不良或机油品质不好。
○环槽积碳太多环粘结或折断。
○进气系统故障，进入的空气不洁。
2.裙部拉伤
特征：
活塞裙部一侧或两侧出现大面积拉伤。
原因：
○气缸变形或缸垫损坏。
○冷却系统故障，冷却不良。
○缺油、机油不洁或品质不好。
○怠速转速过低。
○长期大负荷运行或超速超负荷运行。
○不适当的连续冷启动或启动后马上加大负荷。
○新活塞与气缸未良好磨合立即投入大负荷运行
3.顶部热裂纹:
特征：
活塞顶面，主要在燃烧室边缘出现裂纹。
原因：
○喷油量过大。
○超负荷运行。
○发动机负荷波动大，负荷波动频繁。
○增压压力过高。
4.气门锥面局部烧蚀：
原因：
○座合面密封不良，漏气是引起燃烧的直接原因，发动机过热引起气门变形，更换气门时与气门座研配不良，气门间隙过小，气门弹簧弹力不足，过多的积碳使气门发卡在座合面上沉积，或气门座圈磨损、下陷等，都会造成座合面密封不良。
5.气门头部裂开:
特征：
锁夹槽部断裂，与锁夹接触部位可见明显的啮伤痕迹或在杆端可见与摇臂的接触偏向一边。
原因：
○锁夹与气门锁夹槽槽形不符。
○两片锁夹不配对，与弹簧座接触明显不一致。
○摇臂与气门接触太偏，气门杆端受到侧向推力。
○气门弹簧两端不平行或者弹簧不直。
如何从声音判断发电机组运行状态
1、柴油机从高速运转中突然降到低速时，在气缸的上部可以明显听到“当、当、当”的撞击声。
这是柴油机常有的毛病之一，究其原因，主要是活塞销在连杆衬套之间的间隙过大，机速突变而产生的一种侧向的动不平衡，导致活塞销在连杆衬套内发生转动的同时向左右摆动，使活塞销撞击连杆衬套而发出的声响。
为避免产生更大的故障，造成不必要的浪费和经济损失，应及时地更换活塞销和连杆衬套，从而保证柴油机能正常有效地工作。
2、柴油机低速（怠速）运转时，在气门室盖旁可明显地听到“吧哒、吧哒”的金属敲击声。
这种声音是气门与摇臂之间发生撞击而产生的，主要原因是气门间隙过大。
气门间隙是柴油机的主要技术指标之一。
气门间隙过大或过小，柴油机都不能正常工作。
气门间隙过大，造成摇臂与气门之间的位移过大，接触产生的撞击力也较大，因此发出“吧哒、吧哒”的金属敲击声，发动机在长时间工作以后这种声音是经常出现的，因此发动机每工作300h左右，就应当重新调整气门间隙。
3、发动机运转时在气缸的上部可以清楚地听到一种活塞敲击缸体的清脆的敲击声，就是我们常说的“敲缸”。
发生的这种故障的根本原因就是柴油机的喷油提前角过小。
柴油机的供油提前角是柴油机的主要技术数据之一，供油提前角的正确与否将直接影响到柴油机是否能正常工作，且直接影响到发动机能否提供正常的动力，影响整台机器的工作情况。
为使混合气的形成和燃烧过程能正常进行，柴油机必须有一定的喷油提前角，喷油提前角过小，喷入气缸内的空气形成可燃气体燃烧，从而导致燃烧不稳定，在活塞的上行阶段产生侧向偏移与缸壁接触发生碰撞，敲击缸体产生敲缸的声音。
4、柴油机在突然改变负荷的同时可以在机体附近听到一种钝哑的敲击声。
这主要来源于曲轴连杆轴颈和连杆瓦之间的不正常磨擦而产生的，主要原因是由于连杆轴颈和连杆瓦间的间隙过大，发生局部跳动而导致的。
5、在柴油机的前盖处，可以清楚地听到一种“嗥嗥”的声音。
这种声音来自于前盖内部的啮合齿轮，各部啮合齿轮的齿轮磨损过度，致使齿轮的间隙过大，使齿轮之间不能进入正常的啮合状态产生这种声响，排除方法是打开前盖，用铅片或油漆检查齿轮的啮合情况，进行调整，如果齿轮间隙过大的话则必须及时更换新的齿轮。
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