西电柴油发电机组培训Word文件下载.docx
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发电机为单支撑发电机。
柴油机冷却系统采用的风扇、散热水箱、机油冷却器都安装在柴油机前端，风扇为吹风式。
控制系统一般为控制箱，通过减震器安装在发电机接线箱上，各电气仪表、信号灯、电气控制开关安装在控制箱面板上，这种结构形式称为“一体式”。
与此相区别，有些大功率发电机组或者需要隔室操作的机组，其控制系统往往是落地式的控制屏，这种结构形式的机组称为“分开式”。
第二章柴油发电机组的工作原理
从能量转换的角度来分析柴油发电机组的三大部件：
柴油机：
将柴油燃烧产生的热能转换为机械能，从而带动发电机转子转动。
发电机：
将柴油机输出的机械能，通过电磁感应转换为电能输出。
控制系统：
对发电机输出的电能进行监测、控制、分配，保证柴油机、发电机的正常运行。
一、交流发电机
1、交流发电机的工作原理
交流发电机由电枢线圈（定子）和励磁线圈（转子）二部分组成，如果在励磁线圈中间通过直流电，就会产生一个电磁场，如果励磁线圈不断转动，这个电磁场就形成了一个旋转磁场，根据电磁感应定律，导体和磁场发生相互切割，就会产生感应电动势，因此发电机中的旋转磁场和电枢线圈相互切割，在发电机的电枢线圈就会有感应电动势产生。
根据电机学，发电机产生的电动势E=Ce×
ф×
n
式中：
ф—发电机内的磁通
n—发电机转速（r／min）
Ce是和发电机的特性、结构、材料有关的一个常数
可见，感应电动势的大小和磁通成正比，和发电机的转速成正比。
一般都是通过调节发电机的励磁电流，改变磁通大小，就可以调节发电机的感应电动势，从而调节发电机的输出电压。
发电机的A．V．R装置就是通过自动调节励磁电流来稳定发电机的输出电压。
发电机的输出电压U=E-IX
发电机的输出频率f=n/60×
p
2、交流无刷发电机
现在国外的发电机技术都是生产交流无刷发电机。
顾名思义，“无刷”就是这种发电机没有炭刷和滑环。
无刷发电机的结构不同于其它各种有刷的交流同步发电机。
它是由主发电机、励磁发电机及旋转整流器组成。
主发电机的励磁由励磁发电机产生的交流，经过旋转整流器进行三相桥式整流后变成直流，直接输入主发电机的励磁绕组（转子绕组）。
使主发电机能够发电。
励磁发电机与一般的交流发电机结构有所不同，其定子为励磁绕组，转子为电枢绕组，因而可以将励磁发电机的电枢绕组、旋转整流器及主发电机的励磁绕组（转子绕组）三者共同安装在一个公共轴上，这样就可以改变了传统的励磁电流由炭刷和滑环紧密接触输入转子绕组的励磁方式。
进一步提高了发电机运行的可靠性，获得了比较好的电气性能。
二、发动机—柴油机
1、四冲程柴油机工作原理：
1）吸气冲程：
进气门打开，活塞从上止点往下行，汽缸体积增大；
2）压缩冲程：
进排气门关闭，活塞从下止点往上行，汽缸体积减少；
3）工作冲程：
进排气门关闭，柴油以雾状喷入，在高温高压的作用下自燃，活塞从上止点往下行，通过连杆带动曲轴转动；
4）排气冲程：
排气门打开，活塞从下止点往上行，燃烧后的废气被活塞推挤排出。
2、柴油机的构造：
1）机体：
其他各部件都安装在其上面，灰铸铁制造。
2）气缸套：
优质钢制造，圆筒形，压入气缸，内表面光洁度要求很高。
3）气缸盖：
盖住气缸，和活塞、气缸套组成燃烧室。
4）气缸垫：
保证机体与气缸盖之间的密封性。
5）活塞组：
活塞、活塞销、活塞环。
6）连杆组：
连杆、连杆大头盖、连杆轴承、连杆螺钉等。
7）曲轴、飞轮、主轴承
把活塞的往复运动，通过曲轴转化成为圆周运动，并且将发动机的全部功率通过飞轮输出，带动其他机械设备。
3、进、排气系统和配气机构：
进气系统：
空气滤清器、进气管、机体里面的进气通道。
排气系统：
排气管、消声器、机体里面的排气通道。
配气机构：
根据柴油机各个气缸的工作循环的要求，按时开启和关闭进、排气阀门。
对配气机构的要求是将废气排挤干净，让尽量多的新鲜空气进入气缸。
在这个系统里面，往往包含增压器、中冷器等。
4、冷却系统：
冷却方法：
水冷和风冷
水冷冷却系统主要组成：
水箱、冷却水泵、冷却水套、风扇、节温器
冷却水应该是清洁的软水。
当冷却液温度小于80℃-90℃时，节温器关闭，冷却液在机体内进行小循环；
当冷却夜温度大于80℃-90℃时，节温器打开，冷却液流入散热器进行大循环。
5、润滑系统：
a）润滑的作用：
润滑、冷却、清洗、密封
b）润滑的方法：
飞溅法、压力法（复合）
润滑油一般由机油泵从油底壳内吸取，经过机油冷却器和机油滤清器进入主油道，然后进入各运动部件。
6、供油系统：
燃油箱—燃油滤清器（粗）—输油泵--燃油滤清器（细）--高压油泵—喷油器。
多余的燃油，经过回油管回到燃油箱。
三、对燃油、机油、冷却水的要求
1、对燃油的要求：
气温在15℃以上采用0号轻柴油，气温在0-15℃时，采用-10号轻柴油，气温在
-10℃至-0℃时，采用-20号轻柴油；
气温在-10℃至-20℃时采用-35号轻柴油。
使用前柴油要进过严格的过滤，并经过3-7天的沉淀，吸取上层燃油（无水，无杂质）。
2、对机油的要求：
品质等级：
CF
粘度：
SAE15W/40
3、对冷却水的要求
气缸内的水道很窄，应用清洁的软水，雨水、自来水等经煮沸沉淀后方可使用。
冬季气温较低时，把冷却水加热80℃-90℃再加入水箱以帮助起动。
严冬闭式冷却系统还可将防冻剂加入冷却系统中，防冻剂的配制是乙二醇（甘醇）和水按比例做成，防冻液浓度40%-68%。
亦可直接向商家购买。
第四章柴油发电机组的控制系统
一、柴油发电机组的控制系统的作用：
1、对柴油发电机组的运行进行控制（手动或自动化）；
2、对柴油机、发电机的运行参数进行实时监测；
3、对柴油机、发电机的运行进行必要的保护。
二、柴油发电机组的控制系统的组成
指令
三、发电机组的功能选择
1、普通二保护型机组
一般采用一体式结构，具备基本的启动、停机手动操作和仪表显示功能，对柴油机的水温、油压进行检测，有水温高、油压低报警和停机功能。
2、多保护型机组
在上述基础上，增加了超速、欠速、起动失败、不发电时发出报警信号，并同时停机。
当充电失败、高电池电压、低电池电压时发出报警信号，不停机。
根据模块不同，还可具有手动和自动功能，可用于普通机组和一般自动化机组，如众智HGM72模块。
一般过载保护和短路保护是通过空气开关当中的脱扣装置来实现。
3、自动化柴油发电机组
按照GBl2786《自动化柴油发电机组通用技术条件》，不同等级的自动化机组其自动化功能有所不同，但都应该具有基本的自动化功能：
a．自启动：
在市电失电或者接到启动指令后，能够自动启动。
（允许三次启动，如果三次启动都失败，则发出启动失败报警信号）有的机组在启动前还有自动预润滑和预热等程序。
b.自投入：
发电机组启动成功以后，自动升速到额定转速、并且起励建压，自动合闸向负载供电。
市电失电后恢复向负载供电时间一般在8-20s。
c．自动停机：
当市电恢复或者接到停机后，机组主开关分闸，进入空载冷机程序。
一般空载运行2分钟左右即自动停机并且转入待机状态。
没有自投入功能的机组由人工或者ATS（自动切换开关）完成负载切换。
d．自动报警、保护系统
自动报警、保护的项目有：
①．水温高、油温高；
②．油压低；
③．超速（过频）
除了上述基本功能外，还可以根据用户需要，增加以下功能：
e．自动切换：
按照需要或者接受指令将负载与市电或者机组电接通，本行业一般将自动切换开关称为ATS。
ATS具有机械和电气联锁装置，以防止误动作。
f.自动并车：
自动控制二台或者多台发电机组并列运行。
g．自动补给：
（自动加水加油、蓄电池充电等）
发电机组能够对冷却水、燃油进行自动补给。
第六章柴油发电机组的安装
一、概述
当用户选好柴油发电机组具体的型号后，该机组的体积、重量、功率、使用类型均已确定，结合用户的实际使用要求、使用地点及控制系统和配电系统等具体情况，则可制定柴油发电机组的安装计划和实施方案了。
本章节为了配合用户安装，对机组的使用情况及安装要求作了简单的描述，用户若需进一步了解有关机组的详细技术资料，请参阅随机柴油机、发电机使用说明书或向本公司技术部咨询。
二、存放
为便于机组保修期限的科学计算和满足用户尽快投入使用的愿望，及方便机组正常的维护保养，建议当机组到达使用场地后能立即安装调试，并安排专职人员负责机组的操作和日常维护保养等工作。
如因一些特殊原因时，机组需要存放一段时间，则应视时间长短而做出合理可行的存放方案。
柴油发电机组的长期存放会对柴油发动机和主交流发电机形成决定性的不利影响，而正确的存放方法是十分必要的。
柴油发电机组的存放应按步骤进行，包括机组全面清洁、保持机组的干燥通风、更换适当品质的新润滑油、彻底放掉水箱内的冷却液和将机组作防锈处理等。
机组的存放地点应能确保不被树以及物品砸到，以免发生损坏。
并杜绝易燃易爆物品放在柴油发电机组的周围，有必要预备一些消防措施，如放置ABC级灭火器等。
为防止湿气进入主交流发电机线圈，以及最大限度地减少湿气凝结，使发电机的绝缘性能降低，甚至影响到机组的可使用性，应注意保持发电机周围环境的干燥，或采用一些特殊的措施如利用适当的加热除湿装置等，使线圈始终保持必要的干燥。
存放机组应避免过热，过冷或雨淋日晒等。
经过一段时间的存放后，应注意在安装使用前首先检查该柴油发电机组是否有损坏，全面检查机组电器部分是否被氧化、所有连接部分是否有松动以及主发电机线圈是否依旧保持干燥及机体表面是否清洁干燥等，必要时应采取适当的措施予以处理。
以上内容，同样适合于机组在机房的安装，即对机房提出的最基本要求。
三、移动
柴油发电机组在运输时，应对机组进行必要的安全防护。
另外，机组应牢固地固定在车厢内，以免颠簸振动导致其部件松动甚至损坏。
柴油发电机组在运输过程中，禁止任何人或物放在机组上面，避免机组受压损坏。
当从车辆上装卸机组时，应使用叉车或吊装设备，以避免机组倾倒或掉落地面，导致摔坏。
对于移动电站或静噪型机组等专用于特殊场合、具有特殊用途的非常规机组，移动、搬运和吊装就会容易得多了。
因为这类机组均具有专门设计的方便搬运和容易安装的外壳，甚至部分类型的机组还专门安装了橡胶拖动轮。
此类外壳也给机组的许多零部件提供了较好的安全保护，进一步避免机组的雨淋、日晒及运输途中的碰伤等伤害。
并可防止不相干的人员随意乱动。
四、机房安装
机组安装方案的第一步应是选定机组的安装地点（上述存放要求，是选定机房最基本的参照要求）；
通常，安装地点的选定，多数是以使用的方便性和配电连接的经济性及有利于机组的使用和保养等为依据的。
但是，安装位置的选定，还应兼顾以下几个方面，这是十分重要的。
●确保机房进、排风顺畅，必须将散热器排出的热空气导流出机房并阻止其回流；
●确保机组运行时所产生的噪声和烟雾尽可能小的污染周围环境；
●柴油发电机组的周围应有足够的空间，以便于机组的冷却、操作和维护保养等。
一般说来，至少周围1—1.5米，上部1.5～2米以内不允许有任何其它物体；
●确保机组免受雨淋、日晒、风吹及过热、冻损等损坏；
●机组的周围杜绝存放易燃易爆物体。
1、基础
用于安放和固定柴油发电机组的基础底座非常重要，它必须符合下列要求：
●支撑整台机组的重量和机组运行时不平衡力所产生的动态冲击负载；
●具有足够的刚度和稳定度，以防止变形而影响柴油发动机和主交流发电机及附件等的同轴度；
●吸收机组运行时所产生的震动，尽量减少震动传递给基础和墙壁等；
●基础应尽可能平整光滑；
●有条件的可预留排污槽，以便废水污油等及时流走。
预留发电机配电输出电缆沟。
通常，混凝土安装基础是一种可靠简便的安装方式，建议用户优先采用,混凝土标号应不低于450号。
当浇注混凝土底座时，应确保混凝土的表面平整、没有任何损伤，建议用户结合使用水平仪或类似仪器进行机组及其排气系统的安装。
一般来说，柴油发电机组的混凝土平台厚度只需在200~400mm之间就可以了。
用于制作混凝土平台的底土同样必须有足够承载强度来承受它上面的整个装置和混凝土基础的总重量。
柴油发电机组机房安装示意图
柴油发电机组一般可参照下图进行布置：
2、减震
用户根据机组底盘上的安装孔，参阅机组安装示意图，正确地将机组通过减震器置于平整坚固的基础上，（减震器仅需用膨胀螺栓紧固在混凝土基础上）：
这样可以有效地减少机组运行时对建筑物产生的震动及冲击，排烟管通过机组成套提供的波纹减震管连接；
排风道、燃油进油管、回油管、配电电缆等亦要通过柔性连接，这样才能最大限度地减少因机组运行而对周围物体产生的震动。
3、通风
当一台带整体式散热器的机组安装在机房内时，最基本的要求是将热空气排出机房，将机房外面的低温空气引入机房，下图所示为发动机组相对于机房墙壁的理想位置关系。
其目的是尽可能从最低点得到冷空气，强制它们通过散热器芯片，然后将它们导出机房。
用户可采用金属板或帆布制作一导风罩，导风罩与机组散热器的连接必须采用柔性连接，以隔断机组震动的传递，又确保热空气很彻底地排出。
且导风罩应平滑，少锐角弯度，以减少导风阻力。
同样对进风口的有效流通面积也应大于散热器芯正面面积的1.25倍。
用户在进风口和出风口安装了保护网、百叶窗或弯度较大较多时，其有效的流通截面积将降低，阻力也会增加，因此，有必要进一步增大流通面积。
在一般情况下，不低于发动机水箱风扇排出的空气量就足以满足机房的通风要求。
发动机的进气温度应该低于40º
C。
如果进气温度持续高于此值，发动机的输出功率将会降低，因此必须及时从机房外引入新鲜空气来给发动机提供进气。
如果发动机配置的是一个远置式散热器，必须要考虑对机房强制通风。
对发电机组机房通风口尺寸和通风的空气量可以参考下表：
发电机组功率（KW）
进风口总截面积不小于（m2）
辅助通风的空气量（m3/h）
5-30
0.5
8000
40、50
0.8
10000
64、75、90
1.5
15000
100、120、150
2
25000
160、200、250
2.5
30000
300、320、360
4
42000
400、500
6
60000
4、排烟
我公司配置的柴油发电机组，提供与机组同规格的工业重型消声器、柔性波纹管及弯管。
用户可利用这三个主要附件，自行设计安装机房排烟系统，在设计安装排烟系统时，还要兼顾以下几个方面：
●确保整个排烟背压不高于发动机所规定的最大允许值：
（一般机组的最大排烟背压不超过5Kpa）
●固定排烟系统以使排烟歧管和涡轮增压器不受纵向压力和侧向应力；
●有给热胀冷缩预留出升缩余地；
●预留机组震动的余地；
●降低排烟噪音。
发动机的排烟背压过大会直接导致：
●输出功率损失；
●燃油经济性恶化；
●排烟温度升高。
柴油发电机组随机配置的工业重型消声器为吸收型消声器，这种消声器的工作原理是通过在消声器内部装上吸声衬套来吸收噪声，其降低噪声的频率范围较广。
排烟系统中，应采用柔性波纹管将排烟管与柴油机增压器软连接，它有三个作用：
●将震动和排烟管道的重量与柴油机隔离；
●补偿排烟管道热膨胀；
●如果柴油发电机组安装在防震底架上，当机组启动和停机时补偿侧摆运动。
雨水或冷凝水进入发动机排烟系统会造成严重损坏。
安装时应该避免有雨水进入发动机排烟系统。
5、降噪
柴油发电机组在运行过程中，通常会产生90～110dB的噪声，而且随着负载的加大，噪声也略有增加。
为满足各地环保部门降噪标准的要求和不致对周围的环境造成噪音及排废污染，影响周围居民的正常生活，采取措施将柴油发电机组的运行噪声降低下来同样是极为重要的。
降噪工程是项综合的专业工程，用户在对机组降噪方案的设计和施工时，应充分考虑到机组正常运行所需要的最低进出风量要求、排放背压不能超过参考值等因素。
否则，将会严重影响到机组的功率输出，使机组机体的温升较高，使机组频繁发生故障，甚至会缩短柴油发电机组的使用寿命。
我公司可提供整体式静音型机组供用户使用。
也可提供机房整体降噪工程服务。
水冷发电机组机房进排风和排气降噪处理如下图所示：
第六章日常维护及注意事项
一、发动机日常维护及注意事项
1、排油路空气
◆松开低压燃油管路的放气螺栓，反复按下输油泵按钮，直到低压油路无气泡溢出，即拧紧放气螺栓。
◆松开高压油管接头，启动发动机，直到高压油管有燃油喷出。
◆拧紧高压油管，启动发动机，检查是否有泄漏。
2、检查风扇皮带
必须用专用工具
拆装，避免野蛮
操作。
少量横向裂纹
（无贯穿）
是可以接受的
3、
更换机油及滤清器
注意：
放机油时要
小心烫伤！
脏机油要收集起来按
当地环保部门要求处
理，不可随意抛弃，
避免污染环境。
安装机油滤清器前
要加注机油，密封
圈要用清洁的机油
润滑。
不可拧得过紧，用
手拧紧然后用扳手
拧3/4圈既可，安
装好后启动发动机
检查是否泄漏。
4、加注冷却液
必须等发动
机冷却后才能打开
水箱盖，防止烫伤！
C系列发动机要添
加DCA
不可加注过快，否
则会产生气阻导致
水温高。
加注同时要打开放
气阀，直到有冷却
液溢出。
5、进气系统检查
灰尘是发动
机的杀手！
经常检查所有进气
管路卡箍
定期更换空气滤芯
经常清洁空气滤芯
6、冷却系统检查
经常补充冷却液，注意散热栅格间的灰尘，保持管路密封和通畅，定期更换水滤清器，定期检查风扇及风扇皮带有损坏的预兆。
二、发动机故障判断与排除
1、发动机无法启动排除方法：
首先排除发动机电瓶电压不足、油路有空气等情况。
然后检查转速传感器有无信号输出、或线路有无短路，在启动时测量发动机转速传感器输出端和控制器C、D两端应该有2.5—5伏的交流电压输出。
如果上述情况都正常，可将发动机电子调速器的两根线引至电瓶正负极，轻触电源电子调速器应有“啪”的一声响。
经过以上检查再配合启动油量电位器的调整，一般均可排除无法启动的故障。
2、不明原因的自动停机、转速不稳、超速、飞车的排除方法：
通过几根简单的电线连接组成一个简单的控制系统，如图所示:
将控制器的ABCDEF端用电线分别连接到高压油泵执行器、转速传感器和电源，发动机便有了一个最简单的控制系统，可以正常运转了。
另外用一截短的电线将G端和M端相连，就可以将发动机稳定在怠速状态，断开G端和M端发动机便会自动升到高速状态。
（这根电线可以作为高低速转换开关）在这种状态下一般的控制系统故障便可排除，也可作为应急使用。
四、发电机的日常维护及注意事项
交流发电机的内外部都应定期清洁，而清洁的频率则要视机组所在地的环境。
当需要清洁时，可按下列步骤进行：
将所有电源断开，把外表所有的灰尘、污物、油渍、水或任何液体擦掉，通风网也要清洁干净，因为这些东西进入线圈，就会使线圈过热或破坏绝缘。
灰尘和污物最好用吸尘器吸掉，不要用吹气或高压喷水来清洁。
发电机回潮而引起绝缘电阻降低，必须将发电机进行烘干，烘干办法及详细的维护保养参阅随机“发电机使用及维护说明书”。
五、控制屏的日常维护及注意事项
机组控制屏日常维护应保证其表面的清洁，使仪表显示明确直观，操作按钮（键）灵活可靠。
机组在运行中，震动会引起控制屏仪表零位偏离，紧固件松动，所以定期对控制屏校表、紧固连接件、连接线的工作是很有必要的。
维修机组控制屏必须在基本了解该控制屏原理后，由专业操作维护人员进行。
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