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發(fā)布時間：2021-08-30 07:56
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隨著時代進(jìn)步，建筑業(yè)，道路工程及工業(yè)化設(shè)備的快速發(fā)展，若同步進(jìn)行工作，不免會給供電局造成負(fù)擔(dān)。自柴油發(fā)電機(jī)組的出現(xiàn)，不僅解決了這種負(fù)擔(dān)，還提升了工作效率，同時柴油發(fā)電機(jī)組市場需求正處于增長狀態(tài)，趣味性的講有點(diǎn)像是在“逆天”。
柴油發(fā)電機(jī)組是以柴油機(jī)為原動機(jī)，拖動同步發(fā)電機(jī)發(fā)電的一種電源設(shè)備。是一種起動迅速、操作維修方便、投資少、對環(huán)境的適應(yīng)性能較強(qiáng)的發(fā)電裝置。
柴油發(fā)電機(jī)組是一種應(yīng)急發(fā)電設(shè)備，無論在重工業(yè)，還是在一些特殊行業(yè)均可適用。成本低、工期短是柴油發(fā)電機(jī)組市場在全球發(fā)展可再生能源的大環(huán)境下實(shí)現(xiàn)逆襲的主要原因。另外，柴油發(fā)電機(jī)組作為可移動電源，在需要移動作業(yè)的領(lǐng)域也是必不可少的，如，船舶用電、石油開采、工程搶修、軍事等。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2011年浙江省近期供電能力在3500萬千瓦至3630萬千瓦，缺口250萬千瓦至300萬千瓦。
此外，一些供電量嚴(yán)重短缺的國家，如肯尼亞、烏干達(dá)和坦桑尼亞等非洲國家，也是推進(jìn)柴油發(fā)電機(jī)組市場需求增長的原因之一。平均每周需要5小時來減載負(fù)荷，這導(dǎo)致企業(yè)不得不重新啟用柴油發(fā)電機(jī)。企業(yè)要想維持不間斷生產(chǎn)，那就得依賴柴油發(fā)電機(jī)組，這也就促進(jìn)市場需求的持續(xù)增長。充分說明了柴油發(fā)電機(jī)組市場需求為何能“逆天”增長了。與提供比以往更低的價(jià)格這么多偉大的選擇，只是沒有理由不自己一個人。
概述
電能是現(xiàn)代社會主要的能源之一。發(fā)電機(jī)是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備，它由水輪機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其他動力機(jī)械驅(qū)動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)電機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，，科技及日常生活中有廣泛的用途。二、自動切換控制1、將控制開關(guān)切到自動(AUTO)，并配合電源自動切換開關(guān)（ATS）控制開關(guān)亦須置于自動位置使用，當(dāng)市電停止時，A·T·S會將啟動信號給予發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)即會自動起動。
發(fā)電機(jī)的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是：用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生電磁功率，達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。
發(fā)電機(jī)的分類可歸納如下：
直流發(fā)電機(jī)、交流發(fā)電機(jī)；同步發(fā)電機(jī)、異步發(fā)電機(jī)(很少采用)
交流發(fā)電機(jī)還可分為單相發(fā)電機(jī)與三相發(fā)電機(jī)。
結(jié)構(gòu)及工作原理
發(fā)電機(jī)通常由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋、機(jī)座及軸承等部件構(gòu)成。
定子由機(jī)座.定子鐵芯、線包繞組、以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。
轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(有磁扼.磁極繞組)滑環(huán)、(又稱銅環(huán).集電環(huán)).風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。
由軸承及端蓋將發(fā)電機(jī)的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，做切割磁力線的運(yùn)動，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流。
汽輪發(fā)電機(jī)與汽輪機(jī)配套的發(fā)電機(jī)。為了得到較高的效率，汽輪機(jī)一般做成高速的，通常為3000轉(zhuǎn)／分（頻率為50赫）或3600轉(zhuǎn)／分（頻率為60赫）。站中汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速較低,但也在1500轉(zhuǎn)/分以上。高速汽輪發(fā)電機(jī)為了減少因離心力而產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力以及降低風(fēng)摩耗，轉(zhuǎn)子直徑一般做得比較小，長度比較大，即采用細(xì)長的轉(zhuǎn)子。特別是在3000轉(zhuǎn)／分以上的大容量高速機(jī)組，由于材料強(qiáng)度的關(guān)系，轉(zhuǎn)子直徑受到嚴(yán)格的限制，一般不能超過1.2米。而轉(zhuǎn)子本體的長度又受到臨界速度的限制。當(dāng)本體長度達(dá)到直徑的6倍以上時,轉(zhuǎn)子的第二臨界速度將接近于電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，運(yùn)行中可能發(fā)生較大的振動。所以大型高速汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的尺寸受到嚴(yán)格的限制。10萬千瓦左右的空冷電機(jī)其轉(zhuǎn)子尺寸已達(dá)到上述的極限尺寸,要再增大電機(jī)容量,只有靠增加電機(jī)的電磁負(fù)荷來實(shí)現(xiàn)。為此必須加強(qiáng)電機(jī)的冷卻。所以5～10萬千瓦以上的汽輪發(fā)電機(jī)都采用了冷卻效果較好的氫冷或水冷技術(shù)。此外，一些供電量嚴(yán)重短缺的國家，如肯尼亞、烏干達(dá)和坦桑尼亞等非洲國家，也是推進(jìn)柴油發(fā)電機(jī)組市場需求增長的原因之一。70年代以來，汽輪發(fā)電機(jī)的容量已達(dá)到130～150萬千瓦。從1986年以來，在高臨界溫度超導(dǎo)電材料研究方面取得了重大突破。超導(dǎo)技術(shù)可望在汽輪發(fā)電機(jī)中得到應(yīng)用，這將在汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)展產(chǎn)生一個新的飛躍。
一、啟動前的準(zhǔn)備
每次在開機(jī)前必須要檢查柴油機(jī)水箱內(nèi)的冷卻水或防凍液是否滿足，如缺少要加滿。拔出機(jī)油油標(biāo)尺查看潤滑油是否缺少，如缺少要加到規(guī)定的“靜滿”刻度線，再仔細(xì)檢查有關(guān)部件有無故障隱患，如發(fā)現(xiàn)故障要及時排除方可開機(jī)。
二、嚴(yán)禁帶負(fù)荷啟動柴油機(jī)
柴油機(jī)在啟動前要注意發(fā)電機(jī)的輸出空氣開關(guān)必須處在關(guān)閉狀態(tài)。普通型發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)啟動后要經(jīng)過3-5分鐘的怠速運(yùn)轉(zhuǎn)（700轉(zhuǎn)/分鐘左右）冬天氣溫偏低，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時間要適當(dāng)延長幾分鐘。柴油機(jī)啟動后首先要觀察機(jī)油壓力是否正常和有無漏油、漏水等不正常現(xiàn)象，（正常情況下機(jī)油壓力必須在0.2MPa以上）如發(fā)現(xiàn)異常要立即停機(jī)檢修。如無異常現(xiàn)象將柴油機(jī)轉(zhuǎn)速提升到額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分鐘，此時發(fā)電機(jī)顯示頻率50HZ，電壓400V，則可以合上輸出空氣開關(guān)投入使用。發(fā)電機(jī)組不允許長時間空載運(yùn)行。（因?yàn)殚L時間空載運(yùn)行會使柴油機(jī)噴油嘴噴出的柴油不能完全燃燒導(dǎo)致積碳，造成氣門、活塞環(huán)漏氣。柴油發(fā)電機(jī)組一般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護(hù)裝置、應(yīng)急柜等部件組成。）如果是自動化發(fā)電機(jī)組，則不需要怠速運(yùn)行，因?yàn)樽詣踊瘷C(jī)組一般都配備水加熱器，使柴油機(jī)缸體始終保持在45℃左右，柴油機(jī)啟動后可在8-15秒內(nèi)正常送電。
三、注意觀察運(yùn)行中的工作狀態(tài)
發(fā)電機(jī)組在工作中，要有專人值班，經(jīng)常注意觀察可能出現(xiàn)的一系列故障，尤其要注意機(jī)油壓力、水溫、油溫、電壓、頻率等重要因素的變化。另外還要注意備有足夠的柴油，在運(yùn)行中如燃油中斷，客觀上造成帶負(fù)荷停車，有可能會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)勵磁控制系統(tǒng)及相關(guān)元器件的損壞。四、發(fā)電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)后，應(yīng)隨時注意有無機(jī)械雜音，異常振動等情況。
四、嚴(yán)禁帶負(fù)荷停機(jī)
每次停機(jī)前，必須先逐步切斷負(fù)荷，然后關(guān)閉發(fā)電機(jī)組輸出空氣開關(guān)，后將柴油機(jī)減速到怠速狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)3-5分鐘左右再停機(jī)。
1.發(fā)電機(jī)額定容量認(rèn)識的誤區(qū)
發(fā)電機(jī)的輸出功率一般都是按照線性負(fù)載設(shè)計(jì)的，雖然輸出功率也是視在功率伏安值，但它所指的無功功率是由正弦電流波形和正弦電壓波形之間的相位差造成的。以往的信息中心所帶的發(fā)電機(jī)負(fù)載主要是工頻機(jī)型UPS，這種UPS的輸入功率因數(shù)都不是正弦電流波形和正弦電壓波形之間的相位差，而是等效值。換言之，工頻機(jī)型UPS的負(fù)載電流不是正弦波而是脈沖波，電壓在很多時候也不是純正的正弦波，而是失真程度不同的失真波。根據(jù)這種波形計(jì)算出來的功率因數(shù)雖然也是如O.7、O.8等，但含義卻大有不同，所以才有發(fā)電機(jī)的功率要為UPS功率數(shù)倍之說。4）UPS因檢測到過電壓或過頻率而自動關(guān)斷整流器，由后備電池組向負(fù)載放電或從旁路直接向負(fù)載供電。該倍數(shù)的選擇根據(jù)在以后章節(jié)中有詳細(xì)說明。
2.選擇發(fā)電機(jī)時的誤區(qū)及應(yīng)注意的問題
一般認(rèn)為只要信息中心的用電容量定下來，對應(yīng)發(fā)電機(jī)的容量l對1的或按倍數(shù)購買就是了。當(dāng)然這樣做的例子很多，也沒出多大的生比漏。其原因是在多數(shù)場合是大馬拉小車，就把沒有考慮到的漏洞補(bǔ)上了。實(shí)際上問題沒有如此簡單，尤其在當(dāng)前號召節(jié)能的情況下，那種大馬拉小車的做法已成為過去，應(yīng)當(dāng)選擇功率和使用值基本相當(dāng)?shù)脑O(shè)備，所以有些問題就不得不考慮了。由此可見，輸出電壓的調(diào)節(jié)，其實(shí)是通過AVR對勵磁機(jī)磁場的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的（如附圖所示）。
發(fā)電機(jī)的功率選型是機(jī)組的核心內(nèi)容，其原則是在少投資的情況下滿足要求。首先應(yīng)明確各種功率的定義、分析機(jī)組的工作性質(zhì)和確定功率的條件，不僅如此，還要根據(jù)機(jī)組現(xiàn)成的工作條件與負(fù)載特性來計(jì)算和修正所需機(jī)組的功率。
新版IS08528-12005對功率定額作了如下規(guī)定，這對于選用進(jìn)口機(jī)組有指導(dǎo)意義。1)持續(xù)功率(COP)
持續(xù)功率指，在商定的運(yùn)行條件下，并按制造商的規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，發(fā)電機(jī)組以恒定負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行，且每年運(yùn)行時數(shù)不受限制的更大功率。
2)基本功率(PRP)
基本功率指，在商定的運(yùn)行條件下，并按制造商的規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，發(fā)電機(jī)組以可變負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行，且每年運(yùn)行時數(shù)不受限制的更大功率。24h運(yùn)行周期內(nèi)允許的平均功率輸出(Ppp)應(yīng)不超過PRP的70。除非與RIC發(fā)動機(jī)制造商另有商定，才可使用持續(xù)功率(COP)。一、燃油摻水方式燃油摻水的方法有進(jìn)氣管噴水和乳化柴油等，進(jìn)氣管噴水的主要作用是吸熱和稀釋燃油密度。
3)限時運(yùn)行功率(LTP)
限時運(yùn)行功率指，在商定的運(yùn)行條件下，并按制造商的規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，發(fā)電機(jī)組每年運(yùn)行時間可達(dá)到Oh的更大功率。若按100限時功率運(yùn)行，則發(fā)電機(jī)組每年運(yùn)行時間不能超過500h。
4)應(yīng)急備用功率(ESP)
應(yīng)急備用功率指，在商定的運(yùn)行條件下，并按制造商的規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，在市電中斷或試驗(yàn)條件下，發(fā)電機(jī)組以可變負(fù)荷運(yùn)行且每年運(yùn)行時數(shù)可達(dá)200h的更大功率。24h運(yùn)行周期內(nèi)允許的平均功率輸出(Ppp)應(yīng)不超過70ESP。
是不是按上述要求選定就可以了呢?實(shí)際上正規(guī)的做法是:在非額定現(xiàn)場條件下和特殊負(fù)載情況下，機(jī)組的額定功率需要修正。
