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柴油发电机组保护系统
一、温度及压力保护系统
1.系统简介
温度及压力的控制在柴油机运行中非常关键。
润滑油压力、燃油压力不足，柴油机将无法运行。目前的大功率中速柴油机大都有一套比较完整的监控检测系统，对柴油机的一些重要参数(如温度、压力等)进行监控，一旦这些参数超出设定范围就声光报警或自动停机。
柴油机组设有气缸排气、透平排气、主轴承、发电机定子、缸套水、润滑油等温度监测及燃油、起动空气、润滑油、生水、缸套水、油嘴水、进气等压力监测。这些温度及压力监测、报警及停机系统主要由装在控制屏上的CMR424、CMR524单元组成。
2.优缺点。这套系统体积小、元件少(每一种信号由一个独立的电路板转化)、布局集中、便于监视，而且有一部分温度(如缸套水温度、润滑油温度等)的控制采用PLC微电脑控制，自动化程度比较高。润滑油压力和缸套水压力的控制就地直接采用压力开关作用于跳机。尽管如此，该系统仍有一定的局限性。对于排气温度而言，只有单缸和平均温度的差值报警，没有单缸温度超过设定值的报警，温度无法实时显示。传统的自动记录仪需要大量的打印纸，打印间隔太长，多种曲线挤在一起不易辩别，且无法数字化等。几次涡轮增压器损坏就是因为没有及时发现温度上升趋势致使气阀损坏而打坏涡轮增压器的。
3.常见故障及防范改进对策。温度显示波动且幅度大，有时显示-1或1该故障原因有： ，连接插头接触不良，可以拧紧，当插头松脱时CMR424显示-1；第二，探头特性变坏，可以更换探头，特别当热电阻探头短路时CMR424显示1；第三，电子板需要重新调整。
二、全自动保护系统
1.工作原理
柴油发电机组油雾保护系统的主要保护元件是油雾探测器，它能及时检测出有否因轴承过热或活塞环损伤造成过量漏气等故障而导致在曲轴箱内形成油雾，从而监视柴油机的主要运行部件——曲轴和气缸的工作状况是否正常。在柴油机运行过程中它通过采样管系不停地抽出曲轴箱内的油气，并送至一个灵敏且准确的浓度测量装置。该浓度测量装置包括一个红外线发射二极管和对侧一个光电接收二级管。光电二级管感受红外线产生的光强度，并将光强度信号转换为电信号送至电子鉴定装置。
2.优缺点
该保护装置的快速性、灵敏性无可厚非，但经过几年的运行检修发现，由于外界或装置自身的原因，使得其选择性和可靠性大大降低。比如由于润滑油冷却器的泄漏(水进入并污染了润滑油)，油雾探测器将会感受到由于水份的增加而引起的不透明度的增加，继而发生跳机。油雾探测器的电子元件属于高精度元件，但因其安装在柴油机本体上，温度高、振动大，工作环境极为恶劣，由此使得电子元件的老化加剧，产生温度漂移，跳机的灵敏度增加，误动率也增加。而且该保护有时出现指示灯全无指示，使得保护经常处于脱离状态等。频繁的保护误动及保护的无法就绪，不仅会造成因甩负荷而引起的材质疲劳，寿命缩短，而且会使生产人员产生麻痹心理，认为该装置不可靠，是误动，这样大大限制并误导了生产人员的思维，而在真正出现“高油雾”时就会发生事故。
3.常见故障及防范改进对策
元件老化，温度漂移等引起灵敏度改变,结合电厂的实际并经有关专家同意，将报警阀值S开关调至第4级，运行至今未发生跳机现象。
4.电子板故障
当油雾探测器出现红、绿指示灯全部熄灭的现象，且检查24VDC电源正常、插头无松动时，基本上就可判断为电子板故障，也可以采用对换其它机组的电子板来进行判断。如确属电子板故障，就应该及时检修或更换。
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柴油发电机的控制系统原理如何分析
6BT型柴油机中冷型采用的是水对空中冷类型。它由中冷器壳及中冷器芯等组成。中冷器壳由铝板模压而成。中冷器壳分为中冷器盖和中冷器体两部分。中冷器盖通过进气岐管与空气压缩机相连，中冷器还进气岐管与气缸盖进气口相连。中冷却芯由铜合金管子组成。发电机冷却液从中冷器后端的进水街头进入中冷器芯中，然后由前端出口流向节温器。空气由增压器压送到中冷器，流过中冷器受到冷却液的冷却，降温后而进入气缸。现在智能控制系统的使用已经大大提高了柴油发电机组的运行，保障了柴油发电机组的稳定工作，柴油发电机组的控制系统就像发电机组的心脏，那么控制系统是通过何种原理和算法来实现的呢？
一、数字励磁控制器软件实现与算法研究
主要是对数字式励磁控制器的软件和所采用的控制算法进行论述。首先对数字励磁控制器的主程序进行设计，然后对电量参数采集算法和智能励磁控制算法进行研究，并在CPU上进行实现。为了实现的数字励磁控制，需要得到实时、的电量数据，而要获得实时、的电量数据，则需要采用交流采样方法，并推导出交流采样下各个电量的计算公式，终编写计算出电量数据的算法程序。交流采样是按一定的规律对被测信号的瞬时值进行采样，再按照一定的数学算法求出被测电量参数的测量方法。下面给出交流电压，交流电流，有功功率，无功功率，功率因素的各种算法中的离散公式。
二、数字式励磁控制器总体设计方案
工作电源：由于微处理器的工作电源要求，我们需要一个5V的稳定直流电源，信号调理电路的运算电路的供电需要一组±12V的直流电源，另外，开关量输出需要驱动继电器，所以需要一个+24V的直流电源，为此我们需要设计一个电源转化模块得到系统正常工作所需的三组DC电源。
三、交流采样锁相环电路
要进行交流采样，通常需要进行同步采样，目前交流采样方式主要有硬件同步采样、软件同步采样和异步采样三种。硬件同步由硬件同步电路向CPU提出中断实现同步。硬件同步电路有多种形式，常见的如锁相环同步电路等。硬件同步采样法是由专门的硬件电路产生同步于被测信号的采样脉冲。它能克服软件同步采样法存在截断误差等缺点，测量精度高。利用锁相频率跟踪原理实现同步等间隔采样的原理图，在相位比较器PD、低通滤波器LP、压控振荡器VCO构成的锁相环内加入n分频器，输入为被测信号的频率，作为锁相环的基准频率，输出 为采样频率。经n分频后与相比较，根据锁相环工作原理，锁定时/n=，即：=n。由于锁相环的时跟踪性，当被测信号频率变化时，电路能自动快速跟踪并锁定，始终满足=n的关系，即采样频率为被测信号频率的整数n倍，从而实现一周内等间隔采样n点。此外，还可将分频系数n为程序控制，则可根据不同频率的被测信号及CPU、A/D转换器的速度，动态改变n值，以达到 的效果。
柴油发电机组控制系统的工作原理和算法很复杂，每个电路的设计都有其特定的算法来实现。柴油发电机组的控制部分，数字式励磁控制器较传统的模拟电路，励磁控制器具有精度高，反应快，控制算法适应性强，对于不同特性的电机只要通过调整程序参数就能适应，甚至可以实现更高端的自适应智能控制算法等优点。
四、对继电保护装置的要求
继电保护装置是确保供电，保护电气设备而装设的，因此，对它的要求是：动作要迅速当供电系统或电气设备发生故障时，继电保护装置动作时限应短，迅速切除故障，以减轻被保护设备的损坏程度，阻止故障的蔓延。对于电气元件，如果短路电流通过时，产生的热量与短路电流的平方和电流通过的时间成正比，因此，保护装置切除得越快，产生的热量就越小，设备就不易损坏。灵敏度要高灵敏度是指保护装置对其保护范围内的故障或工作状态不正常的反应能力。灵敏度越高，故障发觉和切除就越早，从而对系统和设备的破坏就越小。可靠性要高可靠性是指装置本身应能可靠地工作。在正常运行或不属于它保护范围的故障，不应误动作，而属于它保护范围内的故障，不应拒绝动作。因此，保护装置的可靠性很重要，否则，它本身就可能是产生和扩大事故的根源。
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柴油发电机组故障诊断代码(DTC)
1.发动机故障警报灯
发动机故障警报灯置于仪表内，提醒驾驶员发动机或其相关系统有异常。ECM通过自我诊断功能，检测到异常时，发动机故障警报灯将点亮。通过使数据链接头(DLC)端子之间短路，发动机故障警报灯闪烁，能够确认DTC的检测状态。
2.DLC(数据链接头)
DLC(数据链接头)安装在驾驶员左下侧，是故障诊断仪与各控制单元的通信接头。它具有诊断开关的功能，通过使DLC端子(4与12)短接，能够开启诊断开关。
发动机停止状态时，可显示当前发生的DTC和过去出现的DTC。
发动机启动状态时，只显示当前发生的DTC。
无DTC(诊断代码)时，反复显示表示开始显示代码“1”。
3.人工读码方法
发动机停止时，短接DLC端子(4与12)。钥匙开关位于“ON”，显示被记忆的故障代码。如有2个以上的故障代码被记忆时，从编号较小的代码开始依次显示3次。代码显示完一遍后，又从第二个代码开始重复显示，“23”和“413”代码。DLC端子间短路时将持续该显示。
4.DTC的方法
系统出现异常时，ECM记录下DTC,修复故障后，DTC并不会消失，需要按照以下要领强制。
（1）通过加速踏板进行
①发动机处于停车状态。
②短接DLC的端子“4”和“12”。
③打开点火开关至“ON”位置。
满足以上条件后，进行以下操作即可故障代码。
①完全踩死加速踏板1～3s。
②将脚离开加速踏板1～3s。
③完全踩死加速踏板1～3s。
④将脚离开加速踏板1～3s。
⑤完全踩死加速踏板1～3s。
⑥将脚离开加速踏板1～3s。
（2）通过故障诊断仪代码
连接故障诊断仪时，可通过操作代码。
★ 基本设计特点：
柴油发电机组缸体设计坚固耐用，振动小，噪音小；四冲程，运转平稳，效率高；替换湿式气缸套，寿命长，维修方便；两缸一盖，每缸4气门，进气充分，强制水冷，热辐射小，性能卓越。
★ 燃油系统：
PT燃油系统，具有独特的超速保护装置；低压输油管，管路少，故障率低，可靠性高；高压喷射，燃烧充分。装有燃油供油和回油单向阀，使用可靠。
★ 进气系统：
柴油发电机组装有干式空气弗列加滤清器和空气阻力指示器，使用废气涡轮增压器，进气充分，性能有保证。
★ 排气系统：
柴油发电机组使用脉冲干式排气管，可有效利用废气能量，充分发挥了发动机性能；机组内装有通径为127mm的排气弯管和排气波纹管，便于连接。
★ 冷却系统：
柴油发电机组发动机内采用齿轮离心水泵强制水冷，大流量水道设计，冷却效果好，可有效减小热辐射和噪音。独特的旋装式水滤器，能防止锈蚀和腐蚀，控制酸度并去除杂质。
★ 润滑系统：
变流量机油泵，带主油道信号管，可根据主油道机油压力来调整泵油量，优化进入发动机的机油量；低机油压力（241-345kPa），以上措施能有效降低泵油功率损失，提高动力性，改善发动机的经济性。
★ 动力输出：
在减振器前可安装双槽动力输出的曲轴皮带轮，柴油发电机组前端装有多槽的附件驱动皮带轮，均可带各种前端动力输出装置。
★ 超低油耗
采用XPI超高压共轨燃油喷射系统及CTT大流量涡轮增压器，并结合先进的动力缸设计和电子控制系统，大大降低燃油消耗，确保发动机在不同工况和应用中的出色燃油经济性。
★ 出色的可靠性
采用全球领先的工程技术与分析工具并结合中国用户使用状况设计，在强大的传感器和电控系统的支持下，发动机具备更强的高海拔运行能、低温运行和大负荷持续运行能力，零下40至60摄氏度、5200米海拔发动机都可运转自如，均可满载输出不影响输出能力。
★ 的适应性
超高的重量功率密度和升功率密度方便用户安装和运输，便于用户维修保养。冷车瞬间起动可一次投载，符合NFPA110之标准，并可于10秒内供电完成。（优于CNS）引擎为电子控制，符合美国EPA）环保标准，四行程、水冷多汽缸、1800转。
★ 低排放
采用机内净化方案，可满足医院、学校等对排放有更严格要求的场所的使用需求。
