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柴油发电机组的基本原理和结构
  柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能，根据其用途的不同，可分为陆用柴油发电机组及船用柴油发电机组；如果按品牌的不同，可分为国产柴油发电机组和进口柴油发电机组； 按转速不同，可分为低速发电机组和高速发电机组。

 基本原理

柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内，经过空气弗列加滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行， 称为‘作功’。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。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，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。这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。

结构分析

一台普通型柴油发电机组主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成，柴油机和发电机有两种连接方式，一为柔性连接，即用连轴器把两部分对接起来，二为刚性连接，用高强度螺栓 将发电机钢性连接片和柴油机飞 连接而成，目前市场上的柴油发电机组使用刚性连接的比较 多一些，柴油机和发电机连接好之后安装在公共底架上，然后配上各种起保护作用的传感器，如 水温传感器，通过这些传感器，直观地把柴油机的运行状态显示给操作员，而且有了这些传感器， 就可以设定一个上限，当达到或超过这个限定值的时候控制系统会预先报警，这个时候如果操作 员没有采取措施，控制系统会自动将机组停掉，柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用 的。传感器起接收和反馈各种息的作用，真正显示这些数据和执行保护功能的是柴油发电机组 的控制系统，控制屏一般安装在发电机上，称为背包式控制屏，也有部分是独立一个屏放置在操 作室内，称为分体式控制屏，控制屏通过电缆和发电机以及传感器连接，分别显示电参数和柴油

机运行参数。此外 , 发电机组还有底盘、联轴器、散热器、燃油箱 , 有的还装设有消声器和外罩。

柴油发电机组黑烟现象的原因

柴油发电机组排气冒黑烟是柴油未充分燃烧，在高温情况下分解出炭质随废气排出的一种现象。排气冒黑烟，不但降低了发动机功率，增加了柴油消耗量，且易形成积炭，缩短发动机使用寿命。原因如下：
  一、柴油发电机组气缸内新鲜空气不足
  
  原因：（1）空气滤清器滤芯积尘过多；（2）消声器锈蚀、积炭或油污；（3）进、排气门间隙过大，使气门开度减小；（4）配器机构零件松动、磨损、变形，凸轮轴齿轮与曲轴正时齿轮相对位置变化，气门开闭时间不正确。
  
  二、柴油发电机组气缸压缩终了时温度和压力下降原因
  
  （1）缸筒、活塞环磨损过多，活塞环安装不正确或失去弹性造成气缸漏气；（2）气门间隙过小，热车时易被顶开，或气门烧蚀、积炭造成气缸密封不严；（3）缸盖与机体，喷油器与缸盖接合面漏气；（4）气门严重下陷，活塞与活塞销，活塞销与连杆小头，连杆大头与连杆轴颈间隙过大，使燃烧室容积增大，压缩比下降。
  
  三、柴油发电机组柴油雾化不良
  
  原因：（1）喷油器压力调整过低；（2）喷油器调压弹簧折断或发卡；（3）喷油器针阀与阀座积炭，针阀卡滞或磨损过甚；（4）喷油泵出油阀减压环带磨损过甚，使喷油器滴油。
  
  四、柴油发电机组供油时间及供油量不正确
  
  原因是：（1）供油时间过迟；（2）起动初期，气体压力和温度较低，供油时间过早时；（3）喷油泵柱塞偶件磨损后加大供油行程使用；（4）喷油泵调节齿杆或拉杆行程过大，以致供油量过多。

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电机进相运行技术措施
      发电机正常运行时，向系统提供有功的同时还提供无功，定子电流滞后于端电压一个角度，此种状态即迟相运行。当逐渐减少励磁电流使发电机从向系统提供无功而变为从系统吸收无功，定子电流从滞后而变为超前发电机端电压一个角度，此种状态即进相运行。同步发电机进相运行时较迟相运行状态励磁电流大幅度减少，发电机电势Eq亦相应降低。从P-功角关系看，在有功不变的情况下，功角必将相应增大，比值整步功亦相应降低，发电机静态稳定性下降。其稳定极限与发电机短路比，外接电抗，自动励磁调节器性能及其是否投运等有关。

  进相运行时发电机定子端部漏磁较迟相运行时增大。特别是大型发电机线负荷高，正常运行时端部漏磁比较大，端部铁芯压指连接片温升高，进相运行时因为漏磁增大，温升加剧。进相运行时发电机端部电压降低，厂用电电压也相应降低，如果超出10%，将影响厂用电运行。

  因此，同步发电机进相运行要通过试验确定进相运行深度。即在供给一定有功状态下，吸收多少无功才能保持系统静态稳定和暂态稳定，各部件温升不超限，并能满足电压的要求。

  进相运行进相运行现象：

  1、励磁电流大幅度减少;

  2、发电机定子电压降低;

  3、发电机无功负荷变为负值。

  相运行进相运行危害：

  1、增加发电机有功负荷，将使发电机向不稳定方向发展，易造成发电机失稳运行甚至系统振荡事故。

  2、继续减少发电机励磁电流，使发电机进相深度增加，可能导致发电机失磁保护动作或发电机失稳运行。

  3、发电机进相运行，定子电流增加，定子发热增加;发电机进相运行时，定子端部漏磁通变化比增大，使得端部发热严重，发电机定子线圈温度将持续上升。

  4、发电机进相运行，发电机出口电压降低，使得6KV母线电压降低。设有低电压保护的高压电动机将跳闸;运行中的各电气设备，因母线电压降低，电流增大，导致设备发热，长时间运行会损坏设备绝缘。

  该厂母线电压考核范围为230—235KV，在电网某些运行方式下，会出现我厂发电机无功减至 但是母线电压仍然高出235KV，此时应考虑发电机进相运行。

  一、运行人员要密切监视220KV母线电压和机组有功、无功负荷，当母线电压超过235 KV时，必须控制发电机组功率因数达到0.99以上。当机组功率因数已达0.99以上，母线电压接近控制上限值时，值长应主动向上级调度汇报，根据上级调度的命令调整机组无功出力，直至进相运行。

  二、发电机是否进相运行由值长统一命令执行，在进相运行前应汇报上级调度发电机带无功及220KV母线电压情况，并请示上级调度申请进相运行，如上级调度未许可则申请220KV母线电压超限点免考核，未经上级调度许可不得擅自进相运行。

  三、机组在不同运行方式下进相运行规定：

  1、单机运行时原则上不进相运行，但在春节等特殊方式下除外。

  2、双机运行时原则上一台机进相运行，另一台机组保持高功率因数迟相运行，即控制无功尽量在小范围。但在春节等特殊方式下可以同时进相运行。

  3、在考虑进相运行的机组时，该机组运行情况应保持稳定。否则考虑另一台机组进相运行，当两台机组运行都不稳定时，应向上级调度说明详细情况，并按照调度命令执行。

  4、若两台机同时运行时，考虑两台机同时进相，且两台机进相深度应保持平衡。

  四、连续进相运行时间不得超过6小时。

  五、进相运行时，应专设监盘人员，并严格按照上级调度命令进行。

  六、在发电机进相运行期间，无值长允许任何岗位人员不得私自启动6KV转机，包括输煤、脱硫、化学、水源地，否则将按严重违反生产调度纪律处理!待启动6KV转机前，值班员需将6KV厂用母线电压调整至6.1KV以上，在启动电泵、循泵、增压风机等大容量设备需将6KV厂用母线电压调整至6.45KV以上。

  七、进相运行时操作：在进相运行前，请示上级调度解除AVC装置自动，手动减少发电机励磁，发电机在减少无功操作时，要循序渐进缓慢进行，严禁超调度规定进相深度值。进相结束后，手动增加发电机励磁，使之恢复正常运行方式观察五分钟无异常后，投入AVC自动。在手动调整期间应保持220KV母线电压合格。

  八、进相运行期间监视参数：发电机出入口风温、定冷水、氢气压力;定子铁芯及铁芯端部温度、定子线圈各部温升、温差不超过规定允许值、轴振不超过允许值;定子电流、励磁电流、端电压、励磁变高压侧电流、滑环温度、励磁变温度不超过允许值;上述参数每小时检查一次。

  九、进相运行参数控制：

  1、任一段6KV厂用母线电压不得低于5.8KV，0.4KV母线电压不得低于0.36KV(照明段除外)，发电机端电压不得低于20KV，220KV母线电压230—235KV，功率因数不得低于0.95。

  2、发电机进相运行时功角不得大于60度，防止系统冲击破坏发电机静态稳定而造成发电机震荡。

  3、进相深度试验数据(二零零九年河南省电力实验院)：

  4、根据我厂实际情况且在实验数据基础上再留有充分进相裕度，现规定：发电机进相深度限制不得超过调度规定的进相深度。

  5、在机组负荷大于500MW情况下需要进相时，应向上级调度充分说明此时进相运行危险性，并按上级调度命令处理。

  十、发电机进相运行必要条件：励磁系统自动运行，励磁自动调节器无异常报警号;低励限制、失磁保护投入。

  十一、进相运行机组应具备双向无功表，自动励磁调节装置正常投入，其低励定值应按满足进相运行进行整定。

  十二、若进相运行引起系统故障时，应立即恢复原运行方式。

  十三、进相运行期间做好事故预想，在值班日志做好进相运行时间、进相深度及命令人等相关记录。

  十四、进相运行期间事故处理：

  1、若发电机出现机端电压越下限，应立即停止进相并汇报上级调度，积极恢复6KV母线电压不超过规定值，确保厂用电系统稳定。

  2、运行期间参数异常达到停机值则应申请停机。

  3、若震荡或者失去同步时，应立即增加励磁电流，同时减少有功负荷，恢复正常运行方式，若在1分钟内不能恢复则申请停机，待系统正常后再申请并网。

  4、发电机失磁，若失磁保护动作跳闸，则按发电机跳闸处理，若保护未动作则应立即解列发电机。

  5、在进相运行过程中若发生异常情况，应及时汇报调度。

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