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关于柴油发电机组的探讨 　　一、发电机组主要参数 　　当前,性能优良的柴油发电机是一个功能完善、功率容量范围大、对环境和场地条件要求低、安装使用方便的小型发电设备。其使用相对广泛,输出容量从数KVA到数兆VA。柴油发电机组主体主要由发动机、发电机和控制系统三部分组成。其中与现代柴油发电机组配套的同步交流发电机由于性能及结构的特点，普遍采用自励恒压型,通常选用自激式同步交流发电机和PMG永磁式激励式同步交流发电机。发电机组包括以下几项主要性能参数。 　　电压调整率：在负载功率因数为0.8-1、负载空载至满载变化、从冷机到满机及转速下跌4.5%以内等情况下,电压调整率可以控制在±1%以内。 　　频率调整率：负载从0-范围内变化,频率稳定不变。 　　随机频率波动：负载处于0-功率之间任何值,随机频率波动率 值±0.25%。 　　电压波形：电路开路空载, 总波形畸变1.5%,只相平衡负载 总波形畸变5%。 　　金融业机房一般采用“市电——发电机——UPS”并机系统组成的供电系统。系统中,发电机的负载主要包括UPS、机房专用空调、应急照明、消防电梯等,这些负载启动或运行时都会对发电机产生振荡和干扰。尽管在组成“市电——发电机——UPS”供电系统时,发电机的负载量在其额定输出容量范围内，但在实际情况中，市电中断而发电机投人运行过程中却经常发生工作不稳定，产生多种使“发电机——UPS”系统不能正常工作的现象。 　　1、负载反馈的波动电压造成发电机输出电压稳定度较差，常出现发电机组输出电压振荡现象。UPS整流器允许的输人电压范围一般在±15%巧或更宽,发电机的输出电压不稳定对其影响较小。 　　2、UPS整流器的输人谐波造成多个过零点。 　　3、发电机的频率（转速）振荡一般情况下，频率振荡比电压、电流振荡范围小，但影响比较大，导致UPS处于频繁切换及非正常工作状态。频率振荡一般在±5%以内，由于负载有规律地忽大忽小，造成发电机组工作也忽强忽弱，加剧机组振动，加速机械磨损,甚至引起机件严重损坏。频率振荡明显的特征之一，即柴油机工作噪声有规律地忽大忽小，因此必须引起高度重视。 　　　　4、工作不正常空调压缩机启动和电梯升降的瞬间会导致发电机发生±Hz频率漂移,造成UPS频繁切换。当频率、电压振荡变化超出UPS输入工作范围时，UPS由蓄电池供电,而发电机在无UPS负载时恢复正常，随即UPS又自动投人，这样交错进行。频率漂移会对UPS正常运行产生两方面影响。一方面是不能旁路，另一方面是电池寿命缩短。 　　二、发电机运行不稳定原因分析 　　在“市电——发电机——UPS”供电系统中，UPS电路结构决定了其输人非线性的特性。典型的是传统双变换在线式UPS，由于其输人端AC/DC变换器是整流滤波电路，它的输入电流是脉动电流，不仅输入功率因数低（0.7一0.8），还包括大量的高次谐波电流（30%一40%）。低输人功率因数和谐波电流都会通过发电机定子线圈的感性内阻，由于发电机组定子线圈内阻大于电力变压器的短路阻抗，因此发电机更易受到非线性负载的影响,即在同样的负载电流波形失真度（THDI）情况下，其电压波形失真度（THDI）大于变压器。同时的谐波电流使发电机损耗明显增大（磁滞损耗正比于电流频率,涡流损耗比于电流频率的平方及导线的电流趋肤效应），并使得发电机的输出电压波形失真度明显增大，严重影响发电机的正常工作。 　　此外，负载的阶跃变化、UPS前端滤波器提供的容性电流都是造成发电机组不能正常工作的主要原因。 　　三、发电机组的使用与维护 　　为确保发电机组的运行,日常运行维护和快速的故障排除至关重要。根据发电机组的不同,维护和检修的内容、步骤、方法有所区别，一般应按照发电机组保养要求和本单位制定的维护计划进行。 　　(1)定期检查项目定期测量发电机电池组的电压及内阻情况,并进行记录定期检查空气过滤器、冷却液位、驱动皮带、排烟系统、燃油液位、机油液位、各种控制器及工作环境等情况。 　　(2)须按照发电机组保养要求及时更换机油、三滤、启动电池及冷却液。 　　(3)定期由供应商对发电机组进行检测,并出具报上口 　　(4)定期(至少一个季度一次)进行发电机组空载、带载测试。 　　针对柴油发电机组出现的故障，应该有步骤有目的地进行检查与分析，切不可盲目检查，胡乱拆卸。应根据故障的异常征兆、迹象、响声、出现时机、变化规律来寻找故障产生的部位，从原理与结构层面进行细致的分析推理，做出正确判断来寻找产生故障原因。查找故障时,应从简到繁、由表及里,按系统部位分段分步骤进行。

柴油发电机的配气机构 配气机构是柴油发电机进气和排气的控制机构它按照柴油机各气缸工作次序，通过控制进气门和排气门的开启和关闭来保证在规定的时间内有足够的新鲜空气进入气缸，并把燃烧后的废气从气缸内尽可能彻底的排出。 配气机构通常有气门式和气孔式两种型式。气门式配气机构由凸轮驱动气门以控制进排气过程，是四冲程柴油机常用的一种型式，而气孔式配气机构是在气缸中间开有进排气孔并通过活塞的控制进排气过程，这种机构在二冲程柴油机上应用较多。 目前，四冲程内燃机常用的是气门式配气机构。气门式配气机构又分为侧置式和顶置式两类。侧置式气门机构的进排气门都布置在气缸体的一侧，它是通过凸轮轴推动挺柱和推杆来控制气门开启和关闭。侧置式气门机构一般适用于单缸柴油机。顶置式气门机构是柴油机使用广泛的，它主要由气门组件、气门传动机件、进排气系统和柴油发电机增压系统组成。 一、气门组件的结构及功用 气门组件主要是用来密封柴油机的进气道和排气道，并保证柴油机正常换气。其主要组成部件是气门、气门弹簧、气门导管、气门座圈及锁紧装置等。气门组件在整个柴油机中的润滑和冷却条件极差，且受到交变载荷的冲击和高温、腐蚀等的影响，因此这部分零件极易发生故障。气门组件损坏后，柴油机会出现很多散障现象，例如油耗增加、功率降低、起动困难和排烟异常等。 1.气门 气门分进气门和排气门。气门的功用是密封燃烧室，并使柴油发电机的各气缸得到正常换气。 气门主要由头部和杆部两部分构成。气门头部的形状有平顶、凸顶和凹顶，目前使用较多的是平顶，这主要是因为平顶气门的头部形状简单、制造方便，受热面积小等特点。 柴油机为了提高燃烧室内的进气量，进气门的头部一般做的比排气门大，因为增大进气门可以减小进气阻力，增大进气量，这比增大排气们减小排气阻力更为有效。气门密封锥面的斜角也不同，进气门一般采用30℃的斜角，排气门一般采用45℃的斜角。进气门的锥面采用30℃的斜角，主要是因为较小的锥面斜角可使气流通过断面的流量增大。 2.气门导管 气门导管的结构。 气门导管给往复运动的气门起着导向的作用，并保证气门头部准确地落在气门座上，同时还能够把气门的部分热量传出去。气门导管一般采用铸铢铸成，由于它在高温和润谴条件较差的环境下工作，所以该部件较易出现磨损现象。 气门导管与气门杆部在长期的相对运动的磨损中，易使两者之间的配合间隙增大。正常情况下，进气门与导管的间隙为0.09左右，排气门与导管的间隙约为0.12mm，当间隙增大到极限值0.26mm时，气门导管与气门应成对换新。若装配时间隙过小，则易出现气门卡死现象。 3.气门座圈 气门座圈是为往复运动的气门而设计的，它与气门一起用来密封燃烧室。气门座圈一般采用耐热铸铁制造，并压人气缸盖中心气门座圈长期受到气门的连续冲击和高温、高压气体的腐蚀，在使用过程中特刑容易发生故障。在长期的工作中气门座圈的锥面容易产生麻点、凹坑、座圈缩短和磨损变宽等现象。