250KVA柴油发电机组电气控制设计

1、1引言1.1研究意义及其工作原理柴油发电机组是一种小型发电设备，是指以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的机械设备。整套机组一般由柴油机、发电机、控制柜、燃油箱、蓄电瓶、保护装置、应急柜等部件组成。尽管柴油发电机组的功率较低，但由于其体积小、灵活、轻便、配套齐全，便于操作和维护，所以广泛应用于矿山、铁路、野外工地、道路交通维护、以及工厂、企业、医院等部门，作为备用电源或临时电源。工作原理如下：在柴油发电机组汽缸内，经过空气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，在柴油发电机组活塞上行的挤压下，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

2、积迅速膨胀，推动活塞下行，称为作功。柴油发电机组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。这样柴油发电机就完成了一个工作循环。随着一个又一个工作循环重复进行,柴油发电机组连续运转。柴油机的控制核心是通过控制喷油泵来调节和稳定转速,一般分为机械调速和电子调速。电子调速器采用双闭环控制,用转速传感器检测柴油机转速,把检测结果转换成比例的电信号,将之与给定的标准转速信号比较,得出偏差信号,再与柴油发电机组执行器的位置反馈信号相加,以合成后的信号作为执行器动作的输入信号,通过控制柴油发电机组喷油泵齿杆位置来调节供油量,从而达到调速稳速的目的。目前国

3、外柴油机也引用了先进的发动机的“电喷”控制技术,在带载特性、节约燃油和环保排放以及降低噪音等方面性能卓越。发电机组的有功调节就是对柴油发电机转速的调节。柴油发电机组是由内燃机和同步发电机组合而成的，内燃机的最大功率受零部件的机械负荷和热负荷的限制，称为额定功率，交流同步发电机的额定功率是指在额定转速下，长期连续运转时，输出的额定功率，通常把柴油机组输出额定功率与同步交流发电机输出的额定功率之间，称为匹配比。 1.2国内外发展状况国外发展状况一个世纪以来，发电机原理未曾改变，随着年代的推进，先进生产设备日臻完善，因而各项技术参数越来越先进。国外在世界范围内形成了几大集团：CUMINNS康亮斯，康

4、明斯公司在全球137个国度和地区具有680多个合作商，5000多个代理商遍及世界各地。在全世界范畴内，康明斯具有40多家工厂，年产发动机四十少万台，雇员二万四千多名，2003年的全球出售额达63亿美元，是美国财经五百强企业之一，也是财产杂志评比的2003年度美国最敬佩的公司之一；DEERE强鹿，世界有名的美国强鹿(John Deere)已经成为了全世界数一数二的出产工用机械、工业装备和林业装备的跨国公司。其最大功率为340KW；Perkins英国帕金斯，年产40万台发电机，在发电机组市场获得了令己瞩目标成绩；道依次，为摘姆勒-克莱斯勒属上公司，是世界领先的柴油发动机造造商，柴油发动机功35kw

5、-9000kw，普遍用于舰船、重型汽车和工程机械、铁道机车；韩国大宇，韩国DAEWOO小宇重工株式会社成立于1937年，在柴油发电机、发掘机、车辆、主动机床、机器己等范畴发明了公认的成绩。国内发展状况国产发动机品牌：下柴、有动、建柴出产的135系列，4135、6135、12V135，功率范畴40-400kW；上柴D114系列，仿康明斯B系列，功率75-120kW；下内495系列，功率20-24kW；北昌凯马4105、6105系列柴油机，24-90kW；沉庆-康明斯发动机公司，重庆-康明斯N、K系列柴油机，200-1000kW；春风-康明斯B系列,75-90kW；南内、石柴、华南柴油机厂引进讲依

6、茨威严热柴油机，20-120kW济柴190系列，400-1500kW；潍柴、杭汽发引进俄罗斯柴油机,75-200kW。天津-帕金斯1000系列柴油机，36-120kW；潍柴-道依茨柴油机，20-100kW。1.3发电机组的发展方向柴油发电机组肩负着为国民经济以及人民生活用电提供发电成套设备的重任，所以它在很长一段时间内还会占据着很重要的位置。而伴随着时代的进步社会的发展，原有的那种发电机组显然已经不适合社会的需要。笨重、耗油、噪音、污染。所以未来发电机组的发展方向应该是节能、环保、轻型化、小型化、美观大方化。这样才能发挥出发电机组的潜在优势。2发电机组设计前的准备2.1做好发电机组设计应注意的

7、问题熟悉国家标准 “标准”就是技术立法。任何一台产品是否能够出厂，关键在于它是否符合标准中的各项规定。只有在产品性能满足标准的前提下，讨论其技术经济性能才有意义。因此，要搞好产品设计，首先应当熟悉标准。 柴油发电机组广泛用于电信、财政金融部门、医院、学校、商业等部门、工矿企业等特殊用途的独立电源。 企业在选购柴油发电机组要有自己的标准。选购的柴油发电机组性能和质量必须符合有关标准要求。 选购通信用柴油发电机组，必须达到GB2820-1997中G3级或G4级规定的要求，同时和通信用柴油发电机组的进网质量认证检测实施细则规定的24项性能指标要求，同时要通过我国行业主管部门所设立的通信电源设备质量监

8、督检验中心的严格检验。 选购军事通信用柴油发电机组，必须达到有关GB2820-1997、GJB相关标准和部队有关部门制定的通信电源设备的质量检测标准的规定，并要通过有关组织部门对设备质量的严格检验。熟悉产品规格及技术用户的要求 2.1表1铭牌机组型号：DP1CS额定功率：250KVA额定电压：380V相数：3额定频率：50Hz冷却方式：水冷额定电流：379.8A保护系统：四保护系统动力型号：6LTAA8.9-G2自动转换电源发电机型号：UCL274K了解用户的要求是非常必要的前期工作,一个企业经济效益的高低在于产品是否适销对路，是否生产成本较低、产品质量高且销售价格合理，尤其是在当今社会主义市

9、场经济条件下，国家强调不能单纯看产值，而应着重用效益来衡量一个企业。不言而喻，一个企设计的产品的销售情况就成了企业的生命线。为此，在产品设计时除了考虑通用化、系列化之外，还应很好考虑各种用户的不同要求，以尽量满足不同用户的需要。尤其应当着重开发在市场1：竞争能力强的产品。2.2主要电气元器件与配件、结构款式的确定主要电气元器件与配件1、接线端子2个。2、巨邦断路器DZ47-63 C16A一个, C6A四个。3、电磁继电器AR92-1Z DC24V 3个, ARM3F AC220V 1个, ARL2F 220V 1个。4、报警器BJ-1 DC24V。5、开关电源S-100-24 INPUT:20

10、0-240AC 1.2A OUTPUT:+24V 4.5A。6、点火钥匙一个，钮子开关一个，照明灯一个，油量指示表一个，油量传感器一个，一个二极管。7、ATS双电源自动转换开关一个 SKT1-630A 400A。8、1.5平方毫米铜导线一卷，2.5平方毫米的铜导线一卷，70平方毫米的铜导线一卷。9、调速器S6700E。 10、电流互感器 500/5A三个。发电机组结构款式的确定静音式外壳外壳款式为龙马公司小沈款见图片2.2图1小沈款静音型 2.2 图2小沈款静音型 2.3动力与发电机，控制模块的品牌型号确定1、动力选择： 作为开创柴油发动机先河的康明斯公司成立于1919年，总部设在美国印第安纳

11、州哥伦布市。康明斯是全球领先的动力设备制造商，设计、制造和分销包括燃油系统、控制系统、进气处理、滤清系统、尾气处理系统和电力系统在内的发动机及其相关技术，并提供相应的售后服务。康明斯总部设在美国印第安纳州哥伦布市，公司通过其遍布全球160多个国家和地区的550家分销机构和5000多个经销商网点向客户提供服务。发动机事业部生产和经销功率范围宽广的柴油和天然气发动机以及相应的零部件产品，用于汽车、工业和发电设备等领域。康明斯发动机排量1.4-91立升，功率范围覆盖31-3500马力，广泛应用于重型卡车、中型卡车、巴士客车、娱乐休闲房车、轻型商用汽车和皮卡车等公路车辆以及工程机械、矿山设备、农业机械

12、、船舶和铁路等非公路设备。康明斯发动机不仅以一流的可靠性、耐久性和燃油经济性享誉业内，而且在满足日益严格的汽车排放（美国EPA2007/2010，欧洲四号和五号）、非公路用机动设备排放（Tier3以上）以及船机排放（国际海事组织IMO标准）的激烈竞争中一直居于业内领先地位。 2、康明斯发动机的优势第一：前瞻的设计开发能力,康明斯能针对不同的排放标准开发出相应的解决方案。第二：成熟的配套能力，康明斯的排放控制技术与发动机生命周期和整车可达到完美匹配，从而使客户获得最佳的经济效益。第三：先进的尾气排放控制技术，包括冷却式废气再循环（），选择性催化氧气（）和颗粒物滤轻器（）。第四：批量的采购能力，随

13、着康明斯排放后处理市场规模的不断扩大，形成批量采购规模，从而为客户提供性价比高的产品。因此我们在这里选用康明斯的动力6LTAA8.9-G2。铭牌数据如下表： 2.3表2康明斯铭牌Engine Serial No.39576759Family LCust specEngine Model6LTAA8.9-G2Low idle RPM 850Gross KW 200 at 1500RPMFiring Order 1-5-3-6-2-4Shop order NO.S030171电机选择：世界一流品牌斯坦福同步交流发电机，英资无锡新时代公司生产，CCS中国船级社认可。符合GB755, BS5

14、000, VDE0530, IEC34-1, CSA22.2, AS2359标准。  性能优秀的永磁发电机系统，在各种情况下提供恒定励磁； 标准的2/3节距绕组，有效抑制过多的中线电流； 绝缘等级：H，防护等级：IP23  稳态电压调整率：±1.0%  电话干扰：THF < 2%, TIF < 50 随机附件：  消声器、波纹管、排气弯管  

15、;蓄电池及连线   中国船级社型式认可证书 产品设计、材料、生产、试验均由英方人员直接管理控制。体积小，重量轻，技术先进，性能可靠是斯坦福发电机的重要特性。 1、四极无刷自励式、IP22防护等级，H级绝缘，可耐温180，为发电机在恶劣环境中运行提供保障。 2、定子是2/3节距绕制，能有效抑制输出电压的波形畸变，及减少磁场发热。 3、转子装配前经过动平衡，完善的阻尼器绕组帮助减少非恒定负荷下的电压偏差和热量。 4、励磁机转子的输出功率通过三相全波式整流器输给主机转子，该整流器由一流通涌抑制器保护，以免由诸如短路或者并联时相位失步而引起的冲击造成损坏。 5、自动电压调

16、节器（AVR）具有保护发动机的自动减荷特性，允许一次性向发电机施加全载，稳态电压调整率可实现优于±1%，使用永磁发电机励磁（PMG）系统，发电机具有较高电动机启动能力，并对由非线性波形畸变具有抗扰性 6、电话影响系数TIF< 50, 电话谐波系数THF< 2%，无刷装置和高质量的AVR确保对无线电传送干扰很微小。因此我们选择斯坦福电机UCL274K。铭牌数据如下：2.3表3 斯坦福电机铭牌 SERIAL NUMBER X09L460682EX.VOLTS : 57.00ORDER NUMBER N40361EX.AMPS : 2.50KVA BASE RATE(BR) :

17、 250.0AMBIENT TEMP : 40KW BASE RATE(BR) : 200ENCLOSURE : IP23HZ : 50INSULATION CLASS : HRPM : 1500STATOR WDG : 311VOLTS : 400PHASE : 3AVR : AS440AMPS BASE RATE(BR): 360.8MOUNTING TYPE : IMB15PF : 0.8COOLING METHOD ICO1RATING : CONTWEIGHT KG 727控制模块：HGM6110电站自动化控制器集成了数字化、智能化、网络技术化，用于单台柴油发电机组自动化控制及监控系

18、统，实现发电机组的自动开机/停机、数据测量、报警保护及“三遥”功能。控制器采用大屏幕液晶（LCD）显示，中英文自由切换界面，操作简单，运行可靠。HGM6110电站自动化控制器采用微处理器技术，实现了多种参数的精密测量、定值调节以及定时、阀值整定等功能，所有参数既可从控制器前面板调整，又可以使用PC机通过编程接口调整及监测。其结构紧凑、接线简单，可靠性高，可广泛应用于各类型发电机组自动化系统。详见附录B使用说明。3发电机组控制线路的设计3.1导线的选择3.1表4铜线温度线径表下面是铜线在不同温度下的线径和所能承受的最大电流表格铜线温度线径（平方毫米）60758590电流（A）2520202525

19、4. 0252530306. 0303540408. 040505555145565707522708595953085100100110389511512513050110130145150601251501651707014517519019580165200215225100195230250260根据控制模块说明书，我们需要1.5mm，2.5mm线径的铜导线，发电机U、V、W、N相我们用分别两根70mm线径的铜导线并联起来连接到ATS上。3.2布置线路注意事项（1）主电路接线控制线路接线端子接线 。（2）不同控制箱（板）间要通过端子连接（即其它控制箱、控制板或不在控制箱或控制板上的元器

20、件进入本控制箱或控制板时，要先接到本控制箱或控制板的端子上，然后再由端子引线）。 （3）同一端子接线不允许超过两根。 （4）高电压和电源线使用R形端子，信号线使用Y形端子。 （5）元器件可以用简单的方形或圆形图形来表示，但其端子位置尽量和实际元器件位置相同或接近。 （6）接线图元器件的放置要和布局图的位置相同或相近，对于某一个元器件来说，标记的端子位置也要和布局图实际元器件的位置相同。 （7）力要整个图面的美观。因此，在画连接图时，要保持整个图面的紧凑和清晰，同时，要尽量使画面不要太过于稀疏。要尽量避免连接线的交叉，连接线尽量使用直线，连接线和元器件间的距离要尽量相同等。 检查接线图，保证正确

21、无误，为接线表的制作做好准备。3.3控制线路原理图设计首先我们要对控制模块接线端子进行了解，下面就是控制模块的每个端口号的解释：1号端口为直流工作电源输入Ve，线径为2.5mm 接起动电池负极。2号端口为直流工作电源输入Ve，线径为2.5mm接起动电池正极，若长度大于30米，用双根并联。推荐最大20A 保险丝。3号端口为紧急停机输入，线径为2.5mm 通过急停按钮接Ve。4号端口为燃油继电器输出，线径为1.5mm 由3 点供应Ve，额定7A。5号端口为起动继电器输出，线径为1.5mm由3 点供应Ve，额定7A接起动机起动线圈。6号端口为可编程继电器输出口1，线径为1.5mm由2 点供应Ve，额

22、定7A。7号端口为常闭输出，额定7A。8号端口为继电器公共点。9号端口为可编程继电器输出口2 1.5mm常开输出，额定7A。10和11号端口为可编程继电器输出口3，线径为2.5mm。12和13号端口为可编程继电器输出口4，线径为2.5mm继电器常开无源接点，额定16A，无源接点输出。14号端口为充电发电机D端输入，线径为1.0mm接充电发电机D+(WL)端子，若充电机上没有此端子，则此端子悬空。15号端口为转速传感器输入。16号端口为转速传感器输入，控制器内部已接电池负极。连接转速传感器，建议用屏蔽线。17号端口为温度传感器输入连接水温或缸温电阻型传感器。18号端口为机油压力传感器输入 连接油

23、压电阻型传感器。19号端口为液位传感器输入 连接液位电阻型传感器。20号端口为可编程输入口1，线径为1.0mm 接地有效（- Ve）。21号端口为可编程输入口2，线径为1.0mm 接地有效（- Ve）。22号端口为远端开机输入口，线径为1.0mm 接地有效（- Ve）。23号端口为电流互感器A 相监视输入，线径为1.5mm外接电流互感器二次线圈(额定5A)。24号端口为电流互感器B 相监视输入，线径为1.5mm外接电流互感器二次线圈(额定5A)。25号端口为电流互感器C相监视输入，线径为1.5mm外接电流互感器二次线圈(额定5A)。26号端口为电流互感器公共端，线径为1.5mm。27号端口为发

24、电机组A 相电压监视输入，线径为1.0mm连接至发电机组输出A 相(推荐2A保险丝)。28号端口为发电机组B 相电压监视输入，线径为1.0mm连接至发电机组输出B 相(推荐2A保险丝)。29号端口为发电机组C相电压监视输入，线径为1.0mm连接至发电机组输出C 相(推荐2A保险丝)。30号端口为发电机组N 线输入，线径为1.0mm 连接至发电机组输出N 线。31号端口为市电A 相电压监视输入，线径为1.0mm连接至市电A 相(HGM6110 无此功能）。32号端口为市电B 相电压监视输入，线径为1.0mm连接至市电B 相(HGM6110 无此功能）。33号端口为市电C相电压监视输入，线径为1.

25、0mm连接至市电C 相(HGM6110 无此功能）。34号端口为市电N 线输入，线径为1.0mm连接至市电N 线（HGM6110 无此功能）。35号端口为RS485 公共地，线径为0.5mm。36号端口为RS485-，线径为0.5mm。37号端口为RS485+，线径为0.5mm。主要线路的设计如下图： 图3主线路对于主线路的设计：1发电电压和频率的信号采集检测我们通过使用26、27、28、460四根线来实现。它们从发电机U、V、W、N相上各引出一根线，460直接通过接线端子接到模块30端口上， 160、260、360接小型断路器然后由262728引出接到模块27、28、29端口上。2电流的信号

26、采集检测我们需要使用电流互感器来进行测量，由于发点电流过大，普通电流表不能直接串联在主电路中测试，所以必须通过电流互感器来实现。U、V、W三根输出线上各贯穿一个500/5的电流互感器，电流互感器上面有s1、s2两个接线口，340、240、140接s1端口440接s2公共端口，然后340、240、140、440接到控制模块上23、24、25、26端口上。3传感器的接线142、17接传感器的G端口，142用于监测柴油机冷却水的温度，17用于监测柴油机内部油压的监测，142、17分别接到模块17、18端口上。143接水温传感器的报警监测端口然后接到模块的20端口上，171接油压传感器的报警监测端口然

27、后接到模块的21端口上。3ATS的接线在这里我们要说明ATS的作用，ATS就是双电源切换开关，用于切换发电和市电的转换开关。发电机的输出线我们接到ATS备用电源接口上，ATS的常用电源用于接通市电的。ATS的切换主要通过880、881、882三根线来实现的，当881、880有电时ATS自动切换将市电和负载连通，当882、880有电时ATS自动切换将发电和负载连通。882、881、880的得电与否通过3F电磁继电器来进行控制，当市电有电时市电正极43、市电负极91连接在3F继电器的10、11端口上3F继电器的常闭端打开，常开端吸合，然后就只有881、880得电，ATS监测到电信号就自动进行切换。

28、4发电机的自动启动，它是通过2F继电器来实现的，在这里43、91分别接在2F继电器的5、6端口上，当市电没电时4号线于103连通，模块监测到市电没电，然后自动进行启动。当启动成功后运行正常，模块15端口设置为发电合闸，然后Q3继电器得电，26接在Q3继电器的公共端口，8283分别接在Q3继电器的常开、常闭端口。当Q3得电吸合时，82作为发电合闸线，将电信号传送到3F继电器上，然后3F继电器将发电信号传送到ATS上，ATS进行自动切换，将备用电源和负载连通。5开关电源的作用，开关电源就是用于将市电转换成低压直流电对电瓶进行充电和对控制线路提供电源。43、91接开关电源的输入端口，152、103接

29、开关电源的输出端口。二极管接在开关电源与电瓶正极之间，作用就是阻止电瓶的电量外泄。6电瓶，电瓶就是提供发电机组的起动电压，以及控制线路的电压151接电瓶的正极103接电瓶的负极。7Q1Q2继电器的作用，Q1继电器用于控制发电机组的起动，当9号线得电，继电器常开端吸合，156得电（156用于控制启动机），然后起动机运转。Q2继电器用于控制机组的停机，当10号线失电Q2继电器常开端闭合163失电（163接在调速板），然后执行器将柴油机的进油阀关闭机组停机。7调速器，调速器在下面进行介绍，作用就是控制发电机转速频率。8其他线路的作用，166用于监测充电机的工作状况，如果充电不成功，166号线将信号传

30、到模块中，模块就让报警端口12得电，报警器得电报警。5号线接在急停按钮常闭端上，急停按钮常闭另一端接152。当按下急停时，10号线就失电停机。特别说明一般国产机型是得电停机，国外机型是得电开机，失电停机。调速器接线图如下： 图4调速器现在介绍调速器接线的设计：调速器作用就是用于机组的平稳调速。调速器接线端子上1、2接执行器A、B线，其作用也就是用于控制油量大小。3、4端口接速度传感器的C、D线，速度传感器用于监测速度信号。当检测的速度信号过低或过高时，调速器自动控制进油阀的大小从而实现速度的调整。5、6端口接电源的正负极，163提供正极电荷，103提供负极电荷。7、11端口接7和11号线，用于

31、怠速控制，由于本机组功率较大需要启动以及停机时需要怠速。怠速就是将机组至于一个低速的运行状态，开机停机时有一个过度时间对机组进行保护。接线端子作用就是将柴油机和电机上的线路连接到电器柜中。图中已经对各个线号进行描述，在这里就不多废笔墨了。接线端子如下： 图5接线端子4发电机组测试4.1发电机组测试准备工作柴油发电机启动前的准备及检查1、柴油发电机在未做好启动前的检查及启动准备工作以前不准启动，运行方式选择开关应在“OFF”位。2、柴油发电机启动或投入运行方式选择开关前，应检查蓄电池充电电源、控制、信号系统电源、冷却水温控制、空气系统、燃油系统、润滑油系统投入正常。3、 合上蓄电池充电电源，检查

32、充电源红灯亮且蓄电池电压为（24V -30V）左右，蓄电池组的容量应满足机组连续起动9次的用电量。4、检查室内燃油储油箱（应满足机组满载连续运行8小时的储油量）油位正常， 打开柴油发电机进油门。输油方式采用手动方式。5 、燃油系统启动前要排空气，否则将影响发动机不能正常启动。6 、柴油发电机启动前的检查7、有关柴油发电机组所有工作票均已终结，柴油机以无人工作及其他障碍物。 8、查柴油发电机润滑油油位正常。9、查柴油发电机冷却水水位正常。10、查柴油发电机预热正常。11、机组无漏油，漏水现象，机内清洁无杂物，排气口无杂物。12、仪表盘内外清洁，无杂物，电气回路正常且控制盘上无报警。13、查所有开

33、关位置正确满足启动要求，查柴油发电机就地仪表盘上“紧急停机”按钮位置正确，查柴油发电机出口开关在断开位置。 14 、柴油发电机在启动前应用1000V摇表测量绝缘，其值不低于0.5M。4.2发电机组测试4.2.1机组测试流程1、柴油发电机设有运行方式选择开关，有三个位置，即“自动”、“手动”、“停止”。自动方式 :自动方式为正常运行方式，运行方式选择开关在“自动”位置，则表示柴油发电机组投入自动启动状态。2、柴油发电机启动后，巡检员应立即到现场检查发电机，发电机各部有无异常声音、异常振动、水、油、 螺栓和螺帽的松动、电路的断线、管路接头松动等情况，同时检查柴油发电机排烟颜色正常。拉开柴油发电机出

34、口开关，待柴油发电机空转3-5分钟后，拉开柴油发电机启动开关。3 、柴油发电机正常运行。4 、柴油发电机可在额定工况下连续运行，运行中应监视、检查下列各运行参数不超过（或低于）规定值： 4.2表5参数参考值电压电流频率功率因素油压水温油温度燃油位电池充电压380V±5%379.5A50Hz0.80.5MPa3035正常80%DC24V5、运行中的柴油发电机组，应无异常振动现象，柴油发电机的排烟无异常颜色。6、正常运行时，柴油发电机运行方式选择开关投“自动”位置。7、柴油发电机启动10秒后达到额定转速、额定电压，若10秒内保安母线电压恢复正常，则柴油发电机出口开关不合闸；若保安母线仍为

35、低电压，则自动合上柴油发电机出口开关，向保安母线供电。8、 柴油机组严禁长时间怠速运行。如果不带负荷，应停机备用。9、机组运行中排气管内排气温度较高。因此严禁人员接近排气管，以防灼伤，并保证排气管周围无污油或其它易燃物，以防发生火灾。10、机组停运后，冷却液温度很高，此时严禁打开散热器盖子，并禁止向未冷却的冷却系统内加注冷却液，否则会造成柴油机的严重损坏。11、机组出现故障后，严禁在排除故障和复位前再次启动。4.2.2柴油发电机组在运行中发生的故障及处理4.2表6故障处理表故障现象可能采取的措施控制器加电无反应检查启动电池检查控制器接线检查直流保险发电机组停机发电机组停机检查水温/缸温是不是过

36、高检查交流发电机电压检查直流保险控制器紧急停机检查急停按钮是不是正确检查起动电池正极是否正确连接到紧急停机输入检查线路是否有开路起动成功后油压低报警检查机油压力传感器及其连线起动成功后水温高报警检查水温传感器及其连线运转中停机报警根据LCD显示信息检查相关的开关及其连线检查可编程输入口起动不成功检查燃油回路及其连线检查起动电池检查转速传感器及其连接线查阅发动机手册起动没反应检查起动机连线检查起动电池机组运转但ATS不切换检查ATS检查控制器与ATS之间的连接线一 常见故障1）不发电：1、失去剩磁，进行充磁。2、磁场线路短路，修理。3、柴油机转速太低，调整转速,保持额定值。4、硅整流二极管损坏，

37、检查更换整流二极管。5、接线头松动或控制屏接触不良，将线头拧紧。6、保险丝熔断，更换。7、三次谐波绕组开路,短路，修理。8、磁场变阻器回路,开路，修理。2）电压不正常：1、柴油机转速过高或过低，调整为定值。2、.硅整流二极管损坏，更换。3、电刷接触不良，清洁集电环表面,有00号沙布磨电刷表面,加强电刷弹簧压力。4、电压表不准，检查电表或更换。5、外线路短路，排除。6、熔断丝熔断，更换。3）发电机过热：1、过栽三相电流不平衡，随时注意电流读数,即时调整三相负栽。2、.磁场线圈短路，检查或更换。3、柴油机转速过低，提高转速至额定值。4、通风道阻塞或风扇损坏，吹净内部,疏通风道,检修风扇。4）电压超

38、差：1、输送线路过远(电压偏低)，调整手动变阻器。2、输送线路过近(电压偏高)，调整手动变阻器。5）起动困难或不能起动：1、起动马达损坏，更换或修理起动马达。2、蓄电池蓄电不足，对蓄电池充电,并充足。3、缺燃油或燃油不足，添加燃油,打开开关。4、燃油质量不合要求或燃油内有水，更换规定牌号燃油,排除积水。5、.供油泵提前角不对，按规定调整供油提前角。6、空气滤清器污堵，清洗干净。7、柴油机油温过低，加热水和对机油加温。8、长时间怠速运转，清除积碳,清洗喷油器。6）突然停车：1、燃油箱内无油，添加燃油。2、燃油中混有水分，查明原因,更换燃油。3、喷油泵弹簧断裂，更换弹簧。4、调速器弹簧断裂，更换调

39、速弹簧。5、活塞咬缸，更换活塞及有关零件。6、连杆轴瓦,主轴瓦烧损，拆检并更换有关零件。二 各种警告1. 警告当控制器检测到警告信号时，控制器仅仅警告并不停机，且LCD 显示警告量报警类型。(1）速度信号丢失警告：当控制器检测到发电机组的转速等于零且速度丢失延时设为0 时，控制器发出警告报警信号，同时LCD 屏幕上显示速度信号丢失警告字样。(2）发电过流警告：当控制器检测到发电机组的电流大于设定的过流阈值且过流延时设为0 时，控制器发出警告报警信号，同时LCD 屏幕上显示发电过流警告字样。(3）停机失败警告：当得电停机延时/等待发电机组停稳延时束后，若发电机组输出有电，则控制器发出警告报警信号

40、，同时LCD 屏幕上显示停机失败警告字样。(4）燃油位低警告：当控制器检测到发电机组的燃油液位值小于设定的阈值时，控制器发出警告报警信号，同时LCD 屏幕上显示燃油液位低警告字样。(5）充电失败警告：当控制器检测到发电机组的充电机电压值小于设定的阈值时，控制器发出警告报警信号，同时LCD 屏幕上显示充电失败警告字样。(6）电池欠压警告：当控制器检测到发电机组的电池电压值小于设定的阈值时，控制器发出警告报警信号，同时LCD 屏幕上显示电池欠压警告字样。(7）电池过压警告：当控制器检测到发电机组的电池电压值大于设定的阈值时，控制器发出警告报警信号，同时LCD 屏幕上显示电池过压警告字样。2. 停机

41、报警：当控制器检测到停机报警信号时，控制器立即停机并断开发电合闸继电器信号，使负载脱离，并显示报警类型。(1）紧急停机报警：当控制器检测到紧急停机报警信号时，控制器发出停机报警信号，同时LCD 屏幕上显示紧急停机报警字样。(2）高水缸温报警停机：当控制器检测的水缸温数值大于设定的水缸温停机数值时，控制器发出停机报警信号，同时LCD 屏幕上显示高水温报警停机字样。(3）低油压报警停机：当控制器检测的油压数值小于设定的油压警告数值时，控制器发出警告报警信号，同时LCD 屏幕上显示低油压报警停机字样。(4）超速报警停机：当控制器检测到发电机组的转速超过设定的超速停机阈值时，控制器发出停机报警信号，同

42、时LCD 屏幕上显示发电超速报警停机字样。(5）欠速报警停机：当控制器检测到发电机组的转速小于设定的停机阈值时，控制器发出停机报警信号，同时LCD 屏幕上显示发电欠速报警停机字样。(6）速度信号丢失报警停机：当控制器检测到发电机组的转速等于零，控制器发出停机报警信号，同时LCD 屏幕上显示速度信号丢失报警停机字样。(7）发电过压报警停机：当控制器检测到发电机组的电压大于设定的过压停机阈值时，控制器发出停机报警信号，同时LCD 屏幕上显示发电过压报警停机字样。(8）发电欠压报警停机：当控制器检测到发电机组的电压小于设定的欠压停机阈值时，控制器发出停机报警信号，同时LCD 屏幕上显示发电欠压报警停

43、机字样。(9）发电过流报警停机：当控制器检测到发电机组的电流大于设定的过流停机阈值时，控制器发出警告报警信号，同时LCD 屏幕上显示发电过流报警停机字样。(10）起动失败报警停机：在设定的起动次数内，如果发电机组没有起动成功，控制器发出停机报警信号，同时LCD 屏幕上显示起动失败报警停机字样。(11）超频报警停机：当控制器检测到发电机组的频率超过设定的超速停机阈值时，控制器发出停机报警信号，同时LCD 屏幕上显示发电超频报警停机字样。(12）欠频报警停机：当控制器检测到发电机组的频率小于设定的停机阈值时，控制器发出停机报警信号，同时LCD 屏幕上显示发电欠频报警停机字样。(13) 不发电报警停

44、机：当控制器检测到发电机组的频率等于零，控制器发出停机报警信号，同时LCD 屏幕上显示不发电报警停机字样。4.3发电机组测试报告的打印及收尾工作测试完毕机组一切运行正常，打印测试报告，并备份与计算机内。然后停机：一、正常停机：1）逐渐卸去负栽,断开负栽开关,将换相开关转至手动位置；2）空栽下转速降至600800转/分，空车运行数分钟后再推动油泵手柄停止供油，待停机后手柄复位；3）当环境温度小于5时，应将水泵及柴油机的冷却水全部放尽；4）调速手柄放到转速最低位置，电压开关放到手动位置；5）短期停车可不关燃油开关，防止空气进入燃油系，长期停车应在停车后关上燃油开关；6）长期停车必须放尽机油；二、紧

45、急停机：当机组发生下列情况之一时，必须紧急停机。此时应先切断负栽，并立即将喷油泵开关手柄转到切断油路的位置上，使柴油机立即停机；机组压力表值下降到规定值以下：1）冷却水温度超过99；2）机组发生急剧的敲击声，或者有零件损坏；3）气缸、活塞、调速器等运动部件卡死；4）发电机电压超过表上最大读数时；5）发生火灾或漏电及其它自然危害时；最后收尾工作：1将机组中的机油；2冷却水水放掉；3起动电瓶连接线拿掉；4负载线拆掉；5油箱中的柴油放出；6打扫现场；7将机组擦干净。结论这次设计过程中，刚开始时收集了很多资料，才发现关于发电机组设计的资料并不多，先对发电机组设计整体的步骤进行熟悉，找好方向后就开始动手

46、了。我顺藤摸瓜地照着资料去一步步的进行设计，我以为这个设计就这么简单，按着书上步骤算下去就可了。当我遇到如何选择合适的导线时时，一开始对此束手无策，通过师傅的指点，我按照他的方法选择了合适的导线，终于把选择导线的问题解决了。设计的道路是艰辛的，在后面的设计中并不是那容易。在图纸方面遇到的困难就更多了，比如如何有条理的布置线路，怎么通过控制线路来实现机组的各种控制与保护等等。在设计中，遇到的困难是很多，但是只要用心去研究，通过很多方式都会解决的。学述上的问题是来不得一点假水的，只有一步一个脚印的走，才会学到知识，才会享受到设计过程失落感与成就感。这次设计，让我在走进社会前学会怎样去解决遇到的困难

47、，只要用自己努力和身边的资源一定能够解决。这次设我用了很多时间与经历，但我没有一点后悔，因为我的确学到了很多知识。致谢本设计是在指导老师精心指导和大力支持下完成的，指导老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求工作作风和大胆的创新精神对我产生重要的影响。他开阔的的视眼和敏锐的思维给了我深深的启迪。同时在这次的毕业设计过程中，让我学到了很多专业方面的知识。感谢我的工厂师傅给了极大的帮助，他们帮我找资料，帮助我完成那些我不懂得的细节，无论在生活上还是工作上都给了我很多支持和鼓励。感谢在校期间每一位老师对我的教导和帮助，感谢我们电气工程系任教老师对我们这届实习生所做的毕业工作，没

48、有你们所有老师的帮助，我们哪能这么轻松完成这一阶段的实习。特别感谢我的指导老师战崇玉和李小娟老师在这次毕业设计中对我的指导，帮助我解决了许多专业方面的问题。没有他们的支持和鼓励，我的设计也是完成不了的！对此我们还要感谢我的同事对我实习期间的关怀和帮助。本论文的完成离不开老师，同事和朋友的关心和帮助，让我顺利的完成了论文的制作，虽然我的论文不是完美的，但这里面凝聚了老师和同学对我的关心和支持。在此，向所有帮助过我的老师和同学表达我最真挚的谢意。参考文献1柴油发电机组作者：袁春、张寿珍 出版社：人民邮电出版社 出版日期:1999年5月。2新型柴油发电机组作者：叶大贵 等编著 出版社：人民邮电出版社

49、 出版日期：1999-7-1。3新编柴油发电机组故障分析与处理技术手册作者：杨贵恒出版社：人民邮电出版社 出版日期：2009年3月。4现代柴油发电机组的应用与管理作 者：苏石川、元广杰、杨宗明 主编 出版社：化学工业出版社 出版日期：2000年10月。附录A发电机组使用说明一、机组的配置及参数机组型号: DP1CS发 电 机:斯坦福UCL274K柴 油 机：康明斯6LTAA8.9-G2控 制 屏：众智6110额定功率：250KVA    额定电压：380V       额定电流：379.8A额定

50、频率：50Hz     功率因数：0.8       额定转速：1500RPM相数接法：3相  GF系列柴油发电机组系交流发电机组，该机组运行平稳，经久耐用，维护方便，适合 工矿企业、宾馆医院、农村城镇、渔牧林业做动力照明、通讯广播的移动或固定电源，也可做为大厦、酒店的备用电源。  GF系列机组在额定功率0100%和COS 08时，三相对称负载下自动电压调整率能满足一般使用要求，空载时能在额定电压的95105%范围内调整。机组能直接起动3070%

51、机组额定功率的鼠笼式三相异步电动机；机组在三相不对称负载下运行时，若每相电流不超过额定值，并且三相电流不超过20%，则机组允许长期工作。二、机组的使用环境机组能在下列环境条件下，连续工作12小时、输出功率。1、环境温度：540。2、相对湿度：85%（25）。3、海拔高度：1000米。4、工作时的纵向倾斜度：10度。5、没有导电尘埃和破坏金属绝缘的腐蚀气体与爆炸危险的场所。注意：1、额定功率（即机组容量）是在环境温度20，相对湿度60%，大气压力为760毫米汞柱高的条件下，连续进行12小时所允许的输出功率（其中包括超负载10%运行1小时）。超出上述环境条件下工作时，发电机的输出功率须修整。2、机

52、组在超过12小时以上连续运行时，按其输出功率90%折算（即持久功率）。若超出上述环境条件，持久功率也按修正后功率的90%这算。3、柴油发电机组在超出上述1、2、3所规定的环境下使用是，输出功率也可按柴油机使用维护说明书规定进行修正。三、机组的存放与安装柴油发电机组的存放、安装及使用地点的选择应符合下列条件：1、机房宽敞明亮、通风良好、湿度低、环境温度40。2、夜间工作应有良好的照明设备，室外使用应加防护罩，避免雨淋及暴晒。3、环境应清洁，周围不准放置产生酸性、碱性等腐蚀性气体的物品。4、柴油机排气管应畅通，尽量避免管道过长或突然转弯。当排气管接至室外时，宜将外管向下倾斜少许，使管内凝结水分流出

53、。5、机组如不采用固定在基础上，可在底盘下垫以橡胶板以减小震动。6、30KW以上的机组安装时应做到以下几点：1）地基均采用混凝土，但地基不得与建筑地基连在一起。建筑墙到机组距离不小于是15米。2）在安装时须用水平尺测量水平度，保证机组固定在水平位置的基础上。3）为了人身安全，发电机和开关屏必须另接地线，地线面积不小于发电机输出线截面积。地线可接在地下水管或深埋地下的钢板上，保证接地良好，接地电阻不得大于50欧姆。4）开式冷却机组必须另装冷却水管路，保证供给充足的冷却水。5）为了减少环境噪音，可外接消音装置。6）安装后发电机轴对柴油机的主轴不同心度一般应小于015毫米，发电机轴线对飞轮端面的跳动

54、一般应小于得05/400。7）蓄电池应按柴油机维护使用说明中的启动、充电电路图接好。四、机组的使用在使用机组前，必须认真阅读本机组使用维护说明书和柴油机、发电机、控制屏等使用维护说明书。1、起动前的准备：1）清洗机组附着的灰尘、水迹和铁锈等异物，排除空滤器中油污灰垢。2）全面检查机组的整个装置，联接应紧固，操纵机构应灵活，曲轴旋转应无卡滞现象。3）检查冷却系统是否已加满冷却液，水泵是否灌满吸引水。管道有无泄漏或阻塞（包括气阻）现象。4）检查燃油箱燃油存量，打开燃油开关，旋松高压油泵放气螺栓，排除燃油管路中的空气，拧紧放气螺栓。5）检查机油面是否在油标尺两刻度线之间，燃油泵和调速器有无足够的机油。6）检查调速器杠杆和油泵齿条连接的可靠和灵活性，同时还要检查有无足够的机油。7）检查所有的电气线路（包括充电、起动电路）是否联接正确，接触良好。8）检查柴油机供给、润滑、冷却等系统各管接头是否有漏水和漏油现象。9）控制屏内所有元器件应完整、清洁、无损伤、无松动。10）将硅整流器，电容器等断接，拆除地线用500伏兆欧表测定一次线路及转子绕组对地绝缘电阻应不低于3兆欧，否则应采取烘干措施。11）检查发电机至开关屏的