柴油发电机启动及日常维护课件

柴油发电机运行

及日常维护说明晋江天然气发电厂—张举柴油发电机运行

及日常维护说明晋江天然气发电厂—张举1求是立德尚学精业

油机发电系统求是立德尚学精业油机发电系统2主要内容油机发电机组的作用油机发电机组的工作原理油机的总体构造油机发电机的使用与维护主要内容油机发电机组的作用3相关配套知识油机发电机的作用1油机的总体构造2油机发电机的工作原理3油机发电机组的使用和维护4相关配套知识油机发电机的作用1油机的总体构造2油机发电机的工4目的和要求掌握油机发电机组的基本理论。掌握柴油发电机组的原理和运用技术。学会油机发电机组的日常养护和一般故障的排除方法，提高具体分析问题和解决问题的能力。目的和要求掌握油机发电机组的基本理论。5油机的总体构造柴油机主要二大机构四大系统组成，包括：曲轴连杆机构，配气机构，燃油系统，润滑系统，冷却系统，起动系统。

1. 曲轴连杆机构

曲轴连杆机构是油机的主要组成部分。它由气缸、活塞、连杆、曲轴等部件组成。它的作用是将燃料燃烧时产生的化学能转变为机械能，并将活塞在气缸内的上下往返直线运动变为曲轴的圆周运动，以带动其它机械做功。油机的总体构造柴油机主要二大机构四大系统组成，包括：曲轴连杆6油机的总体构造（1）气缸：气缸是燃料燃烧的地方，根据油机的功率不同，气缸的直径和数目也不相同。燃料在气缸中燃烧时，温度可高达1500～2000℃，因此，油机中必须采用冷却水散热，为此，气缸壁都做成中空的夹层，两层之间的空间称为水套。气缸油机的总体构造（1）气缸：气缸是燃料燃烧的地方，根据油机的功7油机的总体构造（2）活塞：油机在工作时，活塞既承受很高的温度，又承受很大的压力，而且运动速度极快，惯性很大。因此，活塞必须具有良好的机械强度和导热性能，并且应当用质量较轻的铝合金铸造，以减小惯性。为了使活塞与气缸之间紧密接触，活塞的上部还装有活塞环，如图，活塞环有压缩环（气环）和油环两种，气环的作用是防止气缸漏气，油环的作用是防止机油窜入燃烧室。活塞油机的总体构造（2）活塞：油机在工作时，活塞既承受很高的温度8油机的总体构造（3）连杆与曲轴：连杆将活塞与曲轴连接起来，从而将活塞承受的压力传给曲轴，并通过曲轴把活塞的往返直线运动变为圆周运动。连杆曲轴油机的总体构造（3）连杆与曲轴：连杆将活塞与曲轴连接起来，从9油机的总体构造2.配气机构 配气机构的作用是适时打开和关闭进气门和排气门，将可燃的气体送入气缸，并及时将燃烧后的废气排出。配气机构由进气门、排气门、凸轮轴、推杆、挺杆和摇臂等部件组成。配气机构油机的总体构造2.配气机构配气机构10配气机构工作原理油机的总体构造配气机构工作原理油机的总体构造11油机的总体构造3.供油系统 柴油机的供油系统一般由油箱、柴油滤清器、低压油泵、高压油泵、喷油嘴等部分组成。如图

所示。柴油机工作时，柴油从机箱中流出，经粗滤器过滤，低压油泵升压，又经细滤器(也称精滤器)进一步过滤，高压油泵升压后，通过高压油管送到喷油嘴，并在适当的时机通过喷油嘴将柴油以雾状喷入气缸压燃。油机的总体构造3.供油系统12油机的总体构造供油系统油机的总体构造供油系统13油机的总体构造4.润滑系统

油机工作时，各部分机件在运动中将产生摩擦阻力。为了减轻机件摩损，延长使用寿命，必须采用机油润滑。润滑系统通常由机油泵，机油滤清器(粗滤和细滤)等部分组成。如图所示。机油泵通常装在底部的机油盘内，它的作用是提高机油压力，从而将机油源源不断地送到需要润滑的机件上。机油滤清器的作用是滤除机油中的杂质，以减轻机件摩损并延长机油的使用期限。油机的总体构造4.润滑系统14油机的总体构造润滑系统油机的总体构造润滑系统15油机的总体构造5.冷却系统 油机工作时，温度很高(燃烧时最高温度可达2000℃)，这样将使机件膨胀变形，摩擦力增大。此外，机油也可能因温度过高而变稀，从而降低润滑效果。为了避免温度过高，油机中通常都装有水冷却系统，以保证油机在适宜的温度(80～90℃)下正常工作。油机的总体构造5.冷却系统16油机的总体构造 冷却系统包括水套、散热器、水管和水泵等，如图所示。冷却水通过水泵加压后在冷却系统中循环。循环途径为：水箱→下水管→水泵→气缸水套→气缸盖水套→节温器→上水管→水箱。节温器可以自动调节进入散热器的水量，以便油机始终在最适宜的温度下工作。冷却系统油机的总体构造 冷却系统包括水套、散热器、水管和水泵等，如图17油机的总体构造6.启动系统 油机启动系统大致有蓄电池、起动马达、交流发电机、辅助起动系统等组成。如图所示。当按下起动开关，接通蓄电池电路的时候，蓄电池给启动马达供电带动内燃机起动，同时一个小的交流发电机通过整流后给蓄电池充电。启动系统油机的总体构造6.启动系统启动系统18油机的总体构造

辅助起动系统为了保证发动机在任何温度条件下都能可靠地起动，特别是柴油机，我们可以借助一些恰当的方法和手段，尤其是在环境温度较低的情况下都有顺利起动。（1）减压机构 减压机构的作用是在柴油机启动时，人为地将配气机构推杆顶起.使气门处于开启状态，减小启动时的压缩阻力.使启动转速迅速提高.当柴油机曲轴达到足够高的转速时，恢复气门正常工作，并利用飞轮惯性帮助柴油机启动。（2）润滑油预热装置 环境温度较低时，润滑油粘度大，阻力大，造成启动困难。因此，低温环境使用的柴油机的油低壳内常设有机油加热装置.在启动柴油机时可先给润滑加热，以减小启动阻力。油机的总体构造 辅助起动系统为了保证发动机在任何温度条件下19油机的总体构造（3）进气预热装里 电启动柴油机常用装在进气管中的进气预热器加热进气，改善启动条件。这种方法有利于混合气的形成和燃烧，效果比较明显，在低温下，利用它往往能迅速启动柴油机。（4）冷却水预热装置 专门设置预热冷却水的装置，提高水温，水温达到40℃时，即可启动.有的柴油机则采用综合起动加热器，同时加热进气、冷却水和油底壳机油等。油机的总体构造（3）进气预热装里20油机发电机的工作原理1.油机工作原理 油机是将燃料的化学能转化为机械能的一种机器，它是通过气缸内连续进行进气、压缩、工作、排气四个过程来完成能量转换的。活塞在气缸中运动时有两个极端位置：上止点和下止点(又称上死点和下死点)。上止点和下止点间的距离称为活塞冲程(又称为活塞行程)当活塞由上止点移到下止点时，所经过的容积称为气缸工作容积，又称活塞排量，通常以升或立方厘米计算。工作容积与燃烧室容积之和叫气缸总容积。气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比。油机发电机的工作原理1.油机工作原理21油机发电机的工作原理 四冲程柴油机的工作循环是在曲轴旋转两周(720°)，即活塞往复运动四个冲程中，完成了进气、压缩、工作、排气这四个过程。油机发电机的工作原理 四冲程柴油机的工作循环是在曲轴旋转两周22油机发电机的工作原理油机发电机的工作原理23油机发电机的工作原理 四冲程汽油机的工作循环过程，也是通过进气、压缩、工作、排气四个冲程完成一个循环。只是由于所用燃料的性质不同，它的工作方式与柴油机有所不同。

(1)汽油机进气过程中，被吸进的是汽油和空气的混合物，而不是纯净的空气。

(2)汽油机的压缩比低(一般为5～9)，压缩终了时，可燃混合气的压强只有5～10Kg/cm2，温度只有250～400℃。

(3)汽油机气缸内的可燃混合气，是用火花塞发生的电火花点燃的。油机发电机的工作原理 四冲程汽油机的工作循环过程，也是通过进24油机发电机的工作原理 四缸四冲程柴油机工作示意图。它好象四个单缸柴油机用一根共用的曲轴连在一起，其中第一缸和第四缸的曲柄处在同一方向，第二缸和第三缸的曲柄处在同一方向，两个方向间互相错开180°，每个气缸按顺序完成各自的工作循环过程中，在同一行程都有固定的顺序，一般为1-3-4-2，就是第一缸作功后，第三缸作功，然后为第四缸作功，最后为第二缸作功。以后各个过程顺序重复进行。四缸四冲程柴油机在曲轴每转两圈时，各缸内都进行燃烧和作功一次，也就是曲轴每转半圈就有一个气缸工作，所以它的工作比单缸平稳得多。油机发电机的工作原理 四缸四冲程柴油机工作示意图。它好象四25油机发电机的工作原理交流发电机工作原理与励磁系统

交流发电机的组成油机发电机按照供电电压等级分为高压、低压两种，目前我国通信局站的发电机组都选用低压交流发电机组。主要由定子、交流励磁机，转子、旋转整流器等组成。油机发电机的工作原理交流发电机工作原理与励磁系统26油机发电机的工作原理发电机在柴油机旋转的带动下，转子产生的磁场随之转动，磁场的磁力线垂直切割定子电枢绕组，交变的磁场在定子绕组中感应出电势，通过机座上的接线盒将电能引出。同时，在定子和转子上还分别装有交流励磁机定子和转子，交流励磁机定子为励磁绕组，其铁心中埋设有永久磁铁，转子为电枢绕组。柴油机带动发电机开始旋转时，交流励磁机定子励磁绕组产生旋转磁场，使励磁机转子的电枢绕组产生交流电流，经过旋转整流器变成直流电流，为发电机转子上的励磁绕组提供励磁电流。油机发电机的工作原理发电机在柴油机旋转的带动下，转子产生的磁27概述柴油机的主要参数 厂家型号：日本三菱S12R-PTAA2 气缸数：12结构特点：V型、60° 额定最大输出：1404kW 冷却方式：闭式循环水冷却，发动机驱动冷却风扇，并在环境50℃以下均能保持操作正常，并附带有防护网。 冷却水质：软化水 缸径X行程：170×180mm 排量：49.03L 压缩比：13.5:1 飞轮净功率：1277kW 平均有效压力：2.079MPa 风扇消耗功率：37kW 燃油消耗：<232.9g/kW.h 燃油型号：#0柴油 润滑油消耗：2.94L/h 润滑油型号：API-CD级以上概述柴油机的主要参数28概述5.3发电机的主要参数 型号：史丹福NEWAGE（STAMFORD） 型式：三相同步交流发电机 额定功率：1200kW 额定电压：400/230V 额定电流：2165A 额定频率：50Hz 功率因数：0.8(滞后) 发电机效率：95.7% 发电机次暂态电抗：0.18 定子线圈接线：三相四线，Y接线，中性点通过隔离开关接地，隔离开关在带载试验时打开。概述5.3发电机的主要参数29绝缘等级：H级 励磁方式：无刷励磁 防护等级：IP23注1发电机能满足潮湿的运行环境，并提供去潮装置。5.4机组电气性能稳态电压调整率：<±1％瞬态电压调整率：－15％～＋15％电压稳定时间：<1s电压波动率：<0.5％稳态频率调整率：0～5％瞬态频率调整率：－5％～＋5％频率稳定时间：<3s频率波动率：<0.5％机组空载电压整定范围：不小于95％～105％额定电压机组在空载额定电压时的线电压波形正弦性畸变率不大于5％绝缘等级：H级302机组起动的技术要求可就地手动、远方手动及自动起动起动方式：直流电动机起动，配套蓄电池、充电机和浮充电装置。蓄电池采用免维护铅酸蓄电池，容量满足连续起动不少于12次起动要求。直流系统控制主机具有电池故障检测功能，充电装置的控制电压范围18～30V，蓄电池电压低于18V时自动接通充电装置，电压高于30V时，自动切断充电装置，充电装置输入为220V交流电。起动时间：机组随时处于准起动状态，在接到起动信号3s内，可靠起动并建立电压、频率达到额定值。在无人值守的情况下，接起动指令后在6秒内一次启动成功，在60秒内实现一个自起动循环（即三次起动）。若自起动连续三次失败,则发出停机信号,并闭锁自起动回路。机组一次启动成功率不小于99%为合格。柴油发电机组自起动成功的定义是：柴油发电机组在额定转速，发电机在额定电压下稳定运行2～3秒，并具备首次加载条件。2机组起动的技术要求可就地手动、远方手动及自动起动31维护、大修的周期和项目

检查是否有三漏现象，必要时清理；着重检查并拧紧各旋转部件螺栓,特别是喷油泵、水泵、皮带轮、风扇等连接螺栓，同时紧固地脚螺栓；排除在运转中所发现的简易故障及不正常现象；清理空气滤清器滤芯上的尘土；检查机油液面和喷油泵的油面，必要时添加品质可满足技术要求的机油；检查水箱冷却水液面，必要时添加软纯净水；检查控制系统的电气连线是否有松动。每50小时除完成上述保养项目外，增加下列工作： 测量电池电压，必要时充满。检查是否有三液泄漏现象；检查三滤系统是否良好，必要时更换；检查并调整风扇皮带松紧度；必要时添加或更换水箱和机体内的冷却水；检查发电机及电控部分各接线线头是否牢靠。每250小时 更换机油；热机时把油排出。更换机油滤清器和旁通滤清器；用专用工具取下滤清器。确保向新的滤清器倒满机油，以排干其中的空气，然后用手拧上，接触到密封垫后，再拧3/4圈。启动机组检查是否有漏油现象。更换空气滤清器；更换柴油滤清器；用专用工具拆下柴油滤清器。润滑衬垫并用手拧上新的灌满清洁柴油的滤清器。接触到衬垫后再拧1-2圈。检查并调整气门间隙（不同发动机调整气门间隙的时间不同，请参考相应的《发动机使用说明书》）；检查发电机轴承温度是否正常。每400小时 检查并拉紧三角皮带；在拉紧同步发电机传送带时，要先拧下紧固螺丝。带轮之间的皮带应该有可能被压下10毫米。成对使用的皮带用完后应该一起更换。风扇皮带装有自动拉紧装置。检查散热器和中间冷却器是否被堵塞(如有配置)；润滑内支持轴承（有一个润滑脂嘴的地方）、主轴承各活动部件。涂少量润滑脂（主轴承20~30克），给内联接臂滴润滑油；有关级别请参考相关内容。调节；移开检查孔，取下凸轮挡，顺时针调节红色调节器，锁上凸轮挡，调节后不得滑动。检测发电机绕组绝缘电阻（当机组工作于过分潮湿或肮脏的环境时，应缩短检测周期），绝缘测试的方法和步骤详见《发电机安装使用及维护手册》。机组应有可靠的接地端子。维护、大修的周期和项目 检查是否有三漏现象，必要时清理；着重32控制及保护系统机组的自动装置、控制、保护、测量、调速系统、停机、起动系统均采用机组的24V直流电源。自起动装置在厂用电失压一秒内发出厂用电故障信号，同时发出自起动命令。机组设置有以下保护:a.机组超速保护b.润滑油压低c.自启动失败d.低电压及过电流保护,过电流保护应具有速断及定时限二种功能e.冷却水温高f.燃油量（压力）过低g.润滑油温度高h.控制回路电源故障i.冷却水断水或压力低j.低频率k.速度探头故障l.过电压保护m.自动电压调整器故障保护n.调速回路故障o.控制器故障控制及保护系统机组的自动装置、控制、保护、测量、调速系统、停33柴油发电机励磁系统发电机配用PMG(永磁无刷励磁系统)励磁方式。开关柜与柴油发电机组分开安装，避免机组振动对开关设备的影响。防护等级：IP23。短路电流开断能力不低于所连接系统的短路水平65kA。开关柜内发电机主开关选用ABB新Emax智能系列，E3N2500/R25003PPR121/P-LI空气断路器，额定短路电流开断能力为65KA，额定电流2500A，直流110V电动弹簧操作机构；提供了至少8开8闭辅助接点引上出口断路器控制柜端子排供使用。柴油发电机励磁系统348808控制屏科迈控制器面板说明按键1、向前切换控制器工作模式（按关—手动—自动—测试顺序）2、向后切换控制器工作模式（按测试—自动—手动—关顺序）3、消音4、故障或报警复位5、启动油机 该键只有当机组运行模式为“手动”时才有效。1)当机组处于静止状态时，按下该键，油门打开，并接通启动马达进行盘车，油机着车后自动退出启动马达，当第一次启动不成功时，经过启动间隔时间后，自动进行第二次启动尝试，如果经过三次启动仍未着车，则发出启动失败信号，并关断油门。2)当机组处于冷却停机状态时，按下该键，冷却停机延时取消，机组进入正常运行（可带载）状态。6、卸载/停机(接下页)8808控制屏科迈控制器面板说明按键35该键只有当机组运行模式为“手动”时才有效。1)当机组处于带载运行状态时，按下该键，油机开关会分闸，并开始冷却停机延时，等冷却停机延时过后，油机自动停机。2)当机组处于冷却停机状态时，按下该键，冷却停机延时取消，机组立即停机7、本工程未用（在手动模式时，按压一次消除18指示灯）8、柴油发电机组QF开关在手动模式合/分闸按键（如果在同期试验时，按下此键后控制器会自动调同步合闸并车）9、翻页键（按参数测量页—参数设置页—历史记录页—故障报警页的顺序）10用于在参数设置页内向上选定参数设置项，或向上选定参数测量页或增加选定参数项的设置值11用于在参数设置页内向下选定参数设置项，或向下选定参数测量页或增加选定参数项的设置值12.回车键，用于确认参数设置值及在历史记录页下用于查看历史记录数据该键只有当机组运行模式为“手动”时才有效。3613、保安段电压正常指示灯：如保安段电压正常满足设置要求，绿灯亮（本指示灯在手动模式同期试验时才有效）14、保安段电压失败指示灯：如保安段电压异常，红灯闪烁。（不在手动模式同期试验模式本指示灯指示无效）15、发电机电压正常指示灯：如发电机电压正常且满足设置要求，绿灯亮16、机组故障指示灯：如机组出现报警或故障，红灯闪烁。在按下故障复位键 后，红灯亮平光（如故障继续存在）或熄灭（如故障已排除）17、柴油发电机组出口QF开关合闸指示灯：如QF开关已合闸，则绿灯亮平光，如控制器正在调同步且开关尚未合闸，则绿灯闪烁13、保安段电压正常指示灯：如保安段电压正常满足设置要求，绿378808控制屏面板各旋钮开关的作用

恢复市电方式就地/不允许/远方当打在“就地”时运行中的柴发由人在就地通过过更改控制器模式来停柴发，当打在“不允许”时，此时运行中的柴发将不停机，由人到机房就地来改变恢复市电方式模式后选择停机方式，当打到“远方”时，此时运行中的柴油发电机组若接收到由DCS发来的停机指令就将停机。运行方式测试/自动/带载测试（同期）当打在“测试”时，柴油发电机组将启动并正常运行，但不合柴发出口开关QF。当要停机时将“测试”模式更改为其他的就会停止机器。此功能是复制控制器上“关—手动---自动---测试”的测试功能，若将控制器上模式更改为“测试”结果上是一样的。当在“自动”时，机组将在正常待命中（启动方式与市电恢复方式要在“远方”，控制器模式也在自动才有效），带载测试，当打到“带载测试”时，控制器检同期完后才能合QF开关，如果没有在带载模式时，手动检同期是不会合开关QF，同期合阐后柴油发电机组会向电网输送设定好的功率（同期时必须将市场电话送往QF下端来）8808控制屏面板各旋钮开关的作用恢复市电方式38水套加热器工作方式手动/关/自动当打在手动时，加热器将马上投入工作，当打在“关”时禁止加热器工作，在打在自动时，加热器将随机组状态而自动投入和停止工作差动复合此控纽是在发电机出现差动保护时，用来复合差动保护用的，若出现差动保护，控制将会只报警现而不停机。紧急停机此按按纽在将运行中的柴油发电机组马上停止下来。按进去为停止，正转45度为复位。启动控制方式就地/不允许/远方当打在“就地”控制方式在柴发机房就地人为手动操作控制柴油发电机组（先将控制器从自动打回手动），当打在“不允许”时不让远方指令进行操作机组，当打在“远方”时，柴油发电机组接受远方DCS启机命令（此时控制器应在自动位置否则远方无法启动柴发）水套加热器工作方式手动/关/自动当打在手动398808控制屏面板上各指示灯作用远方启机指示灯亮表明DCS有发出启动柴发命令，控制方式要在“远方”才有效恢复市电指示灯亮表明DCS有发出停止柴发命令，控制方式要在“远方”才有三效QF合闸指示灯亮表明柴油发电机组出口开关（B100）已合水套加热器指示灯亮表示加热器在工作中储能指示灯灯亮表示柴发出口开关QF已储能8808控制屏面板上各指示灯作用远方启机指示灯亮表明40柴发蓄电池维护注意事项蓄电池电解液是硫酸溶液,通常充足电后硫酸的密度是1.25~1.28g/cm^3，相当于浓度是35～40%。蓄电池在使用过程中，由于充电使水分解，电解液中的水会慢慢减少，使硫酸浓度升高，但硫酸密度高于1.32g/cm^3时，有可能会对负极板造成永久的损坏，如果密度达到1.4g/cm^3时，直接在负极板发生化学反应：H2SO4+Pb→PbSO4+H2↑