柴油发电机运转原理(ppt 29页).ppt

1、06.01.04，柴油发电机原理，简单地说，柴油发动机驱动发电机运行。缸内用空气滤清器过滤的干净空气与喷嘴喷射的高压雾化柴油充分混合，在活塞顶面挤压下体积减小，温度迅速上升，达到柴油的燃点。柴油着火，混合气体激烈燃烧，体积迅速膨胀，活塞的下降称为“工作”。圆柱按一定顺序工作，作用于活塞的推力通过连杆变为驱动曲轴旋转的力，并驱动曲轴旋转。通过同轴安装无刷同步发电机和柴油机曲轴，柴油机的旋转驱动发电机的转子，使用“电磁感应”原理，发电机可以输出感应电动势，通过闭合负载电路产生电流。只说明发电机组最基本的工作原理。要获得可用且稳定的电力输出，还需要一系列柴油机和发电机控制、保护装置和电路。06.01

2、.04，柴油发电机启动/关闭，1，手动试验机1，发电机手动启动：报警系统正常测试后，将控制开关切到手动位置，发电机将自行启动。2、发电机停车：切断控制开关至停止位置，或按红色紧急停止按钮停止发电机运行。紧急情况下，可以直接按紧急停止按钮强制停止。按红色紧急停止按钮时要回到原位。否则发电机就不能工作了。第二，自动切换控制1，自动(AUTO)切断控制开关和自动位置控制开关(ATS)一起使用自动位置，如果电源中断，ATS给发电机控制系统启动信号，发电机就会自动启动。2、控制开关被切断或保持自动状态，但主电恢复后，ATS发送停止信号，发电机自动停止。注：故障(超速、水温、低液压等)导致自动停机的发电机

3、解决问题后，必须按重启按钮才能重新启动。06.01.04，运行前检查，1，外观检查：发动机外部是否损坏，部件缺失，螺丝是否松动，发电机输出线或控制线是否松动。第二，燃油系统：1，燃油量是否足够，导管是否漏油，设备是否松动(等)，将空气从燃油系统中排除。2、润滑系统：发动机润滑油充足吗？新引擎或大修后重新安装的引擎需要在最初50小时内进行维护，例如更换引擎润滑剂。b、更换发动机滤油器。c、更换发动机柴油过滤器。d、阀门间隙检查和调整。e，检查发动机外部螺钉。第三，冷却系统：冷却散热器的数量是否足够？添加防锈剂。第四，电池：电池电解质是否处于正常水平？电压对吗？接头松了吗？第五，充电器工作正常吗？

4、六、排气系统：消音器是否损坏，排气管是否安装牢固。7、装置不能储存可燃物和碎片。第八，发电机室的通风是否良好。第九，不要随便进入机舱。06.01.04，操作过程中，请注意以下事项：1 1 .交流电流表：最好指示时针是否正常，切换电流开关，测量不同相位之间的电流值，不同相位之间的差异不超过10%。交流电压表：表针指示电压是否正常。液压计指示液压是否在正常范围内。4.充电表：指针是否位于()的方向。5.显示水温的水温是否在正常的65 93范围内。转速表：引擎的转数是否合适。(60Hz时为1800 rpm) 7。发电机引擎没有异常噪音或振动。06.01.04，压力单位比较表，06.01.04，电力单

5、位比较表，06.01.04，UPS系统和发电机组兼容性，随着互联网的增长，数据中心对高输出UPS和发电机的需求急剧增加，出现了一些新问题。本文通过对UPS输入部功率因数及输入滤波器对发电机影响的理论分析和实际案例，找出了问题的原因，并探讨了解决方法。1发电机组与UPS的合作问题不间断电源系统的制造商和用户已经了解了发电机组与UPS的合作问题，特别是整流器引起的电流谐波对发电机组的稳压器、UPS的同步电路等电源系统的不利影响。因此，UPS系统工程师设计了输入滤波器，并将其应用于UPS，成功地控制了UPS应用中的电流谐波。这些过滤器对UPS和发电机组的兼容性至关重要。实际上，所有输入过滤器都使用电

6、容器和电感来吸收UPS输入部最具破坏性的电流谐波。输入过滤器是UPS电路固有的，旨在考虑满载情况下可能的最大整体谐波失真的比率。大多数过滤器的另一个优点是提高具有负载UPS的输入功率因数。但是，应用输入过滤器的另一个结果是降低了UPS的总体效率。大多数过滤器消耗约1%的UPS功率。输入滤波器的设计一直在有利因素和不利因素之间寻求平衡。06.01.04，为了最大限度地提高UPS系统的效率，最近UPS工程师对输入滤波器的功耗进行了改进。提高过滤器效率在很大程度上取决于将绝缘栅极级晶体管(IGBT)技术应用于UPS设计。IGBT逆变器的高效率导致了UPS的重新设计。输入滤波器可以吸收一些电流谐波，同

7、时也可以吸收有效功率的很小一部分。总之，过滤器的功能元素容量元素的比例减少，UPS变小，效率提高。在UPS领域，情况似乎已经解决，但新的问题通过与发电机的兼容性取代了旧问题。2功率因数问题通常集中在UPS满载或几乎满载的情况下的操作状态。大多数工程师可以说明UPS操作特性，特别是输入过滤器在满载或几乎空载状态下的工作方式，但很少对过滤器的工作方式感兴趣。最终，UPS及其电气系统在轻载状态下对电流谐波的影响很小。但是，UPS的空载运行参数，特别是输入功率因数，对于UPS和发电机之间的兼容性至关重要。最近设计的输入滤波器可以减少电流谐波，在满载情况下提高功率因数，提供更好的效果。但是，在非负载或负

8、载较小的情况下，电容前面的功率因数非常低，尤其是为了满足高达5%的电流误导，而派生了过滤器。通常，负载低于25%时，大多数UPS系统的输入过滤器会导致明显的功率因数减少。但是，输入功率因数几乎低于30%，一些新系统达到了接近理想容量负荷的2%以下的空载功率因数。这种情况不会影响UPS输出或重要负载，也不会影响市外变压器、电力传输和配电系统。但发电机不同。正如经验丰富的发电机工程师所知道的，发电机在有大容量负载时不能正常工作，在访问低功率因数负载时，通常小于15%到20%的容量会导致系统不平衡，从而导致发电机停止工作。停电后，这些停机应急发电机系统驱动UPS系统负载可能会发生致命事故。停机可能会

9、给重要负载带来风险，原因有两个：首先，必须手动重新启动发电机，UPS电池放电完成06.01.04，提前。第二，发电机在停机前可能引起系统的“过电压”，可能损坏电话设备、火灾报警系统、监控网络和UPS模块。更糟的是，事故后很难分清责任，找出问题，纠正问题。UPS供应商表示，UPS系统已经过正常测试，其他位置的相同设备也没有出现类似问题。发电机制造商说是负荷问题，不能调整发电机解决问题。同时，用户工程师描述了规格要求，并希望两家供应商彼此兼容。要理解事故发生的原因和防止事故发生的方法(或在重要应用程序中寻找解决方案的方法)，首先必须了解发电机和负载的工作关系。2.1发电机和负载发电机依靠电压调节器

10、控制输出电压。稳压器测试三相输出电压，将其平均值与请求的电压值进行比较。调节器从发电机内部的辅助电源获得能量。小型发电机，通常与主发电机同轴，将直流电源传送到发电机转子的磁场激励线圈。线圈电流上升或下降，控制发电机定子线圈的旋转磁场或电动势emf的大小。定子线圈的磁光决定发电机的输出电压。发电机定子线圈的内部电阻用z表示，包括地壳和电阻部分。转子励磁线圈控制的发电机电动势用交流电压源e表示。假设负载是纯粹的感性，在向量图中，电流I延迟电压u正好是90电相位角度。如果负载是纯粹的阻力，则u和I的向量一致或相等。实际上，大部分负载在纯电阻和纯地壳之间。电流通过定子线圈产生的电压降以电压矢量IZ表示

11、。实际上，等于I的电阻压降和领先于90的电感压降两个小电压矢量的总和。在此范例中，它完全等于u。因为电动势必须等于发电机内阻的电压降和输出电压之和，即矢量e=u和IZ的矢量之和。电压调节器变化e能有效地控制电压u。现在，在考虑纯溶性负载而不是纯官能负载的情况下，发电机的内部情况会发生什么变化。电流和地壳负荷正好相反。电流I现在超过电压矢量u，内部电阻电压降矢量IZ，正好相反。小于u和IZ的矢量和u。与感应负载相同的电动势e在容量负载下产生更高的6.01.04，发电机输出电压u，因此电压调节器必须大幅减少旋转磁场。实际上，电压调节器可能没有完全调节输出电压的足够范围。所有发电机的转子在一个方向上

12、连续包含这里的永久磁场，即使电压调节器全部关闭，转子仍然有足够的磁场来充电电容负载和产生电压，因此被称为“睡觉”。自激结果被认为是过电压或电压调节器关闭，发电机的监控系统是电压调节器故障(即“励磁损失”)。其中一种情况导致发电机停机。连接到发电机输出端的负荷可以是独立的，也可以是并行的，由自动切换机柜操作的计时和设置决定。在某些应用程序中，停电时UPS系统是发电机接入的第一负载。在其他情况下，UPS和机械负载可以同时访问。机械负载通常有启动接触器，断电后需要时间重新关闭，补偿UPS输入过滤器电容器的感应电动机负载需要延迟。UPS本身称为“软起动”周期，将负载从电池转移到发电机，提高了输入功率因

13、数。但是，UPS中的输入过滤器不参与软启动过程。因为它是连接到UPS输入端的UPS的一部分，所以停电时首先进入发电机输出端的主负载是UPS的输入过滤器，有时是纯容量。解决这个问题的方法显然要按功率因数校正。这可以通过多种方式实现，类似于：安装自动切换机柜，确保马达负载先于UPS访问。某些交换机机柜可能无法实现此方法。此外，在维护期间，工厂工程师可能需要单独调试UPS和发电机。添加永久反应反应器以补偿电容式负荷。通常使用分流缠绕反应器连接到E-G或发电机输出平行板。这很容易实现，成本低。但是，reactor在高负载或低负载情况下总是吸收电流，并影响负载功率因数。无论UPS的数量如何，reacto

14、r的数量始终是固定的。在每个UPS上安装感受性反应堆可以补偿UPS容量。低负载情况下，反应器输入由可选接触器控制。这种方法反应堆更准确，但数量多，安装和控制成本高。在过滤电容之前安装接触器，负载低时将其卸下。接触器为06.01.04，时间必须准确，控制复杂，可以在工厂安装。哪种方法最好要根据现场情况和设备的性能来决定。2.2谐振问题电容自激问题可能被其他电态(如串联谐振)恶化或掩盖。如果发电机的电阻与欧姆值和输入滤波器电阻接近，系统的电阻大，就会发生振动，电压可能超过电力系统额定值。新设计的UPS系统本质上是100%容量输入阻抗。一台500kVA UPS可以有接近150kvar的电容和0的功率

15、因数。并联电感、串联扼流圈和输入绝缘变压器是UPS的通用部件，这些部件是感性的。实际上，通过允许UPS与过滤器的电容一起作为整体，UPS内部可能会有轻微的震动。除了连接到UPS的电线的电容特性外，整个系统的复杂性大大超出了一般工程师所能分析的范围。最近在重要的应用中，两个附加因素使这些问题更加一般化。首先，计算机设备供应商根据用户的可靠数据处理要求为设备提供更多冗馀电源输入。典型的计算机机柜现在有两条或多条电源线。第二，设备管理员要求系统支持在线维护，以在UPS关闭维护期间保护重要负载。这两个因素会增加典型数据中心UPS的安装数量，降低每个UPS的负载容量。但是发电机的增加与UPS不一致。发电

16、机通常在设备管理员的眼里是备用的，所以很容易安排维护。另外，在一些大型项目中，资金压力限制了昂贵的高功率发电机组的数量。结果是，每个发电机配备了更多UPS，使UPS供应商高兴。对自激和振动的最佳防御是物理学的基本知识。工程师必须在所有负载条件下仔细确定UPS系统的功率因数特性。安装UPS设备后，业主应坚持全面测试，接受调试时仔细测量整个系统的运行参数。如果发现问题，最好组织由供应商、工程师、承包商和所有者组成的项目团队，全面测试系统并找到解决方案。06.01.04，3典型案例以下是在调试运行期间，一个在线服务提供商的新数据中心中出现的UPS和发电机兼容性问题的案例。演示供应商、工程师和用户如何

17、发现和解决问题。现场可扩展到6个MGE UPS 3000kVA系统，每个系统包含4个75 kVA IGBT宽FM模块。模块的设计负载率为65%，UPS模块配备输入绝缘变压器和输入电流谐波滤波器，最高可达5%。所有模块都连接到两套发电机并行总线，每套具有3台1600 kW发电机，每台可扩展到6台。每个发电机都装有电子电压调节器。每个并行总线的电源切换计划是在访问第一个负载之前，等待两个发电机并行运行。第一个负荷包括每个系统集中的一个UPS和一些空调负荷。随着后续发电机的集成，与第一批相同的负载随之而来。在故障模式测试中，操作员在具有第一批负载的两个发电机中的一个发生故障的情况下，另一个发生过电压警报，在2s后结束。但是，初始批负荷远低于一台发电机的容量。这是因为UPS的负载很轻。已安排了其他测试，以确定UPS对单个发电机的影响。首先，由于怀疑UPS的输入环对电压调节器的干扰，测试的UPS没有负载，或者UPS上的逆变器已关闭。测试设备包括直流电压和电流表、现场激励线圈的直接监控。因为这些参数由电压调节器控制，可以立即反映电压调节器的行为。此外，还使用发电机本身的计量器监控负载的功率(w)、电流电压(VA)和不足(var)。首先用纯电阻载荷进行测试，建立基准。它表明，随着负载的增加，励磁电流和电