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1、电气培训教材,柴油发电机组结构、原理、保护配置、运行规定,柴油发电机组简介,应急柴油发电机组将安装在电厂内的柴油机房内，它的作用是保证机组的安全停机。当电厂正常电源失去时向机组的保安负荷供电，因此该设备的快速起动和带负荷能力以及可靠性都将成为该设备的重要特性指标。 应急柴油发电机组由一台柴油机和一台柴油机驱动的同步发电机、成套配电柜、控制盘、蓄电池以及继电保护系统和所有的运行辅助设备组成。,柴油发电机组简介,我厂二期、三期柴油发电机组为英国进口的无刷、自励磁、水平轴、自行散热、单轴承、同步型柴油发电机组。本机型具有结构紧凑、系统简单、启动方便、维护量小等优点。与一期柴油机相比，它取消了外部冷却
2、水和启动压缩空气系统，介质的冷却由自带风机和水泵完成，采用电子打火和电子调速系统，启动方便快捷，运行稳定。具备自动和手动启动功能，在厂用电失去情况下，能够自动启动，保证机组的安全停机。接到启动指令后在10秒内一次启动成功，到带满负荷的时间不超过15秒。并能保证在12小时内满载持续运行。柴油机自起动成功率不小于99%。且可带不低于20%负载长期稳定运行。,二期柴油发电机组,柴油发电机组型号,柴油机： 生产厂家：英国帕金斯（Perkins） 二期：4012TAG2 -1422KW 三期：4012-46TAG2A - 1331KW 1500rpm、闭式循环水冷却、-35#轻柴油、CG级15W40润滑
3、油、直流电启动（自带蓄电池24V）、2个水加热器、1个机油加热器 发电机： 生产厂家：2美国康明斯 3 法国利莱森玛 二期：HCI734F -1200KW、2160A、0.4KV 三期：LSA50.2L8 -1200KW 、2165A、0.4KV 采用无刷励磁、极数4、三相、中性点直接接地、Y接、H级、0.8。,柴油发电机组结构-发电机,同步发电机为水平卧式，定、转子绝缘采用H级，发电机能在环温40条件下，以温升100K连续运行，而不影响机组保证寿命。 组成：静止部分称为定子，包括基座、定子铁芯、定子绕组、端盖、轴承盖、交流励磁机的定子等组成。转动部分称为转子，包括转子铁芯、磁极绕组、转轴、轴
4、承、风扇、交流励磁机的电枢及旋转整流器等组成。 励磁系统为快速反应永磁无刷励磁系统，包括：自动电压调整器、手动励磁调节装置、屏体结构等。对于自动励磁调整装置，具备自动调压和强行励磁功能。,柴油发电机组结构-其它,热工仪表包括：柴油发电机组热工仪表、机旁操作开关和信号设备等。 电气保护、测量、控制、信号系统包括：发电机保护装置、柴油机保护装置、馈线保护装置、电气测量表计、信号光字牌、电铃、蜂鸣器、指示灯、电压和速度调节开关、控制开关、按钮、自控装置、控制用蓄电池及其充电设备、屏内连接导线、端子排、屏体设备等。 电气开关柜包括：母线、电流互感器、电压互感器、变送器、屏体设备等。,柴油发电机组结构-
5、通风、排烟系统,柴油发电机组的通风方式以轴向通风方式为主，排风方式采用两侧直排风。,柴油发电机组结构-通风、排烟系统,柴油机排烟系统包括：全部排烟管及其吊架、重型排烟消音器、排气波纹膨胀节、排烟管道集油器等。 柴油机进排气系统包括: 空气过滤器、琴箱式补偿器（接至排气百叶窗）、及其法兰盘等，室内全部进气及排气百叶窗。,柴油发电机组结构-启动系统,柴油机启动系统包括启动马达、阀控铅酸蓄电池组和蓄电池充电器。充电器采用高频开关电源充电器。柴油发电机组的起动方式为电起动。电起动方式的电源,采用全密封阀控铅酸蓄电池（4块*180AH），蓄电池的容量满足连续起动9（15次）的用电量要求。每次持续时间不少
6、于6秒。,柴油发电机组结构-燃油系统,柴油机燃油系统包括：日用燃油箱、手动油泵、电动油泵、油箱指示和自动控制装置、阀门及管道等附件、燃油预供装置等。 柴油机燃油油箱容量为2.5m3 ，当油箱油量仅能满足机组额定运行30分钟时则油位开关发出报警信号，油箱最大容积应不低于机组额定运行8小时用油量要求。,柴油发电机组结构-燃油系统,1-燃料进口管；2-过滤网；3-提升泵；4-提升泵出口连接管；5、6-输送管； 7、8-连接管；9-充油泵；10-充油泵出口连接管； 11-逆止阀；12-管道； 13-放气旋塞；14、15-相邻燃料组件之间的供回油连接管；16-较低的燃料油道；17-钻孔管道； 18-压力
7、释放阀。,柴油发电机组结构-燃油系统,柴油发电机组结构-润滑油系统,润滑系统包括：管路系统、预热、预供、自动控制装置等。柴油发电机组的机油泵将润滑油传递到各活动部件，起到润滑和冷却作用。其润滑供油分成AB列，在机器两侧布置相同的冷油器、过滤器、管道。油从油泵出来后输送至冷油器，然后至过滤器联箱，油流经过3个全流量的缸式过滤器、其中两个用于轴承供油，一个过滤器用于活塞冷却。,柴油发电机组结构-润滑油系统,当机油油位低于低限或高于高限时，不得起动及运行，更换机油时戴好防护手套。,柴油发电机组结构-冷却水系统,柴油机冷却系统包括：冷却水箱、冷却风扇、冷却水温度自动调节器、输水泵、冷却水预热、预供装置
8、、冷却水管道系统等。 柴油发电机组的冷却原理是通过发动机的冷却液循环冷却。冷却方式采用闭式循环水冷却，一次水冷，二次采用散热器风冷，对增压空气和冷却水进行冷却，风扇通过由柴油机减速轮经皮带驱动，冷风取自室外，把空气吹进散热器芯内部，达到冷却的目的， 不需外供水源。补水箱 和冷却水管中加防冻液。 发电机的冷却方式为自 然风冷，因此机组不需 外供工业冷却水。,柴油发电机组结构-涡轮增压器,涡轮增压器是利用柴油机排出的废气能量来驱动增压器，将空气压缩后送入气缸的一种增压方法。主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让机器更加有劲。如装上涡轮增压器后，其最大功率可以增加40%以上。本
9、机设两套独立的增压器，位于机器的顶部，包括一个排气驱动涡轮机和径向压缩机。 机器的排气经4进入，膨 胀驱动涡轮机，给压缩机 提供动力，经13排入大气。 燃烧的空气经过滤器从 12进入压缩机，经10送 至散热器冷却后送入机 器。,柴油发电机组结构-其它,调节器：为海因兹曼E16型电子调速器，包括磁拾取器、控制器、控制连接杆、整定装置。实际转速在飞轮齿轮处测得后送到控制装置，在控制箱里实际转速与整定转速相比较，其差值使控制回路去调整执行机构位置，调节燃料输送率和发动机速度。 燃料限制单元：是一种复合限制设备，在发动机启动或运行时限制调节器执行机构的行程，限制燃料量的供给。 双速单元：用在初始阶段的
10、负荷，调节转速、电压、燃料。 负荷分配/测定单元：进行负荷分配和限制、逆功率报警和跳闸。 同步单元：用于检测、调整发电机出口与母线之间的电压、频率、相位，以获得发电机与母线的同步并列。 双保护单元：作为高水位与低润滑油压力保护。,柴油发电机组结构-控制柜面板,表计、指示灯、切换开关、急停按钮、控制屏、出口开关。,柴油发电机组结构-控制柜面板,控制柜面板上部：同步表、功率因数、功率、电流、电压、频率。保安段各开关状态、本机/市电、电压切换,柴油发电机组结构-控制柜面板,急停按钮、合闸指示、分闸指示、储能指示、报警指示、单机/并联切换、转速细调、升压按钮、降压按钮、电源指示。,柴油发电机组结构-控
11、制柜面板,按钮 1方式选择右键 2方式选择左键 3消音键 4控制器复位键 5启动键 6停机键 7市电开/关键 8发电开/关键 9翻页键 10向上键 11向下键 12回车键 LEDS指示 13市电正常指示 14市电无指示 15发电正常指示 16发电故障指示 17送发电指示 18送市电指示,柴油发电机组结构-控制柜电源开关,控制柜内装有Q1、Q2、Q3三个空开，电源取之锅炉保安mcc段。 Q1-直流控制电源； Q2-交流水加热器电源； Q3-交流机油加热器电源。,柴油发电机组结构-急停按钮,二期柴油发电机组装有三个红色的急停按钮，分别安装在控制柜面板上、柴油机本体、发电机出线柜处。 其中柴油机本体
12、急停按钮：停机、跳开关（靠开关自身脱口动作）； 控制柜面板及发电机出线柜处两个急停按钮：停机、跳开关。,柴油发电机组原理,柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。 蓄电池供电给启动马达，马达启动后，柴油机转动。在柴油机汽缸内，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。 简单的说：柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这
13、四个过程构成了一个工作循环。活塞走过四个过程才能完成一个工作循环，柴油机做功，然后带动发电机发电！,柴油发电机组原理,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旋转。首先，蓄电池供电给启动马达，马达启动后，柴油机转动。在蓄电池供电给启动马达的同时也有一部分的直流电源送至交流励磁机的转子上，交流励磁机随中心轴转动，交流励磁机定子线圈感应出交流电，此交流电通过转轴上的旋转整流器整流后，变为同步机的直流励磁电源，供给同步机的转子；同步机的转子稳定的旋转会形成一个稳定的磁场，利用电磁感应原理，这样就在定子线圈上感应出三相交流电。定子线圈上感应出的交流电，通过一个AV
14、R（自动电压调节器）反馈到交流励磁机上，这就是无刷励磁的工作原理。 此外将同步发电机通过引出线接至负荷，即可向负荷提供提供三相交流电源。,柴油发电机组保护,柴油发电机组保护应包括下列项目但不限于此： 润滑油压力过低，动作于停机、跳闸。 油箱油位低，动作停机、跳闸。 冷却水断，动作于停机、跳闸。 机组超速，动作于停机、跳闸。 起动失败，动作于停机、跳闸。 反映发电机内部相间短路的过流保护、差动保护、接地保护动作于停机和跳闸。,柴油发电机组保护,下述故障均应起动外接信号，为柴油发电机故障报警。 润滑油温高。蓄电池电压低。电压超限。冷却水温高。发电机绕组温度高。日燃油箱油位低。转速低。过负荷。发电机
15、单相接地。冷却水箱水位低。 上述10项故障应起动外接信号，为柴油发电机警告信号。 柴油发电机带负荷后，应起动外接信号。 柴油发电机处于试验运行状态应起动外接信号。 此外，机组总故障和异常运行均应有就地信号，报警盘.报警器应有将报警信号送到单元机组集控室报警器和DCS的回路。,柴油发电机组保护,柴油发电机组继电保护出口动作信号定义如下： 跳闸：断开柴油发电机向保安PC供电的电源进线开关。 停机：将柴油发电机退出运行。 就地信号：向就地机组控制屏发出声光信号。 外接信号：向控制室发出声光信号。,二期柴油发电机组保护定值,柴油机保护 柴油机装设水温过高保护：I值91 发信号 II值96 5秒停机 机
16、组油压过低保护：I值2.1公斤 发信号 II值1.9公斤 3秒跳机 低水位保护: 报警 超速保护：1725r/min 5秒跳机 过载保护：110报警 120延时3秒跳机 电池电压低：小于20V 报警 电池电压高：大于36V 报警,柴油发电机组保护,柴油发电机保护 差动。速断。过流。单相接地。过负荷。 IDMT保护 延时3秒 电流不平衡 50Ie 延时5秒 漏电流 30Ie 电压不平衡 10Ue 延时3秒 过电压 110Ue 延时3秒 卸载 低电压 90Ue 延时3秒 卸载 发电机频率高 110 延时3秒 发电机频率低 90 延时3秒,DCS画面报警光子,柴油发电机组容量,柴油发电机容量（所有润滑油泵容量+所有盘车电机容量+UPS负荷+所有直流负荷）1.86 这样选择就可以基本满足要求。,柴油发电机组运行,柴油发电机装设自动和手动启动装置, 自启动装置应在厂用电失压一秒钟内发出厂用电源故障信号,并同时发出自起动命令。在60秒内完成一个启动循环（即三次试起动）。若自起动连续三次失败，发出停机信号，并闭锁自启动回路。柴油
