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柴油发电机组黑烟现象的原因
柴油发电机组排气冒黑烟是柴油未充分燃烧,在高温情况下分解出炭质随废气排出的一种现象。排气冒黑烟,不但降低了发动机功率,增加了柴油消耗量,且易形成积炭,缩短发动机使用寿命。原因如下:
一、柴油发电机组气缸内新鲜空气不足
原因:(1)空气滤清器滤芯积尘过多;(2)消声器锈蚀、积炭或油污;(3)进、排气门间隙过大,使气门开度减小;(4)配器机构零件松动、磨损、变形,凸轮轴齿轮与曲轴正时齿轮相对位置变化,气门开闭时间不正确。
二、柴油发电机组气缸压缩终了时温度和压力下降原因
(1)缸筒、活塞环磨损过多,活塞环安装不正确或失去弹性造成气缸漏气;(2)气门间隙过小,热车时易被顶开,或气门烧蚀、积炭造成气缸密封不严;(3)缸盖与机体,喷油器与缸盖接合面漏气;(4)气门严重下陷,活塞与活塞销,活塞销与连杆小头,连杆大头与连杆轴颈间隙过大,使燃烧室容积增大,压缩比下降 三、柴油发电机组柴油雾化不良
原因:(1)喷油器压力调整过低;(2)喷油器调压弹簧折断或发卡;(3)喷油器针阀与阀座积炭,针阀卡滞或磨损过甚;(4)喷油泵出油阀减压环带磨损过甚,使喷油器滴油。
四、柴油发电机组供油时间及供油量不正确
原因是:(1)供油时间过迟;(2)起动初期,气体压力和温度较低,供油时间过早时;(3)喷油泵柱塞偶件磨损后加大供油行程使用;(4)喷油泵调节齿杆或拉杆行程过大,以致供油量过多。
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发电机多种异常状态及危害
随着电力工业的迅速发展,发电机单机容量的不断增加,大型发电机组在电力系统中越来越重要。人们对发电机的可靠性、性要求越来越高。发电机的运行对保证柴油发电机组的正常工作和电能质量起着极其重要的作用。但是较之故障,异常运行状态发生的机率更大,比如定子绕组过负荷、发电机失磁、失步,发电机逆功率运行,非全相运行等。这些威胁同样不容忽视,所以研究大型发电机的异常运行及保护是很有必要的。由于大型发电机多采用三相分相操作主开关,非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。本文针对大型发电机非全相运行进行了分析研究,采用对称分量法得出了各相电流、各序电流及相序电流间的关系,并用KATLAB软件进行了仿真,验证了理论分析的结果。同时,就发电机组非全相保护存在的问题提出了改进方案,并给出了发电厂发生非全相运行故障时的一些处理方法:
1、低励磁或失磁对于容量在100KW以下不允许失磁运行的发电机,当采用直流励磁机时,应在灭磁开关断开时同时断开发电机断路器。容量在100KW以上的发电机也应装设失磁保护。对于水轮发电机,保护动作于解列灭磁;对于柴油发电机,保护动作于减出力,以便缩短异步运行时间尽快恢复同步运行,在不允许继续异步运行或失磁后母线电压低于允许值时,保护动作于解列灭磁。
2、定子过电流或过负荷保护
在定子绕组、励磁绕组上应装设定时限和反时限过负荷保护。定时限过负荷保护动作于信号或自动减负荷、降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、解列灭磁。
3、逆功率保护
对于容量在200KW及以上的柴油发电机,宜装设逆功率保护。保护带时限动作于信号,经长时限动作于解列。 以上所述的解列灭磁,是指断开发电机断路器,汽轮机甩负荷。减出力,是指将原动机出力减到给定值。程序跳闸,对柴油发电机来说,是指首先关闭主汽门,待逆功率继电器动作后,再跳开发电机断路器并灭磁。对水轮发电机,是指首先将导水翼关到空载位置,再跳开发电机断路器灭磁。
4、发电机失步保护对于容量在300KW及以上的发电机,需装设失步保护,保护动作于信号或解列。若发生失步现象,应尽快创造恢复同期的条件,一般可采取增加发电机的励磁,或减少该失步电机的有功出力,进而将其牵入同步。动减负荷、降低励磁电流。反时限过负荷保护动作于解列或程序跳闸、解列灭磁。
5、非全相运行保护
发电机变压器组的非全相运行故障,大多数发生在机组解列、并列的操作过程中,正确地进行机组解列或并列的操作是大幅度地减少因负序电流烧损发电机转子的简单而有效的措施。因此只要遵循保持发电机励磁、稳定机组转速、减少机组出力、控制定子电流的原则,严格按照合理顺序进行操作和调整,完全可以把负序电流控制在允许的范围之内。 由于现在大型发电机多采用三相分相操作主开关,非全相运行已成为发电厂电气运行的重点防止对象。所以在下面的章节中我将重点分析发电机非全相运行及其相应的保护措施。
非全相运行时,由于发电机组接线方式、主变接地方式、断相形式、导致原因不同,非全相运行时的故障特征是不同的,所以对非全相运行进行合理有效的分类是分析研究的前提。非全相运行一般采用对称分量法来分析计算。对称分量法是一种线性变换,利用它可将任意一组不对称的三相电流(或电压)分解成正序、负序和零序三组三相对称的电流(或电压),这三组各自独立的对称电流(或电压)就称为不对称电流(或电压)的对称分量,每组对称分量的三相之间都有大小相等、彼此间相位差相等的关系。电流或电压的相序、大小关系是机组非全相运行时的重要故障信息,这些量的提取与判断,对于保护机组与系统的运行有着非常重要的意义。
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避免柴油发电机积碳的措施
在柴油发电机长期使用过程中会出现积碳,这种问题主要是在燃油、润滑油燃烧不充分的情况下产生的一种沉积物,严重时会对柴油发电机功率、油耗带来一定的影响,还会影响柴油发电机氧传感器的灵敏性,影响输出信号的准确性,导致柴油发电机烧恶化,出现严重的尾气排放超标问题。在现代化社会的发展中,社会各界越来越注重环境保护问题,相关政府部门出台了相应的排放法律法规,这就需要加强对柴油发电机积碳的措施进行具体分析。
柴油发电机积碳的措施:
1.按照 气温选择柴油牌号:柴油发电机在工作的过程中,受到各种因素的影响,生成积碳的现象是不可避免的。工作人员应当结合柴油发电机积碳生成的原因来采取相应的措施,从而减少积碳的生成。在选择柴油牌号的时候,工作人员要结合 的气温来选择。一般情况下柴油的零点要比当地当月的 气温低4℃~6℃,所选择的柴油要保证在 气温的时候小能出现凝固或者结蜡的现象。当地区 温度在4℃以上,一般选用零号柴油。当 温度是处于-5℃以上的地区,一般选用-10号柴油。当地区 温度位于-5℃~-14℃,所适用的柴油是-20号柴油。当地区的 温度处于-14℃~-29℃,所选用的柴油是-35号。一般情况下,在选择合适的柴油牌号时,应当是从该年的十月份到次年的五月份期间选用-35号柴油,其他的时间段可以使用零号柴油。
2.提高柴油的清洁度:经常对油箱内的沉淀物以及水分进行排放,提高柴油的清洁度,工作人员可以在柴油发电机内加注燃油或者清洁柴油。从而对油箱内的杂质进行,经过30d,油箱内的杂能以及水分可以进行沉淀,然后再进行排放。新加的柴油在沉淀48h之后进行排放,从面减少柴油中的杂质和水分的含量。提高柴油的清洁程度,减少积碳现象的发生。
3.正确使用柴油发电机:在运转过程中要加强对机油压力以及温度变化的监控,避免柴油发电机出现过热工作的现象,保证柴油发电机不处于超负荷的工作状态。当柴油发电机出现停机的情况时,工作人员要先卸除负荷,怠速运转两分钟后再停止柴油发电机的运转。当柴油发电机处于低温的情况下,避免柴油发电机出现过冷工作的状态,工作人员每天在首次使用柴油发电机的时候,一定要保证柴油发电机处于怠速。当柴油发电机启动正常之后,要先对柴机油压力进行检查,等机油压力显示正常后才能对机内的转速进行,从而保证发电机的正常运转。当发电机处于正常运转的情况下,工作人员可以用中等的转速来对柴油发电机进行顸热,当柴油发电机内的温度升高到40℃之后才能进行负载运转。
4.选用恰当牌号的机油:一般情况下,柴油发电机内所使用的机油黏度都会随着温度的变化而产生变化。所选择机油的黏度等级应当结合当地的温度,一般情况下,夏季的时候可以选用CD15w-40机油,冬季的时候可以选用CD15w-30机油。
5.做好康明斯柴油发电机的检查和保养:为了保证柴油发电机的正常运转,减少积碳现象的发生,工作人员要定期对柴油发电机进行检查和保养。
1)工作人员要对进气系统的配置进行检查,保存配置处于确的状态。要对空气增压器以及进气管系统各个连接部分卡箍进行检查,保障卡箍紧固,避免出现漏气现象,如果发现漏气现象要及时上报处理,每年定期进行检查,要对配气机构进行检查。调整好进气间隙,保证间隙控制在0.2mm,排气的气门间隙控制在0.3mm。工作人员要对紧固缸盖螺栓进行检查,要将紧固力矩控制在200mm。此外,工作人员还需要对柴油发电机的进气管路进行检查,如果发现有积碳现象,必须对进气门漏气以及配气相位等进行重新检查。
2)工作人员要及时对窄气滤清器的滤芯进行清;先或者更换。工作人员要结合柴泔机的工作环境来调整空气滤清器清理或者更换的周期,如果发现滤清器出现脏污的情况要及时进行更换或者清理,然后每次施工作业之后要对空气清器内的尘上进行排出,避免滤清器出现过早污染的现象,或者吸入过多的粉尘。
3)工作人员要对冷却风扇进气通道进行畅通检查,保证吹风扇传动系统处于正常工作的状态,保证冷却室密封性能好。此外还要定期清理机油散热器、液压油散热器等,保证柴油发电机的正常散热。
4)工作人员要定期检查柴油发电机的燃油系统,排出燃油系统中的空气,定期更换柴油滤芯,如果发现渗油的现象要及时处理,特别是喷油器高压油泵的连接处。
5)在更换机油或者滤清器滤芯的时候,工作人员要考虑季节的变化以及柴油发电机的工作时间,避免机油出现变质的情况,从而导致积碳现象。在柴油发电机运转过程中工作人员要做好对机油压力变化的监控,如果发现压力出现异常的现象,要及时处理,避免燃烧室进入过多机油。