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关于柴油发电机组的探讨
一、发电机组主要参数
当前,性能优良的柴油发电机是一个功能完善、功率容量范围大、对环境和场地条件要求低、安装使用方便的小型发电设备。其使用相对广泛,输出容量从数KVA到数兆VA。柴油发电机组主体主要由发动机、发电机和控制系统三部分组成。其中与现代柴油发电机组配套的同步交流发电机由于性能及结构的特点，普遍采用自励恒压型,通常选用自激式同步交流发电机和PMG永磁式激励式同步交流发电机。发电机组包括以下几项主要性能参数。
电压调整率：在负载功率因数为0.8-1、负载空载至满载变化、从冷机到满机及转速下跌4.5%以内等情况下,电压调整率可以控制在±1%以内。
频率调整率：负载从0-范围内变化,频率稳定不变。
随机频率波动：负载处于0-功率之间任何值,随机频率波动率 值±0.25%。
电压波形：电路开路空载, 总波形畸变1.5%,只相平衡负载 总波形畸变5%。
金融业机房一般采用“市电——发电机——UPS”并机系统组成的供电系统。系统中,发电机的负载主要包括UPS、机房专用空调、应急照明、消防电梯等,这些负载启动或运行时都会对发电机产生振荡和干扰。尽管在组成“市电——发电机——UPS”供电系统时,发电机的负载量在其额定输出容量范围内，但在实际情况中，市电中断而发电机投人运行过程中却经常发生工作不稳定，产生多种使“发电机——UPS”系统不能正常工作的现象。
1、负载反馈的波动电压造成发电机输出电压稳定度较差，常出现发电机组输出电压振荡现象。UPS整流器允许的输人电压范围一般在±15%巧或更宽,发电机的输出电压不稳定对其影响较小。
2、UPS整流器的输人谐波造成多个过零点。
3、发电机的频率（转速）振荡一般情况下，频率振荡比电压、电流振荡范围小，但影响比较大，导致UPS处于频繁切换及非正常工作状态。频率振荡一般在±5%以内，由于负载有规律地忽大忽小，造成发电机组工作也忽强忽弱，加剧机组振动，加速机械磨损,甚至引起机件严重损坏。频率振荡明显的特征之一，即柴油机工作噪声有规律地忽大忽小，因此必须引起高度重视。
4、工作不正常空调压缩机启动和电梯升降的瞬间会导致发电机发生±Hz频率漂移,造成UPS频繁切换。当频率、电压振荡变化超出UPS输入工作范围时，UPS由蓄电池供电,而发电机在无UPS负载时恢复正常，随即UPS又自动投人，这样交错进行。频率漂移会对UPS正常运行产生两方面影响。一方面是不能旁路，另一方面是电池寿命缩短。
二、发电机运行不稳定原因分析
在“市电——发电机——UPS”供电系统中，UPS电路结构决定了其输人非线性的特性。典型的是传统双变换在线式UPS，由于其输人端AC/DC变换器是整流滤波电路，它的输入电流是脉动电流，不仅输入功率因数低（0.7一0.8），还包括大量的高次谐波电流（30%一40%）。低输人功率因数和谐波电流都会通过发电机定子线圈的感性内阻，由于发电机组定子线圈内阻大于电力变压器的短路阻抗，因此发电机更易受到非线性负载的影响,即在同样的负载电流波形失真度（THDI）情况下，其电压波形失真度（THDI）大于变压器。同时的谐波电流使发电机损耗明显增大（磁滞损耗正比于电流频率,涡流损耗比于电流频率的平方及导线的电流趋肤效应），并使得发电机的输出电压波形失真度明显增大，严重影响发电机的正常工作。
此外，负载的阶跃变化、UPS前端滤波器提供的容性电流都是造成发电机组不能正常工作的主要原因。
三、发电机组的使用与维护
为确保发电机组的运行,日常运行维护和快速的故障排除至关重要。根据发电机组的不同,维护和检修的内容、步骤、方法有所区别，一般应按照发电机组保养要求和本单位制定的维护计划进行。
(1)定期检查项目定期测量发电机电池组的电压及内阻情况,并进行记录定期检查空气过滤器、冷却液位、驱动皮带、排烟系统、燃油液位、机油液位、各种控制器及工作环境等情况。
(2)须按照发电机组保养要求及时更换机油、三滤、启动电池及冷却液。
(3)定期由供应商对发电机组进行检测,并出具报上口
(4)定期(至少一个季度一次)进行发电机组空载、带载测试。
针对柴油发电机组出现的故障，应该有步骤有目的地进行检查与分析，切不可盲目检查，胡乱拆卸。应根据故障的异常征兆、迹象、响声、出现时机、变化规律来寻找故障产生的部位，从原理与结构层面进行细致的分析推理，做出正确判断来寻找产生故障原因。查找故障时,应从简到繁、由表及里,按系统部位分段分步骤进行。
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发电机转速不稳故障排除
（1）故障排除步骤如下：
①读取闪码，确定故障点，若无法确定转下一步。
②检查低压油路是否正常，若不能排除转下一步。
③检查各类传感器插头、线束是否正常，若不能排除转下一步。
④联系特约维修站维修人员，使用专业设备按以下步骤检测。
a、使用故障诊断仪检查车速传感器工作是否正常，若不能排除转下一步。
b、使用故障诊断仪进一步检查轨压是否正常，如轨压不正常，有可能是喷油器、共轨管、高压油泵、ECU引起。
（2）故障排除案例
①柴油机怠速不稳，启动后怠速不稳，无闪码
②检查低压油路、传感器插头、线束均正常。
③用故障诊断以读取车速信号，在车辆静止状态下，有车速信号存在，并且在0～7km/h范围不停变化。
原因分析：车速传感信号不稳定造成柴油机怠速不稳。
处理方法：更换车速传感器。
可靠性：柴油机合金铸铁的缸体和缸盖其强度和刚度高；整体扭曲锻全平衡结构和园角淬火的曲轴运行平稳,强度和可靠性更高。
经济性：独特的康明斯PT燃油系统(喷油压力100MPa以上每缸四气门、直喷、增压、中冷技术，从而使排放达到欧洲排放标准。燃油消耗率一般低于200g/kwh。
出租柴油发电机组的特点：
● 额定转速1500rpm，四冲程，风扇水箱冷却，涡轮增压，中冷进气，符合ISO 3046标准
● 结构紧凑、功率大、可靠性高
● 耐久性、噪护低、排放优良、冷启动性能好
● 低安装成本及维护费用，工作周期长
● 在大气温度40℃、海拔1000m时也能维持性能
● 热带地区用冷却系统（至50℃）
● 低操作成本，高功率输出，保证输出功率0～＋2%
● 紧跟世界科技发展，燃烧室及调速系统的优化设计，保证清洁的排放及强劲的动力输出
● 优异的结构设计使得发动机体积更小、重量更轻
● 低温启动性能卓越：调速系统特有的起动油量加浓装置，确保寒冷冬季时也能正常启动
● 空气滤、柴油滤、机油滤根据情况可重复使用， 限度地节省用户成本
● 高性能散热水箱使发动机在45℃以上时也可正常使用
● 所有保养点集中一侧，维护更加方便。
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柴油发电机之润滑油的主要功能有哪些？
1、粘度和粘温性能
液体在外力的作用下流动时，分子间就产生内摩擦，这个物理量叫做粘度系数或内摩擦系数，简称粘度。机油的粘度是随温度变化而变化的，温度升高，粘度减小;温度降低，粘度增大，这个关系及其变化的程度就叫机油的粘温性能。粘度随温度的变化越小，其粘度性能就越好;反之，则差。粘度和粘温性能是内燃机油的重要使用指标，而且是机油牌号分类的依据。粘度的选择很重要。为了润滑，要求机油有适宜的粘度，能在摩擦表面上形成足够厚度的油膜;为了冷却和清洗，要求用粘度低一些的油料;为了密封，则又要求用枯度高一些的油料。因此粘度的选择应注意以下几点:
1)起动时的 粘度。
2)能够保持油膜的 粘度。
3)较好的粘温性能。
2、良好的低温性能
内燃机油的低温性能包括低温起动性能和低温泵送性能。低温起动性能和内燃机油的低温粘度有关，而凝固点对发动机油的低温起动性能影响不大。凝固点主要影响内燃机油的低温泵送性能，这是因为有些内燃机油能使发动机在低温下起动，但却便机泵不能及时、正常供油，给发动机运动部件提供合适的润滑，从而造成运动部件的严重磨损，噪声增大等问题。
3、适当的凝固点
机油冷却到完全不能流动时的温度称为机油的凝固点。它是在低温下，保证机油流动性和过滤性的指标。通常粘度高的机油其凝固点也高。柴油机上常用机油的凝固点一般在0~20℃之间。
衡量机油低温下的流动性，多采用凝固点来表示。凝固点过高的内燃机油，低温流动性差，当使用温度低时，会减少甚至中断供油，使机件磨损，严重时损坏零件。因而，一般为保险起见，都希望机油凝固点比使用时的平均 气温低5~7℃左右。
4、良好的油性
机油在金属表面保持一层紧密牢固油膜的能力，称为机油的油性，有时也叫润滑性。油性的好坏直接影响到发动机机械零件的磨损情况。油性良好的润滑油才能保证机械的可靠润滑，避免零件的磨损。否则，当发动机负载增大时，被润滑的金属表面上的油膜强度经不住高压而被破坏，从而造成千摩擦，引起机件摩擦表面的磨损和擦伤，甚至出现烧结现象。
5、好的清净分散性
清净分散性好的内燃机油能将氧化生成的胶状物、积炭等悬浮在油中，使它们不容易沉积在机械零件上。而且还能将己沉积在机件上的沉积物清洗下来，悬浮于油中，然后在内燃机油的循环中，通过滤清器把它除掉，以保持机件的清洁，这样也就减少了漆膜和积炭的生成倾向。
6、较好的抗泡沫性
内燃机油在曲轴箱里，由于曲轴的激烈搅动和进行飞溅润滑而容易生成泡沫，甚至充满曲轴箱，除影响机油泵泵油压力、不利于润滑、磨损机械之外，还会浪费内燃机油，加速机油品质的氧化变质，缩短内燃机油的使用期。
7、酸值和腐蚀度
酸值表示机油中含酸性物质的多少。酸值是以中和1g机油中含有的酸性物质所需要的氢氧化钾(KOH)的毫克数。酸性物质一般来源于机油加工过程中形成的，或者在使用过程中氧化变质生成的有机酸。机油含有酸性物质对柴油机件有腐蚀作用，在高温下更为严重，因此必须限制。根据 标准规定，用腐蚀度来评价机油的腐蚀性，即将铅片放在140℃的温度下，受机油和空气间断作用10h，以铅片的重量损失(g/m2)来评定。
8、残炭量和灰分
机油中的残炭量和灰分用所含的百分数来评定，要求越低越好。
