為您講解什么是柴油發(fā)電機(jī)組 柴油發(fā)電機(jī)組由柴油機(jī)、同步發(fā)電機(jī)、配套電氣控制設(shè)備及各種輔助部件組成，是將柴油機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿⑼ㄟ^電力電纜將電能提供給用戶的設(shè)備。在無法實(shí)現(xiàn)正常電力供電或突然斷電時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組便能夠提供穩(wěn)定可靠的電力。對(duì)一些不允許突然斷電的特殊部門或重要場(chǎng)合，柴油發(fā)電機(jī)組更能發(fā)揮備份電力的作用，可有效地保證連續(xù)、正常、穩(wěn)定、的用電。 柴油發(fā)電機(jī)組所使用的柴油機(jī)是動(dòng)力輸出部分，它以柴油為燃料，靠汽缸中壓縮后形成的高溫高壓空氣使噴入的霧狀柴油燃燒膨脹而做功，把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。由于柴油是靠被壓縮的高溫空氣而自燃，因此柴油機(jī)又稱為壓縮引燃式內(nèi)燃機(jī)。柴油發(fā)電機(jī)組所使用的柴油機(jī)一般為四沖程水冷式高速柴油機(jī)。所謂四沖程柴油機(jī)即為進(jìn)氣、壓縮、做功（膨脹）、排氣4個(gè)過程完成一個(gè)工作循環(huán)。柴油機(jī)的種類很多，分類方法多樣，按汽缸排列方式一般可分為2、4、6缸直列型和12缸V型柴油機(jī)；按進(jìn)氣方式可分為自燃吸氣型和增壓型柴油機(jī)；按活塞沖程可分為140mm和150mm柴油機(jī)（135系列）；按用途可分為發(fā)電用、船用、車用、農(nóng)業(yè)灌溉用、工程機(jī)械用及其他工業(yè)配套用柴油機(jī)。 柴油發(fā)電機(jī)組中的發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，是電力輸出部分。發(fā)電機(jī)的種類也很多，分類方法多樣，按輸出電流的性質(zhì)可分為直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)；按所用原動(dòng)機(jī)的不同可分為柴油發(fā)電機(jī)、汽油發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)和汽輪發(fā)電機(jī)等多種。 柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)為剛性連接，并通過減震器直接安裝于掛車車架或固定支架上，其他配套件（如控制箱、油箱和電池箱等）均直接或通過架子固定在車架上（固定式柴油發(fā)電機(jī)組的油箱一般與固定支架分離，另設(shè)支架支撐油箱，電池放置在地面上），由車架直接承受負(fù)荷。 發(fā)電機(jī)組有柴油發(fā)電機(jī)組和汽油發(fā)電機(jī)組兩種。以柴油機(jī)作為發(fā)電機(jī)動(dòng)力源的柴油發(fā)電機(jī)組，與以汽油機(jī)作為發(fā)電機(jī)動(dòng)力源的汽油發(fā)電機(jī)組相比有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)： ①燃油經(jīng)濟(jì)。柴油機(jī)的熱效率高，燃油消耗率低，而且在工況變化時(shí)，燃油消耗率曲線變化比較平坦，這對(duì)經(jīng)常在部分負(fù)荷下工作的柴油機(jī)來說是非常重要的。 ②工作可靠、耐久。柴油機(jī)由于沒有點(diǎn)火系統(tǒng)，所以故障相對(duì)較少，工作可靠。 ③使用范圍廣?，F(xiàn)代柴油機(jī)采用對(duì)空氣增壓的進(jìn)氣方式來提高功率，如自燃吸氣（非增壓型）的6135型柴油機(jī)的標(biāo)定功率為88.26kW（120馬力），而增壓型6135ZD柴油機(jī)的標(biāo)定功率為139.75kW（190馬力），6135AZD型則為161.81kW（220馬力）。 ④有害排放物較少。 ⑤防火性好。 由于上述優(yōu)點(diǎn)，柴油發(fā)電機(jī)組被廣泛地應(yīng)用于科研、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市建設(shè)及生活等諸多領(lǐng)域中的野外供電、應(yīng)急供電和備份供電等方面。例如，為確保作戰(zhàn)指揮連續(xù)暢通，各級(jí)指揮所必須有穩(wěn)定、充足和連續(xù)的供電電源；在野外條件下，難以實(shí)現(xiàn)用電力電纜供電，而體積較小、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的柴油發(fā)電機(jī)組能夠?yàn)楦鞣N設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的充足電力。 目前，柴油發(fā)電機(jī)組的在用型號(hào)較多，功率大小不一，其中發(fā)電機(jī)組大多以柴油為燃料，功率較小的發(fā)電機(jī)組所配原動(dòng)機(jī)的個(gè)別型號(hào)采用汽油為燃料。發(fā)電機(jī)多為有刷同步發(fā)電機(jī)和無刷同步發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)壓部分形式較多，目前采用可控硅、相復(fù)勵(lì)和TDI型碳阻式自動(dòng)調(diào)壓原理的較多，個(gè)別型號(hào)的發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)壓部分采用大功率管等。不同的供電場(chǎng)所使用的用電設(shè)備也不同，發(fā)電機(jī)也應(yīng)采用不同的自動(dòng)調(diào)壓方式。 隨著微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及復(fù)合材料等技術(shù)的不斷發(fā)展，柴油發(fā)電機(jī)組正向高度機(jī)動(dòng)化、小型化和智能化方向發(fā)展。相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)步和更新，使得柴油發(fā)電機(jī)組的保障能力和技術(shù)水平不斷得以提高，這必將極大地促進(jìn)各領(lǐng)域綜合供電保障能力的不斷提高。

發(fā)電機(jī)多種異常狀態(tài)及危害 隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷增加，大型發(fā)電機(jī)組在電力系統(tǒng)中越來越重要。人們對(duì)發(fā)電機(jī)的可靠性、性要求越來越高。發(fā)電機(jī)的運(yùn)行對(duì)保證柴油發(fā)電機(jī)組的正常工作和電能質(zhì)量起著極其重要的作用。但是較之故障，異常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生的機(jī)率更大，比如定子繞組過負(fù)荷、發(fā)電機(jī)失磁、失步，發(fā)電機(jī)逆功率運(yùn)行，非全相運(yùn)行等。這些威脅同樣不容忽視，所以研究大型發(fā)電機(jī)的異常運(yùn)行及保護(hù)是很有必要的。由于大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開關(guān)，非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對(duì)象。本文針對(duì)大型發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行進(jìn)行了分析研究，采用對(duì)稱分量法得出了各相電流、各序電流及相序電流間的關(guān)系，并用KATLAB軟件進(jìn)行了仿真，驗(yàn)證了理論分析的結(jié)果。同時(shí)，就發(fā)電機(jī)組非全相保護(hù)存在的問題提出了改進(jìn)方案，并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運(yùn)行故障時(shí)的一些處理方法： 1、低勵(lì)磁或失磁對(duì)于容量在100KW以下不允許失磁運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，當(dāng)采用直流勵(lì)磁機(jī)時(shí)，應(yīng)在滅磁開關(guān)斷開時(shí)同時(shí)斷開發(fā)電機(jī)斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機(jī)也應(yīng)裝設(shè)失磁保護(hù)。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁；對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)，保護(hù)動(dòng)作于減出力，以便縮短異步運(yùn)行時(shí)間盡快恢復(fù)同步運(yùn)行，在不允許繼續(xù)異步運(yùn)行或失磁后母線電壓低于允許值時(shí)，保護(hù)動(dòng)作于解列滅磁。 2、定子過電流或過負(fù)荷保護(hù) 在定子繞組、勵(lì)磁繞組上應(yīng)裝設(shè)定時(shí)限和反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)。定時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或自動(dòng)減負(fù)荷、降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 3、逆功率保護(hù) 對(duì)于容量在200KW及以上的柴油發(fā)電機(jī)，宜裝設(shè)逆功率保護(hù)。保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)限動(dòng)作于解列。 以上所述的解列滅磁，是指斷開發(fā)電機(jī)斷路器，汽輪機(jī)甩負(fù)荷。減出力，是指將原動(dòng)機(jī)出力減到給定值。程序跳閘，對(duì)柴油發(fā)電機(jī)來說，是指首先關(guān)閉主汽門，待逆功率繼電器動(dòng)作后，再跳開發(fā)電機(jī)斷路器并滅磁。對(duì)水輪發(fā)電機(jī)，是指首先將導(dǎo)水翼關(guān)到空載位置，再跳開發(fā)電機(jī)斷路器滅磁。 4、發(fā)電機(jī)失步保護(hù)對(duì)于容量在300KW及以上的發(fā)電機(jī)，需裝設(shè)失步保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)或解列。若發(fā)生失步現(xiàn)象，應(yīng)盡快創(chuàng)造恢復(fù)同期的條件，一般可采取增加發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，或減少該失步電機(jī)的有功出力，進(jìn)而將其牽入同步。動(dòng)減負(fù)荷、降低勵(lì)磁電流。反時(shí)限過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 5、非全相運(yùn)行保護(hù) 發(fā)電機(jī)變壓器組的非全相運(yùn)行故障，大多數(shù)發(fā)生在機(jī)組解列、并列的操作過程中，正確地進(jìn)行機(jī)組解列或并列的操作是大幅度地減少因負(fù)序電流燒損發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的簡(jiǎn)單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、穩(wěn)定機(jī)組轉(zhuǎn)速、減少機(jī)組出力、控制定子電流的原則，嚴(yán)格按照合理順序進(jìn)行操作和調(diào)整，完全可以把負(fù)序電流控制在允許的范圍之內(nèi)。 由于現(xiàn)在大型發(fā)電機(jī)多采用三相分相操作主開關(guān)，非全相運(yùn)行已成為發(fā)電廠電氣運(yùn)行的重點(diǎn)防止對(duì)象。所以在下面的章節(jié)中我將重點(diǎn)分析發(fā)電機(jī)非全相運(yùn)行及其相應(yīng)的保護(hù)措施。 非全相運(yùn)行時(shí)，由于發(fā)電機(jī)組接線方式、主變接地方式、斷相形式、導(dǎo)致原因不同，非全相運(yùn)行時(shí)的故障特征是不同的，所以對(duì)非全相運(yùn)行進(jìn)行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運(yùn)行一般采用對(duì)稱分量法來分析計(jì)算。對(duì)稱分量法是一種線性變換，利用它可將任意一組不對(duì)稱的三相電流(或電壓)分解成正序、負(fù)序和零序三組三相對(duì)稱的電流(或電壓)，這三組各自獨(dú)立的對(duì)稱電流(或電壓)就稱為不對(duì)稱電流(或電壓)的對(duì)稱分量，每組對(duì)稱分量的三相之間都有大小相等、彼此間相位差相等的關(guān)系。電流或電壓的相序、大小關(guān)系是機(jī)組非全相運(yùn)行時(shí)的重要故障信息，這些量的提取與判斷，對(duì)于保護(hù)機(jī)組與系統(tǒng)的運(yùn)行有著非常重要的意義。