關(guān)于柴油發(fā)電機(jī)組的探討 　　一、發(fā)電機(jī)組主要參數(shù) 　　當(dāng)前,性能優(yōu)良的柴油發(fā)電機(jī)是一個(gè)功能完善、功率容量范圍大、對環(huán)境和場地條件要求低、安裝使用方便的小型發(fā)電設(shè)備。其使用相對廣泛,輸出容量從數(shù)KVA到數(shù)兆VA。柴油發(fā)電機(jī)組主體主要由發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和控制系統(tǒng)三部分組成。其中與現(xiàn)代柴油發(fā)電機(jī)組配套的同步交流發(fā)電機(jī)由于性能及結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，普遍采用自勵(lì)恒壓型,通常選用自激式同步交流發(fā)電機(jī)和PMG永磁式激勵(lì)式同步交流發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)組包括以下幾項(xiàng)主要性能參數(shù)。 　　電壓調(diào)整率：在負(fù)載功率因數(shù)為0.8-1、負(fù)載空載至滿載變化、從冷機(jī)到滿機(jī)及轉(zhuǎn)速下跌4.5%以內(nèi)等情況下,電壓調(diào)整率可以控制在±1%以內(nèi)。 　　頻率調(diào)整率：負(fù)載從0-范圍內(nèi)變化,頻率穩(wěn)定不變。 　　隨機(jī)頻率波動：負(fù)載處于0-功率之間任何值,隨機(jī)頻率波動率 值±0.25%。 　　電壓波形：電路開路空載, 總波形畸變1.5%,只相平衡負(fù)載 總波形畸變5%。 　　金融業(yè)機(jī)房一般采用“市電——發(fā)電機(jī)——UPS”并機(jī)系統(tǒng)組成的供電系統(tǒng)。系統(tǒng)中,發(fā)電機(jī)的負(fù)載主要包括UPS、機(jī)房專用空調(diào)、應(yīng)急照明、消防電梯等,這些負(fù)載啟動或運(yùn)行時(shí)都會對發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振蕩和干擾。盡管在組成“市電——發(fā)電機(jī)——UPS”供電系統(tǒng)時(shí),發(fā)電機(jī)的負(fù)載量在其額定輸出容量范圍內(nèi)，但在實(shí)際情況中，市電中斷而發(fā)電機(jī)投人運(yùn)行過程中卻經(jīng)常發(fā)生工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生多種使“發(fā)電機(jī)——UPS”系統(tǒng)不能正常工作的現(xiàn)象。 　　1、負(fù)載反饋的波動電壓造成發(fā)電機(jī)輸出電壓穩(wěn)定度較差，常出現(xiàn)發(fā)電機(jī)組輸出電壓振蕩現(xiàn)象。UPS整流器允許的輸人電壓范圍一般在±15%巧或更寬,發(fā)電機(jī)的輸出電壓不穩(wěn)定對其影響較小。 　　2、UPS整流器的輸人諧波造成多個(gè)過零點(diǎn)。 　　3、發(fā)電機(jī)的頻率（轉(zhuǎn)速）振蕩一般情況下，頻率振蕩比電壓、電流振蕩范圍小，但影響比較大，導(dǎo)致UPS處于頻繁切換及非正常工作狀態(tài)。頻率振蕩一般在±5%以內(nèi)，由于負(fù)載有規(guī)律地忽大忽小，造成發(fā)電機(jī)組工作也忽強(qiáng)忽弱，加劇機(jī)組振動，加速機(jī)械磨損,甚至引起機(jī)件嚴(yán)重?fù)p壞。頻率振蕩明顯的特征之一，即柴油機(jī)工作噪聲有規(guī)律地忽大忽小，因此必須引起高度重視。 　　　　4、工作不正?？照{(diào)壓縮機(jī)啟動和電梯升降的瞬間會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)發(fā)生±Hz頻率漂移,造成UPS頻繁切換。當(dāng)頻率、電壓振蕩變化超出UPS輸入工作范圍時(shí)，UPS由蓄電池供電,而發(fā)電機(jī)在無UPS負(fù)載時(shí)恢復(fù)正常，隨即UPS又自動投人，這樣交錯(cuò)進(jìn)行。頻率漂移會對UPS正常運(yùn)行產(chǎn)生兩方面影響。一方面是不能旁路，另一方面是電池壽命縮短。 　　二、發(fā)電機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定原因分析 　　在“市電——發(fā)電機(jī)——UPS”供電系統(tǒng)中，UPS電路結(jié)構(gòu)決定了其輸人非線性的特性。典型的是傳統(tǒng)雙變換在線式UPS，由于其輸人端AC/DC變換器是整流濾波電路，它的輸入電流是脈動電流，不僅輸入功率因數(shù)低（0.7一0.8），還包括大量的高次諧波電流（30%一40%）。低輸人功率因數(shù)和諧波電流都會通過發(fā)電機(jī)定子線圈的感性內(nèi)阻，由于發(fā)電機(jī)組定子線圈內(nèi)阻大于電力變壓器的短路阻抗，因此發(fā)電機(jī)更易受到非線性負(fù)載的影響,即在同樣的負(fù)載電流波形失真度（THDI）情況下，其電壓波形失真度（THDI）大于變壓器。同時(shí)的諧波電流使發(fā)電機(jī)損耗明顯增大（磁滯損耗正比于電流頻率,渦流損耗比于電流頻率的平方及導(dǎo)線的電流趨膚效應(yīng)），并使得發(fā)電機(jī)的輸出電壓波形失真度明顯增大，嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)的正常工作。 　　此外，負(fù)載的階躍變化、UPS前端濾波器提供的容性電流都是造成發(fā)電機(jī)組不能正常工作的主要原因。 　　三、發(fā)電機(jī)組的使用與維護(hù) 　　為確保發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行,日常運(yùn)行維護(hù)和快速的故障排除至關(guān)重要。根據(jù)發(fā)電機(jī)組的不同,維護(hù)和檢修的內(nèi)容、步驟、方法有所區(qū)別，一般應(yīng)按照發(fā)電機(jī)組保養(yǎng)要求和本單位制定的維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行。 　　(1)定期檢查項(xiàng)目定期測量發(fā)電機(jī)電池組的電壓及內(nèi)阻情況,并進(jìn)行記錄定期檢查空氣過濾器、冷卻液位、驅(qū)動皮帶、排煙系統(tǒng)、燃油液位、機(jī)油液位、各種控制器及工作環(huán)境等情況。 　　(2)須按照發(fā)電機(jī)組保養(yǎng)要求及時(shí)更換機(jī)油、三濾、啟動電池及冷卻液。 　　(3)定期由供應(yīng)商對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行檢測,并出具報(bào)上口 　　(4)定期(至少一個(gè)季度一次)進(jìn)行發(fā)電機(jī)組空載、帶載測試。 　　針對柴油發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)的故障，應(yīng)該有步驟有目的地進(jìn)行檢查與分析，切不可盲目檢查，胡亂拆卸。應(yīng)根據(jù)故障的異常征兆、跡象、響聲、出現(xiàn)時(shí)機(jī)、變化規(guī)律來尋找故障產(chǎn)生的部位，從原理與結(jié)構(gòu)層面進(jìn)行細(xì)致的分析推理，做出正確判斷來尋找產(chǎn)生故障原因。查找故障時(shí),應(yīng)從簡到繁、由表及里,按系統(tǒng)部位分段分步驟進(jìn)行。

柴油發(fā)電機(jī)混合氣形成的特點(diǎn)和燃燒室 1.柴油機(jī)混合氣形成的特點(diǎn) 柴油機(jī)的混合氣是在汽缸內(nèi)部形成的，進(jìn)氣沖程吸人新鮮空氣，然后對空氣進(jìn)行壓縮，直到壓縮沖程接近終了時(shí)，柴油才開始噴入燃燒室，因此，柴油機(jī)混合氣的形成具有以下特點(diǎn)： (1)混合氣形成的時(shí)間極短，一般僅千分之幾秒，從噴油開始即混合開始起，到噴油結(jié)束為止，僅占曲軸轉(zhuǎn)角(15°～35°)的位置。以柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500r/min為例，在曲軸轉(zhuǎn)角20°內(nèi)噴油完畢時(shí)，其噴油時(shí)間僅為0.0022s。 (2)從噴油開始，約經(jīng)(1～3)1000s時(shí)間，柴油便開始燃燒，柴油機(jī)混合氣形成過程與燃燒過程幾乎是同時(shí)進(jìn)行的。 (3)柴油的粘度較大，不易蒸發(fā)。 上述特點(diǎn)也是柴油機(jī)可燃混合氣形成的困難之點(diǎn)。為了使柴油與空氣能迅速地形成混合氣，除了要求燃油噴射系統(tǒng)保證柴油的霧化質(zhì)量外，還需要燃燒室的幫助。 2.柴油機(jī)的燃燒室 柴油機(jī)可燃混合氣在燃燒室內(nèi)的形成，雖然與燃料的霧化狀況有密切關(guān)系，但還需要有適當(dāng)形狀的燃燒室相配合，合理地形成燃燒室內(nèi)氣流運(yùn)動，促進(jìn)燃料迅速而均勻地與空氣混合，并迅速地分布到整個(gè)燃燒室的每一角落，從而使燃燒過程更為完善。 按柴油機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和混合氣形成的方法不同，燃燒室可分為兩大類型： (1)統(tǒng)一式燃燒室統(tǒng)一式燃燒室又稱直接噴射式燃燒室，它由活塞頂與汽缸蓋內(nèi)壁所包圍形成的單一內(nèi)腔。采用這類燃燒室時(shí)，一般配用多孔噴油器，將燃料直接噴射到燃燒室中，借助噴出油束的形狀與燃燒室的形狀相吻合，以及燃燒室內(nèi)的空氣渦流運(yùn)動，迅速形成混合氣。統(tǒng)一式燃燒室常用的有下面幾種： ①w形燃燒室：w燃燒室由氣缸蓋內(nèi)壁和活塞頂?shù)膚形深凹坑構(gòu)成。燃油的大部分由多孔噴油器以19600kPa的壓力噴入燃燒室后，均勻地以霧狀分布在燃燒室空間，吸收室內(nèi)高溫空氣的熱量而蒸發(fā)，并與空氣混合。另有少量燃油被噴射到燃燒室壁面，形成油膜，在燃燒開始后才加速蒸發(fā)參與燃燒，因此，這種燃燒室要求噴油壓力較高。 w形燃燒室形狀比較簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，散熱面積小，熱效率高，有利于冷車啟動，但由于一部分燃油直接噴散在空腔中，在著火延遲期內(nèi)形成的混合氣多，同時(shí)參加燃燒的油量也很多，因而導(dǎo)致汽缸內(nèi)壓力升高較大，工作比較粗暴。6135G型、Z12V190B型、B2-300型柴油機(jī)采用這種w形燃燒室。 ②球形燃燒室:球形燃燒室位于活塞頂中央，在活塞頂部加工成深凹狀球形空間，汽缸蓋上有螺旋道或切向進(jìn)氣道，可使進(jìn)氣時(shí)形成繞汽缸軸線轉(zhuǎn)動的高速空氣流。工作時(shí)，噴油器將柴油順氣流旋轉(zhuǎn)方向沿燃燒室切線方向噴射，在強(qiáng)烈的進(jìn)氣渦流作用下，使燃油分布在燃燒室壁表面，形成一層很薄的油膜，在較低的溫度下蒸發(fā)，蒸發(fā)出的油氣與空氣混合成均勻的混合氣。