關于柴油發(fā)電機組的探討 　　一、發(fā)電機組主要參數(shù) 　　當前,性能優(yōu)良的柴油發(fā)電機是一個功能完善、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)電機組主體主要由發(fā)動機、發(fā)電機和控制系統(tǒng)三部分組成。其中與現(xiàn)代柴油發(fā)電機組配套的同步交流發(fā)電機由于性能及結構的特點，普遍采用自勵恒壓型,通常選用自激式同步交流發(fā)電機和PMG永磁式激勵式同步交流發(fā)電機。發(fā)電機組包括以下幾項主要性能參數(shù)。 　　電壓調整率：在負載功率因數(shù)為0.8-1、負載空載至滿載變化、從冷機到滿機及轉速下跌4.5%以內等情況下,電壓調整率可以控制在±1%以內。 　　頻率調整率：負載從0-范圍內變化,頻率穩(wěn)定不變。 　　隨機頻率波動：負載處于0-功率之間任何值,隨機頻率波動率 值±0.25%。 　　電壓波形：電路開路空載, 總波形畸變1.5%,只相平衡負載 總波形畸變5%。 　　金融業(yè)機房一般采用“市電——發(fā)電機——UPS”并機系統(tǒng)組成的供電系統(tǒng)。系統(tǒng)中,發(fā)電機的負載主要包括UPS、機房專用空調、應急照明、消防電梯等,這些負載啟動或運行時都會對發(fā)電機產生振蕩和干擾。盡管在組成“市電——發(fā)電機——UPS”供電系統(tǒng)時,發(fā)電機的負載量在其額定輸出容量范圍內，但在實際情況中，市電中斷而發(fā)電機投人運行過程中卻經(jīng)常發(fā)生工作不穩(wěn)定，產生多種使“發(fā)電機——UPS”系統(tǒng)不能正常工作的現(xiàn)象。 　　1、負載反饋的波動電壓造成發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定度較差，常出現(xiàn)發(fā)電機組輸出電壓振蕩現(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過零點。 　　3、發(fā)電機的頻率（轉速）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，由于負載有規(guī)律地忽大忽小，造成發(fā)電機組工作也忽強忽弱，加劇機組振動，加速機械磨損,甚至引起機件嚴重損壞。頻率振蕩明顯的特征之一，即柴油機工作噪聲有規(guī)律地忽大忽小，因此必須引起高度重視。 　　　　4、工作不正常空調壓縮機啟動和電梯升降的瞬間會導致發(fā)電機發(fā)生±Hz頻率漂移,造成UPS頻繁切換。當頻率、電壓振蕩變化超出UPS輸入工作范圍時，UPS由蓄電池供電,而發(fā)電機在無UPS負載時恢復正常，隨即UPS又自動投人，這樣交錯進行。頻率漂移會對UPS正常運行產生兩方面影響。一方面是不能旁路，另一方面是電池壽命縮短。 　　二、發(fā)電機運行不穩(wěn)定原因分析 　　在“市電——發(fā)電機——UPS”供電系統(tǒng)中，UPS電路結構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)電機定子線圈的感性內阻，由于發(fā)電機組定子線圈內阻大于電力變壓器的短路阻抗，因此發(fā)電機更易受到非線性負載的影響,即在同樣的負載電流波形失真度（THDI）情況下，其電壓波形失真度（THDI）大于變壓器。同時的諧波電流使發(fā)電機損耗明顯增大（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線的電流趨膚效應），并使得發(fā)電機的輸出電壓波形失真度明顯增大，嚴重影響發(fā)電機的正常工作。 　　此外，負載的階躍變化、UPS前端濾波器提供的容性電流都是造成發(fā)電機組不能正常工作的主要原因。 　　三、發(fā)電機組的使用與維護 　　為確保發(fā)電機組的運行,日常運行維護和快速的故障排除至關重要。根據(jù)發(fā)電機組的不同,維護和檢修的內容、步驟、方法有所區(qū)別，一般應按照發(fā)電機組保養(yǎng)要求和本單位制定的維護計劃進行。 　　(1)定期檢查項目定期測量發(fā)電機電池組的電壓及內阻情況,并進行記錄定期檢查空氣過濾器、冷卻液位、驅動皮帶、排煙系統(tǒng)、燃油液位、機油液位、各種控制器及工作環(huán)境等情況。 　　(2)須按照發(fā)電機組保養(yǎng)要求及時更換機油、三濾、啟動電池及冷卻液。 　　(3)定期由供應商對發(fā)電機組進行檢測,并出具報上口 　　(4)定期(至少一個季度一次)進行發(fā)電機組空載、帶載測試。 　　針對柴油發(fā)電機組出現(xiàn)的故障，應該有步驟有目的地進行檢查與分析，切不可盲目檢查，胡亂拆卸。應根據(jù)故障的異常征兆、跡象、響聲、出現(xiàn)時機、變化規(guī)律來尋找故障產生的部位，從原理與結構層面進行細致的分析推理，做出正確判斷來尋找產生故障原因。查找故障時,應從簡到繁、由表及里,按系統(tǒng)部位分段分步驟進行。

柴油發(fā)電機組的電球構成和控制系統(tǒng) 電機按照其發(fā)生或需要的電能的性質可分為直流電機和交流電機；交流電機除變壓器外，還可分為同步電機和異步電機。異步電機多作為電動機，作發(fā)電機用的非常少見。 柴油發(fā)電機組中常用的發(fā)電機為同步發(fā)電機，由定子、轉子和電壓調節(jié)器及輔助裝置構成。 1.電樞組件 電樞由電樞鐵芯和電樞繞組組成。電樞鐵芯由導磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成，既可構成發(fā)電機的部分磁路，又可減小鐵芯的渦流損耗、電樞硅鋼片的內沿中央制有均勻的開口，許多硅鋼片疊壓后其內沿形成開口槽，用于安放電樞繞組。電樞繞組是由高強度漆包線統(tǒng)制而成，按照設計規(guī)律安放在電樞槽內并正確地連接起來，構成完整的單相或三相電樞繞組，用以產生交流電動勢，向負載輸出電能。 2.磁極 磁極由磁級鐵芯和勵磁繞組組成。磁極鐵芯由導磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成、，在勵磁電流的作用下產生主磁場、同時減小渦流損耗。勵磁繞組由外涂高強度絕緣漆的銅導線集中統(tǒng)制在各個磁促上，然后將其正確地連接起來。當通入直流電流時，磁極被磁化，產生符合要求的主磁通和磁極極。其匝數(shù)由所要求的主磁通量和所選用的磁極鐵芯的材料與截面積決定，導線的線徑由額定勵磁電流決定。 3.定子和轉子 定子是交流發(fā)電機中固定不動的部分，可以是電樞，也可以是磁極。對于旋轉磁極式發(fā)電機，其定子組件就是電樞組件；而對于旋轉電樞式發(fā)電機，其定子組件則為磁極及其勵磁繞組等組成的磁極組件， 轉子是發(fā)電阻的旋轉部分.可以是發(fā)電機的磁極，也可以是發(fā)電機的電摳。對于旋轉磁極式同步交流發(fā)電機，轉子部分通常由磁極鐵芯、勵磁繞組、轉軸及附件組成。 4.電壓調節(jié)器AVR 當發(fā)電機轉速發(fā)生變化時，電壓調節(jié)器可自動改變發(fā)電機勵磁電流，確保輸出電壓恒定。常見的電壓調節(jié)器有SX460型、SA465型、SX440型、SX421型、MX341型、MX321型等。 發(fā)電機控制系統(tǒng) 伴隨著計算機技術的發(fā)展，柴油發(fā)電機組自動化技術日臻成熟。專業(yè)控制器采用未處理技術，以各種集成電路取代繼電器控制及分立電子元器件組成的邏輯電路，直至發(fā)展成以專用控制器為核心的自動化系統(tǒng)。其總體來說具有成本低、性能高的特點。 柴油發(fā)電機組控制器具有檢測和顯示發(fā)電機各物理量的功能；進行發(fā)電機的啟動、運行、停機、緊急停機等控制性操作；供電及負載檢測與切換；機組保護；故障診斷；遠程通信遙測、遙控等作用、增強了柴油發(fā)電機組運行的可靠性和人機交流方便性。常見的有DSE55O控制器、ACCESS4000控制器、TA3000控制器等。