关于柴油发电机组的技术探讨 一、柴油发电机组主要参数 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0-100%范围内变化,频率稳定不变。 随机频率波动：负载处于0-100%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 为确保发电机组的安全运行,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。
什么问题导致发电机散热器损坏 (1)故障现象 某部一车用C系列康明斯柴油机，行驶过程中发现冷却液温度过高，经检查发现冷却液过少，添加到规定值后，继续行驶。半小时以后，水温又偏高，停车检查时，冷却液又减少了。检查发现散热器下部有漏水现象，对其进行焊接后，试机发现冷却液温度正常，冷却液也没有过量减少现象。但是该车高速行驶过后，又出现散热器漏水和冷却液温度过高的现象。 (2)故障查找分析 显然，这起冷却液温度过高的故障是由于散热器中冷却液泄漏导致的，而散热器芯屡次破损可能是由于质量较差或者是冷却系统压力过高造成的。经过检查，排除了 种原因。接下来查找压力的来源。如果是气缸内的高压气体进入散热器，那么柴油机工作时，散热器内应有较多水泡逸出，因此旋掉散热器盖后开机，没有发现异常现象。 检查散热器盖上的空气一蒸汽阀，检查发现蒸汽阀被异物卡死。 为了防止冷却液溅出，散热器的加水口平时用散热器盖盖住。但是由于柴油机工作后温度升高，冷却液会产生水蒸气，从而使冷却系统的气压升高，如果冷却系统完全封闭，可能会胀裂散热器的芯子。因此，通常在散热器盖内安装空气—蒸汽阀。空气一蒸汽阀主要由蒸汽阀、空气阀和蒸汽排出管等部分组成。 柴油机正常工作时，蒸汽阀2和空气阀3均因弹簧的压力处于关闭，将冷却系统和大气隔开，防止水蒸气溢出，使冷却系统的压力稍高于大气的压力，从而提高冷却液的沸点，增大散热器与空气间的温差，提高了散热器的散热能力，这对于在高原和热带工作的柴油机更为有利。当冷却系统内压过高时，蒸汽阀2被蒸汽压开，经蒸汽排出管1排出一部分水蒸气，使其内压降低，保护了散热器芯不至于被过高的内压胀裂。当冷却系统内压过低时，空气阀3被大气压力压开，外界空气经蒸汽排出管1进入散热器中，防止散热器的冷却液管被大气压力压瘪，因弹簧的预紧力不同，蒸汽阀和空气阀的开启压力也不同。一般蒸汽阀在散热器内压力比大气压力高出20～30kPa时开启。由于空气蒸汽阀的自动调压作用，闭式水冷系统的沸点较高，当冷却系统内蒸汽压力保持在130kPa时，水的沸点可提高到108℃，这使柴油机机与空气间的温差增大，提高了散热能力和对气候条件的适应性，同时减少了冷却液的消耗。故目前散热器上普遍采用空气蒸汽阀。 可知，当蒸汽阀无法开启，冷却系统内部压力过高时，会导致散热器芯损坏。 在柴油机的使用过程中，如果需要打开散热器盖进行检査，必须使冷却液温度低于50℃，否则就会出现的冷却液向外喷射而被烫伤的现象。 (3)故障排除 焊接散热器并更换散热器盖总成后，故障排除。
