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柴油发电机的环流产生的静态分析
以模块化并联控制系统为例,发电机组的并联调试一般先把并联机组空载并联时的环流调平衡、足够小且稳定运行,再通过负荷分配器把有功功率调平衡,其中关键是解决空载并联时的环流问题。以两台机组并联为例,空载并联常出现的问题:
(1)环流过大,远远超过并联机组额定电流的10%;
(2)并联后,环流随运行时间逐渐变大,直至逆功率报警;
(3)环流不稳定,随机性忽大忽小。
由以上分析可知:
(1)将两台机组并联,首先要将两台机组的空载电压、调压特性调整到完全相同,这是保证两台机组无功功率完全平均分配的前提条件,也是后续调整两台机组功率平均分配的基础。当上述两项调整平衡后,才能保证并联运行的两台机组输出端电压在任意负荷下都相等,同时保证功率平均分配,才能保证环流为0(理想状态)。表明:环流产生的根本原因是两台机组空载电压不是完全相等或调压特性有差异,造成输出端电压不相等而产生了环流。
(2)两台机组的空载电压、调压特性都相等,而两台机组的输出电流不相等,也就是两台机组的功率分配不均匀,也会造成U1和U2不相等,而产生环流。
(3)影响无功功率分配的因素还有很多,像自动电压调节器特性、用均压线环节的稳定作用等,在此不再分析。
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柴油机故障如何分类？
柴油机故障可从以下不同方面进行分类：
（1）按故障的性质分类 柴油机故障按其性质，可分为本质故障、误用故障和从属故障三类。
1）本质故障。在规定使用条件下，由于柴油机及其零部件本身固有的因素或缺陷而引起的故障称为本质故障，如柴油机连杆断裂等。
2）误用故障。不按规定条件使用或由于外界因素而引起的故障称为误用故障，如因机油油量不足引起烧瓦等。
3）从属故障。某一故障所引起的派生故障称为从属故障，也成为相关故障，如连杆螺钉断裂引起的机体裂纹等。
（2）按故障的严重程度 柴油机故障按其严重程度和造成的危害，可分为致命故障、严重故障、一般故障和轻度故障四类。
1）致命故障。凡造成重要零件报废、导致人身伤亡或造成重大经济损失的故障称为致命故障，也称为危险性故障，如连杆螺栓断裂、机体破裂等。这类故障属一类故障。
2）严重故障。凡柴油机主要性能指标超过限值，主要零件损坏需解体才能排除的故障称为严重故障，如柴油机油耗过高、活塞环断裂等。这类故障数二类故障。
3）一般故障。凡柴油机需停机检修，需要更换非主要部件，用随机工具即可排除的故障称为一般故障，如三漏（漏气、漏油、漏水）、盖板损坏等。这类故障属三类故障。
4）轻度故障。凡一般不导致柴油机停机，不需要更换零件，用随机工具在短时间内即可排除的故障称为轻度故障。如柴油机密封部位渗漏、盖板螺钉松动等。这类故障属四类故障。
（3）按故障出现时间的快慢分类 柴油机故障按其出现时间的快慢，可分为突发性故障和渐发性故障两类。
1）突发性故障。这种故障在短时间内突然发生，不能靠早期诊断来预测，如连杆螺栓断、气门弹簧断裂等。
2）渐发性故障。这种故障的发生有一个渐变的过程，可以通过早期诊断进行预测，如缸套磨损、气门漏气等。
（4）按故障发生的部位分类 柴油机故障按其发生部位，可分为整体性故障和零部件故障两类。
1）整体性故障。也称为综合性故障，影响整机性能，如起动困难、功率不足、飞车、转速不稳、压力异常、温度异常、声音异常、振动异常、突然停车等，其原因是综合性的。
2）零部件故障。是指某一零件所发生的故障，如齿轮断裂、水泵泵量过小等。
（5）按故障的原因和现象分类 柴油机故障按其原因和现象，可分为磨损性故障、错用性故障和薄弱性故障三类。
1）磨损性故障。由于摩擦副磨损过大而造成的故障称为磨损性故障。这种故障是正常使用条件下，正常磨损过程中可以预料的故障，如活塞环过度磨损，造成严重漏气、功率不足等。这类故障一般不会造成严重后果。
2）错用性故障。在实际使用条件下，产生的载荷超过了原设计能力所造成的故障称为错用性故障，如超负荷使用致使柴油机冒黑烟、轴系断裂等。
3）薄弱性故障。在实际使用条件下，产生的载荷未超过设计能力，只是设计失误造成薄弱环节，导致零部件丧失工作能力的故障称为薄弱性故障。这类故障多发生在新开发机型上。一般表现为零件破损、轴系及支架断裂等。
（6）按故障后果的性质分类，以可靠性为中心的维修指导思想认为，故障后果比故障频率更为重要，故障后果可以影响重要机件发挥正常的功能，可以造成更换故障件的费用支出，可以损坏整个系统设备，甚至造成人员伤亡。因此，故障后果决定了维修工作的先后次序和及时提出修改机件设计的建议。故障后果按性质可分为四类：
1）性故障后果。这类故障能造成机毁人亡，需采用维修方式，使故障风险率减少到可以接受的水平；否则，有关机件项目就要重新设计。
2）使用性故障后果。这类故障能干扰使用计划，会因该机件工作能力的下降，造成其他间接的经济损失（例如使用中经济性下降等）。在费用效果分析的基础上，可采取维修的方式来解决这些问题。
3）非使用性故障后果。这类故障的后果对使用没有直接的不利影响。例如采用冗余度设计的装置，其中一个装置出现故障后，只需在方便时更换或修理。因此，非使用性后果可采用事后维修方式。
4）隐蔽性故障后果。这类故障后果一般不会产生直接的不利影响。但是，当具有隐蔽性故障后果的计件与另一个或几个计件的故障相关时，如果 个机件的功能故障由于隐蔽原因未被发现，以致第二个机件又发生故障，从而造成多重故障，则将导致危险性故障，必须采取维护的方式减少这种风险的因素。
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柴油发电机组的用途和组成
柴油发电机组属自备电站交流供电设备的一种类型，是一种中小型独立的发电设备。由于它具有机动灵活、投资较少、随时可以启动等特点，广泛应用于通信、采矿、筑路、林区、农田排灌、野外施工和国防工程等各部门。
一、机组的用途
柴油发电机组适用于市电电网不能输送到的通信局站、矿区、林区、牧区和国防工程等场合，要求能独立供电，作动力和照明的主电源。对于有市电的地区，而供电可靠性要求高，不允许停电或要求几秒钟能迅速供电的单位，可作为应急备用电源，一旦市电停电能迅速提供稳定的交流电源。
柴油发电机组是通信电源设备的重要组成部分，对其主要要求是：随时能开动、及时供电、运行可靠，保证供电的电压和频率，满足通信设备的要求。
二、机组的名称和型号的编制规则
油机发电机组是以柴油发电机作动力，驱动同步交流发电机而发电的电源设备。为了便于生产管理和使用， 对油机发电机组的名称和型号编制方法做了统一规定，根据GB2819-81规定，机组的型号排列和符号含义如下：
例如：300GFZ2-1柴油发电机组
该型号机组表示300kW工频自动化柴油发电机组，生产厂代号为2， 次变型。
部分国产柴油发电机组的品种规格及基本参数。
三、机组的类型和功能
油机发电机组类型很多，按其结构型式、控制方式和保护功能等不同，可分为下述几种类型。
1.基本型机组
这类机组为常见，由柴油机、封闭式水箱、油箱、消声器、同步交流发电机、励磁电压调节装置、控制箱(屏)、联轴器和底盘等组成。机组具有电压和转速自动调节功能。通常能作为主电源或备用电源。
2.自启动机组
该机组是在基本型机组基础上增加自动控制系统。它具有自动化的功能。当市电突然停电时，机组能自动启动、自动切换开关、自动运行、自动送电和自动停机等功能；当机油压力过低、机油温度或冷却水温过高时，能自动发出声光告警信号；当机组超速时，能自动紧急停机进行保护。
3.微机控制自动化机组
该机组由性能完善的柴油机、三相无刷同步发电机、燃油自动补给装置、机油自动补给装置、冷却水自动补给装置及自动控制屏组成。自动控制屏采用可编程自动控制器PLC控制。它除了具有自启动、自切换、自运行、自投人和自停机等功能外，并配有各种故障报警和自动保护装置，此外，它通过RS232通信接口，与主计算机联接，进行集中监控，实现遥控、遥信和遥测，做到无人值守。
四、机组的结构简介
现代柴油发电机组由柴油机、三相交流无刷同步发电机、控制箱(屏)、散热水箱、联轴器、燃油箱、消声器及公共底座等组件组成刚性整体。除功率较大的机组的控制屏、燃油箱单独装设计，其他的主要部件均装置在型钢焊接而成的公共底座上，便于移动和安装。
柴油机的飞轮壳与发电机前端盖的轴向采用凸肩定位直接连接构成一体，并采用圆柱型的弹性联轴器由飞轮直接驱动发电机旋转。这种联接方式由螺钉固定在一起，使两者联接成一刚体，保证了柴油机的曲轴与发电机转子的同心度在规定允许范围内。
为了减小机组的振动，在柴油机、发电机、水箱和电气控制箱等主要组件与公共底架的连接处，通常均装有减振器或橡皮减振垫。
