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柴油发电机工作原理及电气典型故障分析

发表时间：2021/6/10 来源：《基层建设》2021年第6期作者：张锋

[导读] 摘要：近年来，大容量高参数发电机组已成为电力系统的主力电源。

        身份证号码：37110219830207xxxx；胜利油田胜利动力机械集团有限公司 257032
        摘要：近年来，大容量高参数发电机组已成为电力系统的主力电源。作为电力系统中的重要生产环节，发厂的安全稳定运行对电力系统的安全运行具有至关重要的作用。柴油发电机是一种广泛应用于生产和生活中的小型发电设备，整套机组通常由柴油机、控制箱、发电机、保护装置、燃油箱、蓄电瓶及应急柜等部件组成，可应用于家庭、办公室及大中小企业日常发电中，有良好的应用价值。柴油发电机作为发电厂厂用电的应急保安电源，具有启动迅速的特点。柴油发电机可靠运行对厂用电的安全具有至关重要的作用。针对发电厂中柴油发电机工作原理及电气部分典型故障进行梳理，分析了故障原因，提出了解决措施。基于此，本篇文章对柴油发电机工作原理及电气典型故障进行研究，以供参考。
        关键词：柴油发电机；工作原理；电气典型故障；处理方法
        引言
        随着科学技术水平的不断发展，柴油发电机的出现有效解决了电能存在的缺点，此种发电系统具备很高的实用性，而且也无需大型电力设备的支持，即使突发停电也可很好的解决断电问题，虽然我国电力技术水平领先于世界上诸多国家，但是对于电力输送问题仍要建立专业化电网系统。而柴油发电机的出现解决了野外工作电力输送问题，在日常生产以及生活中提供了很大方便，更是提高了企业产力，推动了社会整体经济发展。
        1柴油发电机的工作原理
        柴油发电机的正常工作是通过柴油机组带动发电机的运转而实现的。而柴油机组带动发电机运转又需要四个流程。最初，活塞在密闭的气缸中做重复的上下往返工作，然后，当活塞由上向下运动时，进气门打开，新鲜的空气进入了气缸之中，完成了进气工作。之后，活塞由下向上运动，进气门和出气门都处于关闭状态，气缸内的温度和压力上升，完成了空气的压缩工作。当活塞快要到达顶端时，喷油器把相关的燃料传入气缸之中，在这种压力下，活塞向下运行，推动机器的运转。每个行程曲轴旋转半圈。之后，活塞由下向上运动，排气口打开，完成了排气的工作。在这些步骤的循环往复下，柴油发电机可以渐渐实现正常的运作，从而达到工作的状态。
        2电气典型故障分析
        2.1启动回路故障
        柴油发电机启动回路中一般设置启动继电器和一些中间继电器，用于启动柴油发电机。若柴油发电机无法启动，需要对启动继电器及其他中间继电器进行检查，校验继电器是否正确动作，检查接线有无松动。在确认24V电源良好并已接入启动回路的情况下，检查启动操作时继电器是否有吸合动作。如果没动作可检查启动继电器线圈两端电压是否大于20V的工作电压，如正常而继电器不动作则判断继电器损坏，应立即予以更换；如果继电器线圈两端电压不正常而表盘24V电压显示正常时，则可判断电锁及连接线之间有接触不良现象。
        2.2控制器故障
        柴油发电机无法启动，检查控制器面板有无报警，检查控制器事件记录是否有告警。若有报警，先进行复位，复位后再启动柴油发电机，若无法复位，则根据报警内容进行进一步检查，消除报警后，才能启动柴油发电机。
        2.3电压异常
        当柴油发电机空载试验出现电压异常时，要重点检查调压器参数是否设置不当，必要时要进行调压器参数调整。调压器参数调整时，控制器需要调整电压参数。需要注意的是，调压器参数调整必须严格按照说明书进行调整。
        2.4柴油发电机排气管振动断裂的原因与处理方法
        通常情况下购买一台柴油发电机后，需要将其安置在房间内开展安装工作，所安置的房间需要通风良好，且干净宽敞。另外，需要注意一点，柴油发电机的底座部位要安装缓冲胶垫，排气管路则需要安装固定支架。当以上条件无法满足时势必导致柴油发电机运行状态不佳，极易引发排气管振动断裂。

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就高原地区的环境来说，柴油发电机发生缺氧和排气回路发热这两种问题的原因主要是空气稀薄、室内通风条件差。除此之外，当柴油发电机没有使用缓冲胶垫时会导致运行过程中产生较大的振动感。长期实践研究发现，导致排气管消音器断裂的最直接原因是排气回路部件安装错误和无固定支架。针对排气回路部件安装错误这一直接原因，务必要严格按照相关的规范标准来开展安装工作。排气回路部件正确安装的流程是：排气集合管→涡轮增强压→排气弯头→波纹伸缩管→排气主管→消音器→穿墙出口。安装过程中需要注意一点，需要使用三角支架将排气主管和消音器稳固固定于墙体，以此确保可以承受排气回路的重量。
        3管理措施
        3.1关机的注意事项
        电力系统恢复后应严格遵守操作流程对发电机进行关机操作，首先，让电源输出断路器处于合闸状态，当按下停机按钮时机器就无法运行，此过程要冷却处理机器，然后拉下保险。随着科学技术的快速发展，机器安全性显得尤为重要，同时把紧急停机按键安装在发电机上，当出现紧急情况时，可按下紧急按键将机器停止下来，以此来保证生产的安全性。但需要注意的是发电机正常关机时要冷却之后再关机，这样对发电机设备可以起到保护作用，提高机器使用时间。
        3.2起动电机的保养
        首先，起动机使用之前，需将柴油机、起动系统进行全方位检查；其次，正常状况下，机车一次便可启动，若第一次未能成功起动，两次启动时间间隔需超过5分钟，确保蓄电池完成反应。禁止在柴油机未能停止转动时，进行第二次启动，避免将齿轮及齿圈间造成损伤。此外，若机车几次后仍不能正常起动，需邀请专业人员将其故障确定后，制定解决方案将其解决，方可进行再次启动；最后，抽调专业人员将其齿轮磨损状况进行定期检查。
        3.3加强柴油发电机组的管理制度
        ①非单位人员未得到单位领导的允许不得进入机房；②保证油箱内足够的油量，室内要装有应急照明灯，保证发电机可以正常运行，蓄电池保证处于浮充电状态；③操作人员要严格遵守操作流程，对设备要完全熟悉；④机房内禁止存放易燃品、抽烟以及明火，在室内要放置一定数量的灭火器；⑤每隔两周应启动一次柴油发电机，运行时间控制在半小时之内，及时发现问题并处理；⑥柴油发电机所排出的烟雾带有一定毒性，因此，要定时对设备进行通风；⑦柴油发电机进行维护和保养时，应严格按照使用明书来执行，并做好相关记录。
        结束语
        目前，我国柴油发电机的需求量很大，并且柴油发电机分布的范围也极其广泛。因此，对于分布于自己公司周围的企业，相关的柴油发电机的经销商则要做好线下的柴油发电机的维修工作，而对于较远的企业，柴油发电机公司则要做好线下柴油发电机的维修和线上的柴油发电机的远程预警及诊断工作的安排。线下柴油发电机的维修工作是高效的、也是之前柴油发电机公司所普遍采用的，而线上的柴油机的远程预警及诊断工作，作为一种新兴的后期服务，其具有远大的前景和不确定性，因此，相关从业工作者要做好推进线上服务的准备工作，确保柴油发电机线上售后服务的正确开展。本篇文章就柴油发电机的基本知识、运作原理以及其在使用过程中存在的问题及对应的解决方法展开了探讨，希望本篇文章提到的内容能为相关的从业者提供一定的帮助。
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