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發(fā)電機多種異常狀態(tài)及危害 隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展，發(fā)電機單機容量的不斷增加，大型發(fā)電機組在電力系統(tǒng)中越來越重要。人們對發(fā)電機的可靠性、性要求越來越高。發(fā)電機的運行對保證柴油發(fā)電機組的正常工作和電能質量起著極其重要的作用。但是較之故障，異常運行狀態(tài)發(fā)生的機率更大，比如定子繞組過負荷、發(fā)電機失磁、失步，發(fā)電機逆功率運行，非全相運行等。這些威脅同樣不容忽視，所以研究大型發(fā)電機的異常運行及保護是很有必要的。由于大型發(fā)電機多采用三相分相操作主開關，非全相運行已成為發(fā)電廠電氣運行的重點防止對象。本文針對大型發(fā)電機非全相運行進行了分析研究，采用對稱分量法得出了各相電流、各序電流及相序電流間的關系，并用KATLAB軟件進行了仿真，驗證了理論分析的結果。同時，就發(fā)電機組非全相保護存在的問題提出了改進方案，并給出了發(fā)電廠發(fā)生非全相運行故障時的一些處理方法： 1、低勵磁或失磁對于容量在100KW以下不允許失磁運行的發(fā)電機，當采用直流勵磁機時，應在滅磁開關斷開時同時斷開發(fā)電機斷路器。容量在100KW以上的發(fā)電機也應裝設失磁保護。對于水輪發(fā)電機，保護動作于解列滅磁；對于柴油發(fā)電機，保護動作于減出力，以便縮短異步運行時間盡快恢復同步運行，在不允許繼續(xù)異步運行或失磁后母線電壓低于允許值時，保護動作于解列滅磁。 2、定子過電流或過負荷保護 在定子繞組、勵磁繞組上應裝設定時限和反時限過負荷保護。定時限過負荷保護動作于信號或自動減負荷、降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 3、逆功率保護 對于容量在200KW及以上的柴油發(fā)電機，宜裝設逆功率保護。保護帶時限動作于信號，經長時限動作于解列。 以上所述的解列滅磁，是指斷開發(fā)電機斷路器，汽輪機甩負荷。減出力，是指將原動機出力減到給定值。程序跳閘，對柴油發(fā)電機來說，是指首先關閉主汽門，待逆功率繼電器動作后，再跳開發(fā)電機斷路器并滅磁。對水輪發(fā)電機，是指首先將導水翼關到空載位置，再跳開發(fā)電機斷路器滅磁。 4、發(fā)電機失步保護對于容量在300KW及以上的發(fā)電機，需裝設失步保護，保護動作于信號或解列。若發(fā)生失步現象，應盡快創(chuàng)造恢復同期的條件，一般可采取增加發(fā)電機的勵磁，或減少該失步電機的有功出力，進而將其牽入同步。動減負荷、降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、解列滅磁。 5、非全相運行保護 發(fā)電機變壓器組的非全相運行故障，大多數發(fā)生在機組解列、并列的操作過程中，正確地進行機組解列或并列的操作是大幅度地減少因負序電流燒損發(fā)電機轉子的簡單而有效的措施。因此只要遵循保持發(fā)電機勵磁、穩(wěn)定機組轉速、減少機組出力、控制定子電流的原則，嚴格按照合理順序進行操作和調整，完全可以把負序電流控制在允許的范圍之內。 由于現在大型發(fā)電機多采用三相分相操作主開關，非全相運行已成為發(fā)電廠電氣運行的重點防止對象。所以在下面的章節(jié)中我將重點分析發(fā)電機非全相運行及其相應的保護措施。 非全相運行時，由于發(fā)電機組接線方式、主變接地方式、斷相形式、導致原因不同，非全相運行時的故障特征是不同的，所以對非全相運行進行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運行一般采用對稱分量法來分析計算。對稱分量法是一種線性變換，利用它可將任意一組不對稱的三相電流(或電壓)分解成正序、負序和零序三組三相對稱的電流(或電壓)，這三組各自獨立的對稱電流(或電壓)就稱為不對稱電流(或電壓)的對稱分量，每組對稱分量的三相之間都有大小相等、彼此間相位差相等的關系。電流或電壓的相序、大小關系是機組非全相運行時的重要故障信息，這些量的提取與判斷，對于保護機組與系統(tǒng)的運行有著非常重要的意義。
柴油發(fā)電機組排煙煙色與故障 柴油發(fā)電機組的煙色指運轉時,從排氣管排出的廢氣煙色。正常燃燒時,它應該是一種無色的透明氣體。但由于機器的磨損、調整不當、工作環(huán)境的影響、噴油量和供油時間不合適等諸多因素的影響,柴油發(fā)電機組常常會出現排氣冒白煙、藍煙和黑煙的現象。柴油機排氣煙色直接反映出了柴油機的故障及燃燒的質量。弄清柴油機冒煙的機理和煙色與故障的關系。可以提高柴油機的經濟性、減少故障、降低污染,使柴油發(fā)電機組處于良好的狀態(tài)。 一、排氣煙色的形成機理 柴油機在運行過程中,排出廢氣的煙色,可以分為三類:白煙、藍煙和黑煙。不同的煙色其形成原因不同。 ①白煙: 柴油機排白煙是由于柴油機過冷或在寒冷天氣、冷機啟動及空車惰轉時發(fā)生。此時,氣缸中溫度較低,著火不好,燃料未完全燃燒,由這些未完全燃燒或部分氧化的燃料液滴與水蒸氣構成的微粒(μ)直徑在0.6～1以上的微粒隨廢氣排出時,就形成了白色煙霧。柴油發(fā)動機組經過暖機,溫度正常后,白煙就會消失。 ②藍煙: 柴油機低負荷運行時,燃燒室溫度較低,燃料著火性能不好,燃料或竄入燃燒室的潤滑油未(μ)完全燃燒,即呈微粒狀態(tài)直徑在0.4以下排出,從而形成藍煙。在排出藍煙的同時由于燃燒的中間()生成物質甲醛也排出,因而有刺激性臭味。藍、白煙之間并沒有嚴格的成份差異,只是由于微粒直徑不同對光線的反射不同,產生不同顏色而已。 ③黑煙: 易在高負荷時發(fā)生。例如柴油發(fā)電機組超負荷工作、汽車加速、爬坡時,排氣就易冒黑煙。黑煙柴油機在運行中冒黑煙,會使經濟性下降,廢氣溫度高,產生積炭,積炭會引起活塞環(huán)卡死和氣門咬死現象。此外,柴油機冒煙還會妨礙視線,污染環(huán)境。因此,不允許柴油機長期在黑煙下工作。出現黑煙后,柴油機負荷不能再提高。因此,它也是限制負荷提高的一個標志。
國內首套柴油發(fā)電機余熱海水淡化示范系統(tǒng)成功出水 近日，由廣州中國科學院先進技術研究所和南方海上風電聯合開發(fā)有限公司在珠海桂山島聯合共建的柴油發(fā)電機組缸套冷卻水廢熱驅動的海水淡化示范系統(tǒng)成功調試出水，水質達到 飲用水衛(wèi)生標準。該套海水淡化裝置額定日產淡水60噸，為模塊化緊湊設計。其應用對解決海島淡水資源短缺問題具有重大意義。 目前的海水淡化技術有熱法和膜法兩種，兩種方法各有優(yōu)缺點，但都需要消耗大量的能源，屬于高耗能產業(yè)。為此， 廣州中國科學院先進技術研究所開展技術創(chuàng)新，通過回收柴油發(fā)電機組缸套冷卻水廢熱，并采用低溫多效蒸餾技術進行淡化海水，大幅降低海水淡化的能耗。該海水淡化示范系統(tǒng)與一臺1000kW的柴油發(fā)電機配套，額定產水量為60噸/天，對于發(fā)電機組實際發(fā)電負荷變化系統(tǒng)具有自適應功能，可在30%～負荷范圍內平穩(wěn)運行，滿足150-300人的每日消耗淡水的需求。該項目得到了廣東省科技重大科技專項經費支持，具有獨立自主知識產權，已獲得多項授權發(fā)明 。 此外，該新技術有廣泛的應用前景，可利用包括柴油機發(fā)電機組排出的廢熱、工業(yè)生產過程排出的余熱在內的各類低品位熱能作為熱源;特別適用于余熱資源豐富但淡水資源緊缺的地區(qū)及企業(yè)，如海島（具有柴油發(fā)電機）、化工、火電、鋼鐵等行業(yè)以及大中型遠洋船舶，同時也適用于內陸工業(yè)生產過程廢熱中水純化。
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柴油發(fā)電組的氣動式調速器有什么功能 全程氣動式調速器。這種調速器在空氣濾清器下邊裝有喉管3，以提高空氣的流動速度和喉管部位的真空度。喉管中的真空度沿著連接管1傳到調速器13。夾在兩塊金屬板8之間的薄膜7，把調速器的內部空間分成了兩個部分。右面的空腔14經孔6與大氣相通。噴油泵的供油齒條伸人右腔，與膜片中部相連。真空室中的調速彈簧9壓在薄膜上，力圖使油量調節(jié)齒條向加油方向移動。喉管中的真空度的大小與節(jié)氣閥的開度及柴油機的轉速有關柴油發(fā)電機組廠家。 當操縱機構使節(jié)氣閥保持在某一開啟位置時，若調速器左室中的真空度作用力與調速彈簧的彈力相等，則薄膜處于平衡狀態(tài)，柴油機將在某一轉速下穩(wěn)定運轉。 當負荷增大即外界阻力矩增大時，轉速立即降低，喉管真空度減小，調速彈簧就會推動薄膜和齒條向右移動，增加供油量，使轉速回升到原來轉速稍低數值。反之，負荷減小即外界阻力矩減小，則齒條將自動向左移動減少供油量，使轉速回降到原轉速稍高數值。 氣動式調速器結構簡單、體積小、低速時靈敏度較高。但因進氣管內裝有節(jié)氣閥，進氣阻力較大，使輸出功率稍有下降，故適用于小功率柴油機。
