柴油电机PPT课件

1、柴油发电机 柴油发电机组柴油发电机组 组成及原理简介组成及原理简介 柴油发电机 主要内容主要内容 v柴油发电机组概况柴油发电机组概况 v柴油发电机组主要电气性能指标柴油发电机组主要电气性能指标 v柴油发电机组的基本结构和工作原理柴油发电机组的基本结构和工作原理 v柴油发电机组的控制屏柴油发电机组的控制屏 v柴油发电机组的维护柴油发电机组的维护 柴油发电机 一、柴油发电机组概况一、柴油发电机组概况 v组成：组成：三大部分三大部分 柴油发动机柴油发动机 三相交流同步发电机三相交流同步发电机 控制屏（自动检测、控制及保护装置）控制屏（自动检测、控制及保护装置） v类型类型： 移动式：中、小功率，如地

2、面电源车移动式：中、小功率，如地面电源车 固定式：中、大功率固定式：中、大功率 柴油发电机 柴油发电机组的特点柴油发电机组的特点 单机容量等级多单机容量等级多：几：几KW几千几千KW 配套设备少，安装地点灵活，占地面积小配套设备少，安装地点灵活，占地面积小 无须水坝、锅炉；冷却水少；不与电网并联无须水坝、锅炉；冷却水少；不与电网并联 热效率高，燃油消耗低热效率高，燃油消耗低 柴油机：柴油机：30-46%；蒸汽机；蒸汽机20-40%； 燃气轮机：燃气轮机：20-30% 启动迅速，可快速达到全功率启动迅速，可快速达到全功率：min等级等级 维护简单维护简单； 建设成本低建设成本低：风电：风电/水电

3、水电/太阳能太阳能/核电核电/火电火电 柴油发电机 柴油机的技术特点柴油机的技术特点 发出发出50Hz的交流电，机组转速只能是的交流电，机组转速只能是3000、 1500、1000、750、500、375、300rpm； 输出电压为输出电压为400/230V，频率，频率50Hz，PF=0.8 功率变化范围大：功率变化范围大：0.5kW-10000kW， 12-1500kW为移动电站、备用电源为移动电站、备用电源 装有调速装置装有调速装置，以保持，以保持频率频率稳定；稳定； 自动化程度高：具有自启动、自动加载、自动化程度高：具有自启动、自动加载、 自动报警、自动保护功能自动报警、自动保护功能 柴

4、油发电机 二、柴油发电机组的二、柴油发电机组的主要主要电气性能指标电气性能指标 空载电压整定范围空载电压整定范围：为：为Un的的95%105% 冷热态电压变化冷热态电压变化：2%5% 稳态电压调整率稳态电压调整率：（13）%（负载变化）（负载变化） 稳态频率调整率稳态频率调整率：（0.53）%（同上）（同上） 电压畸变率电压畸变率：10% 电压波动率和频率波动率电压波动率和频率波动率：负载不变时：负载不变时 容许不对称负载容许不对称负载：5% 柴油发电机 三、三、柴油发电机组的基本结构和工作原理柴油发电机组的基本结构和工作原理 v由三大部分组成由三大部分组成： 柴油发动机柴油发动机 交流同步发

5、电机交流同步发电机 励磁调节系统及控制屏励磁调节系统及控制屏 v功率转换关系功率转换关系： 燃油热能燃油热能 机械能机械能 电能电能 柴油发动机柴油发动机 交流发电机交流发电机 柴油发电机 柴油发动机（柴油发动机（1） 1 机体组件机体组件+曲柄连杆机构曲柄连杆机构 机体组件：是油机的骨架，上有汽缸体机体组件：是油机的骨架，上有汽缸体-曲曲 柄箱、汽缸套、汽缸盖、汽缸垫、油底壳等柄箱、汽缸套、汽缸盖、汽缸垫、油底壳等 曲柄连杆机构：将热能曲柄连杆机构：将热能机械能，包括：机械能，包括： 活塞组活塞组 + 连杆组连杆组 曲轴飞轮组：驱动辅助系统曲轴飞轮组：驱动辅助系统 2 配气系统与进排气系统配

6、气系统与进排气系统 按照工作循环和点火顺序，定时启闭各汽缸按照工作循环和点火顺序，定时启闭各汽缸 的进排气门，确保进气多，排气充分的进排气门，确保进气多，排气充分 柴油发电机 柴油发动机（柴油发动机（2） 3 供油系统供油系统：定时、定量、定压喷油：定时、定量、定压喷油 v调速器：根据柴油机负载情况，自动调节供调速器：根据柴油机负载情况，自动调节供 油量，以保持油机油量，以保持油机转速转速稳定稳定 4 冷却系统冷却系统：冷却活塞、汽缸、汽缸盖、气门等：冷却活塞、汽缸、汽缸盖、气门等 水冷水冷80-85/风冷风冷150-180 5 润滑系统润滑系统：减磨、冷却、清洁、密封、防锈：减磨、冷却、清洁

7、、密封、防锈 6 启动与电气系统启动与电气系统：人工：人工/电动机电动机/汽油机汽油机/压缩压缩 空气启动空气启动 7 柴油机增压系统柴油机增压系统：提高进气压力：提高进气压力提高功率提高功率 柴油发电机 交流同步发电机交流同步发电机 v同步发电机同步发电机： p 磁极对数；磁极对数；f 交流电频率；交流电频率；n 转速转速 v机载电源机载电源f = 400Hz，p = 2，则，则n = 12000rpm v工频电源工频电源f = 50Hz，p = 2，则，则n = 1500rpm v备用电源备用电源/地面电源种类地面电源种类： 1）静止变流器）静止变流器INV：功率小，用于通信电站：功率小，

8、用于通信电站 2）直流电动机）直流电动机-发电机组：机载二次电源发电机组：机载二次电源 3）柴油发电机组：功率大，自备电站）柴油发电机组：功率大，自备电站 60/pnf 柴油发电机 交流同步发电机：两种结构示意图交流同步发电机：两种结构示意图 旋转磁极式旋转磁极式 旋转电枢式旋转电枢式 同步发电机类型同步发电机类型：旋转磁极式：旋转磁极式 中、大容量发电机中、大容量发电机 旋转电枢式旋转电枢式 小容量发电机小容量发电机 柴油发电机 交流同步发电机：组成交流同步发电机：组成 v定子定子：铁心：铁心 + 机座机座 + 电枢绕组电枢绕组 v转子转子：转轴：转轴 + 磁极磁极 + 励磁绕组励磁绕组 +

9、 集电环集电环 定、转子间隙：很小定、转子间隙：很小 v端盖及轴承端盖及轴承：上有电刷、风扇（风冷）：上有电刷、风扇（风冷） v集电环集电环：将固定的：将固定的直流励磁电流直流励磁电流用电刷引入用电刷引入 到到转子励磁绕组转子励磁绕组上（指旋转磁极式）上（指旋转磁极式） 柴油发电机 交流交流无刷无刷同步发电机同步发电机 v组成组成： 主发电机主发电机：旋转磁极式，为电网供电：旋转磁极式，为电网供电 交流励磁机交流励磁机：旋转电枢式，为主发励磁：旋转电枢式，为主发励磁 旋转整流器旋转整流器：将励磁机的：将励磁机的ACDC 永磁发电机（永磁发电机（PMG）：）：旋转磁极式，为交旋转磁极式，为交 流

10、励磁机励磁流励磁机励磁 v电气结构示意图电气结构示意图： 柴油发电机 三级三级交流无刷同步发电机：电气图交流无刷同步发电机：电气图 柴油发电机 无刷交流发电机结构图（二级）无刷交流发电机结构图（二级） 柴油发电机 励磁调节系统及控制屏励磁调节系统及控制屏 1. 发电机控制系统发电机控制系统：两大部分：两大部分 调速系统：控制发电机转速调速系统：控制发电机转速频率频率 励磁系统：控制发电机励磁电流励磁系统：控制发电机励磁电流电压电压 柴油发电机 励磁调节系统：组成励磁调节系统：组成 v主要由三部分组成：主要由三部分组成： 测量比较环节测量比较环节：测量发电机输出电压，与：测量发电机输出电压，与

11、基准值比较，输出差值信号基准值比较，输出差值信号 综合放大环节综合放大环节：U与其他信号综合，放大与其他信号综合，放大 后作为后作为SCR的控制信号的控制信号 可控硅移相触发单元可控硅移相触发单元：形成同步脉冲，控制：形成同步脉冲，控制 SCR的触发角，以调节直流励磁电压的大小的触发角，以调节直流励磁电压的大小 柴油发电机 励磁调节器组成励磁调节器组成 v种类种类： 大功率：可控硅式（柴油发电机组）大功率：可控硅式（柴油发电机组） 小功率：振动式、晶体管式（机载发电机）小功率：振动式、晶体管式（机载发电机） v功用功用：调节励磁，使发电机输出电压稳定；：调节励磁，使发电机输出电压稳定； 改善动

12、态性能改善动态性能 柴油发电机 同步发电机励磁系统：分类同步发电机励磁系统：分类 v根据励磁电源的根据励磁电源的来源来源和和种类种类，可分为两大类：，可分为两大类： 采用变压器的静止励磁系统（自励）采用变压器的静止励磁系统（自励） 电网电压电网电压变压器变压器静止整流器静止整流器励磁绕组励磁绕组 两种：自并励方式；两种：自并励方式； 自复励方式（相复励方式）自复励方式（相复励方式） 采用交流发电机的旋转励磁系统（自励采用交流发电机的旋转励磁系统（自励/他励）他励） 交流励磁机交流励磁机静止静止/旋转整流器旋转整流器励磁绕组励磁绕组 柴油发电机 四、柴油发电机组的控制屏四、柴油发电机组的控制屏

13、v控制屏任务控制屏任务： 控制机组的起控制机组的起/停、供停、供/断电、状态调整等，监断电、状态调整等，监 控机组状态、显示、报警、保护控机组状态、显示、报警、保护 v控制屏组成控制屏组成： 普通控制屏普通控制屏 ：断路器、电流表、电压表、频率：断路器、电流表、电压表、频率 表、水温表、油压表、油温表、表、水温表、油压表、油温表、 转速表、计时器、电流互感器等转速表、计时器、电流互感器等 自动化机组控制屏自动化机组控制屏：自动控制器、自动加热器、：自动控制器、自动加热器、 自动充水器、上述电表、自动充水器、上述电表、 报警器等报警器等 柴油发电机 柴油发电机组：状态信号种类柴油发电机组：状态信

14、号种类 v启动启动/停机信号停机信号： 主电源是否正常（失电、缺相、超压），控主电源是否正常（失电、缺相、超压），控 制机组自动启动或延时停机；制机组自动启动或延时停机； v柴油机工况信号柴油机工况信号： 启动情况、转速大小、滑油温度和压力，异启动情况、转速大小、滑油温度和压力，异 常时自动停机并报警；常时自动停机并报警； v发电机状态信号发电机状态信号：U、I、f，超限时进行保护，超限时进行保护 v其他信号其他信号：BAT电压、充电电压、燃油液位、电压、充电电压、燃油液位、 机房环境等机房环境等 柴油发电机 柴油发电机组：型号及参数举例柴油发电机组：型号及参数举例 v型号：型号：495A D

15、-6型柴油发动机型柴油发动机 额定额定功率功率 P = 78kW； 额定额定转速转速 n = 1500rpm； 出厂日期：出厂日期：1991年年5月；月； 生产厂家：上海内燃机厂生产厂家：上海内燃机厂 柴油发电机 工频柴油发电机组：型号及参数举例工频柴油发电机组：型号及参数举例 v型号：型号：20GF12型工频柴油发电机组型工频柴油发电机组 额定额定功率功率：20kW 额定额定电压电压：380/220V 额定额定电流电流：36.1A 额定额定频率频率：50Hz 额定额定转速转速：1500rpm（磁极对数（磁极对数p = 2） 功率因数：功率因数：cos= 0.8 相数：相数：3相相 出厂日期：

16、出厂日期：1991年年7月；郑州电机厂月；郑州电机厂 柴油发电机 五、柴油发电机组的日常维护五、柴油发电机组的日常维护 v柴油发动机的维护保养柴油发动机的维护保养 v发电机及其绕组的维护保养发电机及其绕组的维护保养 v机组的维护与排故机组的维护与排故 柴油发电机 柴油发动机的使用柴油发动机的使用 v应急用柴油机，为便于应急时能迅速起动运行，应急用柴油机，为便于应急时能迅速起动运行， 应每隔应每隔1周周左右起动试运行一次，直至水、机左右起动试运行一次，直至水、机 油温度达到油温度达到60以上为止。以上为止。 v柴油机必须柴油机必须空载起动空载起动。 v柴油机起动后，空载运转时间约柴油机起动后，空

17、载运转时间约5min后，将转后，将转 速速逐渐增加逐渐增加到额定值，并开始带部分负载。当到额定值，并开始带部分负载。当 水温、油温、油压达到正常值时，再满载运行。水温、油温、油压达到正常值时，再满载运行。 v停车：卸载停车：卸载降速降速停车停车 柴油发电机 柴油发动机的维护保养柴油发动机的维护保养 1）日常维护）日常维护 2）一级技术保养（）一级技术保养（100h或或1个月）个月） 3）二级技术保养（）二级技术保养（500h或或6个月）个月） 4）三级技术保养（）三级技术保养（1000h或或1年）年） 柴油发电机 发电机的维护保养发电机的维护保养 日常日常维护维护 清洁，以保持散热良好；清洁，

18、以保持散热良好； 防止各种液体、金属零件等进入电机内部；防止各种液体、金属零件等进入电机内部； 油机起动怠速期间，监听电机转子运转声音，不能油机起动怠速期间，监听电机转子运转声音，不能 有杂音；有杂音； 额定转速时，应无剧烈震动；额定转速时，应无剧烈震动； 监测发电机各种电气参数及发热情况；监测发电机各种电气参数及发热情况； 察看电刷、绕组端部有无火花；察看电刷、绕组端部有无火花； 不能突加或突减大负载，严禁超载或不对称运行不能突加或突减大负载，严禁超载或不对称运行 保持通风、冷却，防止受潮或曝晒。保持通风、冷却，防止受潮或曝晒。 柴油发电机 发电机电枢绕组的功能及要求发电机电枢绕组的功能及要求 v功能功能：输出大电流：输出大电流 易发热易发热 v要求要求：绝缘良好：绝缘良好 防止漏电、短路防止漏电、短路 v绝缘材料特点绝缘材料特点：机械强度差、怕潮湿、耐热差：机械强度差、怕潮湿、耐热差