HL系列发电机组电控系统原理与维修 .ppt

1、山东潍坊华铃柴油机动力有限公司研发中心 王建忠 华铃公司是一家高新技术企业，专业生产以清洁天然气为燃料的内燃机，公司一直紧跟国际最新技术潮流，采用BOSCH(博士)西门子为主导的最新电控喷射技术，生产出大批的多种机型的燃气发动机。为了国家石油燃气资源开发，充分利用低成本燃料发电，公司研发了大小机型的燃气发电机组，发动机采用高速车用发动机为基础机型系列改装，采用公司的核心技术车用电控喷射技术，配备电子节气门，独立高压点火线圈，德国双铂金火花塞，氧传感器，最新稀燃方式。充分利用ECU先进的单片机存储处理功能，在发动机试验台架上对发动机从小负荷到大负荷进行多点工况优化、标定、储存，每点工况的燃料喷射

2、量、点火角度、排气污染物全部达到最优状态。发动机在任何状态，燃料都能够得到充分燃烧，发动机燃气消耗低，动力功率大，转速稳定，动态反应快，噪声低。 排放达到国3标准。15-30KW燃气发电机组15-30KW系列燃气发电机组是针对驱动游梁式抽油机设计的，燃气发动机是采用日本五十龄轻卡车的柴油机为基础，按照燃气发动机的要求，对汽缸盖，活塞、凸轮轴进行改造设计，增加了ECU电子喷射系统和电子节气门，点火系统,燃气减压阀、电磁阀及各种传感器，氧传感器控制燃气喷射。经过台架试验标定，达到与柴油机相同工况的动力指标，有效降低了气耗，减少了排放污染和噪声污染。发电机采用国际品牌马拉松无刷发电机，自动稳压，低速

3、驱动能力特强。控制器采用GU3310，同时显示6种参数，中英双语，6种故障保护自定义设置，配置RS485通讯接口，发送数据实现远程监控，实现自动化。发动机型号发动机型号HL.493-NGHL493DZL-NG型式四冲程、直列四缸、水冷、干式薄壁镀铬气缸套气缸直径93行程102压缩比12:1额定功率kw)/(r/min)20/1500 30/1500 36/1500怠速转速（）800气缸点火顺序1-3-4-2最低燃料消耗率m/KW.h0.2使用润滑油发动机）噪声dB75冷却液容量（15润滑油容量（7发电机型号MP-15-4MP-25-4MP-30-4发电机组额定功率kw)152530额定电压（V

4、）400额定电流（A）2745.154.1额定频率50额定功率因数0.8(滞后）相数及接法三相四线制外型尺寸（）1820机组重量（）600 15-30KW燃气发电机组外形及结构 静音型发电机组底盘采用全封闭结构，燃油型可带油箱，箱体表层喷塑，美观大方，具有防雨、防风、防锈、防腐蚀、降噪音功能。 水箱前部设有静音舱，采取发电机后方进风，静音舱顶部排风，消声器安装在静音舱下部，排气和排风在静音舱降噪后排出，噪音小于75分贝，静音效果明显。电控箱安装在机组侧面，通风阻力小，面积大，发动机水温和油温都在80度以下，发动机冷却效果非常好。发动机型号发动机型号HL.6126NG-DHL.6126NG-ZL

5、DHL.618NG-ZLDHL.618NG-ZLD型式四冲程、直列六缸、水冷、干式薄壁镀铬气缸套气缸直径(mm)126126126126行程(mm)130130155155压缩比11.5:111.5:111.5:111.5:1额定功率(kw)/转速(r/min)94/1500150/1500200/1500260/1500怠速转速（r/min）60050600506005060050点火方式ECU电控独立点火气缸点火顺序1-5-3-6-2-4最低燃料消耗（煤层气）0.3使用润滑油发动机CE级（SAE:15W/40）冷却液加入量L505555润滑油加入量（油底）L19192323发电机型号MP5

6、0-4 MP75-4MP120-4MP160-4MP200-4发电机组额定功率(kw)50 75120160200额定电压（V）400 400400400400额定电流（A）90.2 135.4216.6288.8361额定频率50额定功率因数0.8(滞后）相数及接法三相四线制大功率机组结构机组内结构发动机型号发动机型号12V190-NG12V190ZL-NG12V190ZL-NG 型式自然吸气增压、空气中冷12缸V型60夹角 四冲程、火花塞点火、水冷 气缸直径行程(mm)190210 压缩比8；19：19：1额定转速(r/min1000额定功率(kw)/)450552650怠速转速（r/mi

7、n）700点火方式ECU电控点火 气缸点火顺序1-8-5-10-3-76-11-2-9-4-12 (飞轮右上端为1缸)最低燃料消耗（煤层气）0.3m3/kwh使用润滑油15W-40发电机型号1FC6454-6LA421FC6456-6TA421FC6457-6TA42发电机组额定功率(kw)400500600额定电压（V）400/230额定电流（A）7229021080额定频率50额定功率因数0.8相数及接法3相4线星形接法发动机全部采用本公司自主研发并生产的燃气、燃油发动机。控制系统全部采用本公司自主研发并取得知识产权的发动机、发电机组电控系统。燃气发电机组和燃油发电机组控制方式统一化，便于

8、生产与维修。 燃油、燃气发电机组都采用凯讯的GU620控制器，输出各种命令控制发动机和发电机。燃油发动机的转速控制采用电调模块，燃气发动机采用ECU控制喷射，电子节气门调速。操作方法简单： 采用一键式操作模式：按一下开机/停机键，模块自动进行启动，怠速热车，升速、检测、合闸。 全程检测、屏幕中文显示发动机的水温、油温、油压、充电电压。交流发电机的发电电压，电流、频率、功率。 需要停机时，再按一下开机/停机键，机组自动进行跳闸、冷却延时，然后停机。采用电动操作机构或万能断路器能够进行自动合闸和分闸。实现多机并列，同步运行功能。普通型电控箱 发电机组全部采用高配置，发电机组全部采用高配置，控制模块

9、选用凯讯发电机组控制控制模块选用凯讯发电机组控制器，宽屏同时显示器，宽屏同时显示6 6种参数，中种参数，中/ /英双语选择，手动英双语选择，手动/ /自动控制模式，自动控制模式，具备发动机与发电机多种故障保具备发动机与发电机多种故障保护。配备护。配备RS485RS485通讯接口。通讯接口。 断路器采用德力西、正泰品牌，断路器采用德力西、正泰品牌，配置分励脱扣器，故障时及时脱配置分励脱扣器，故障时及时脱开负载电路。发电机采用马拉松、开负载电路。发电机采用马拉松、西门子、星诺品牌。西门子、星诺品牌。双电源自动转换开关 采用双电源自动转换开关组成自动化发电机组，可以在常用电源和备用电源之间自动转换。

10、市电和发电机组，都可以作为常用电源，当常用电源断电后，备用电源马上在短时间内起动、升速、升压、转换开关自动转换到备用电源合闸，为用电设备提供动力。当常用电源恢复通电，备用电源立即转换为常用电源合闸，发电机组自动冷却停机。 为了适应负载变化大的场合，公司推出自动并机型发电机组，可以根据用电负荷的大小自动加开和减开机组的台数，利于节能减排。 1、并机方式可分自动并机和手动并机。2、采用数字集成自动并机控制器GU660A+电动操作断路器组成发电机组。3、利用自动排序系统调配控制，当供电负荷超过1#机组功率68%以上（可调），控制器发出命令，2#机组马上在短时间内起动、升速、升压、断路器自动合闸，控制

11、器调节两台机组功率平衡，共同为用电设备提供动力。当供电负荷减少至30%时，控制器发出命令，2#机组立即分闸，延时30分钟后负荷不再增加时，2#机组自动停机待命。当出现两台机组不同步逆功率时，自动分闸断开电路进行保护。大功率发电机组电控箱包括指针仪表、电度表模块电控系统，发动机电控系统、充电系统、智能断路器、隔离刀开关及输出铜排等组成。保护系统设计采用自创的分励脱扣形式： 当发动机或发电机出现故障时，发电机组控制器根据故障类型发出不同的命令进行控制。 1、测量值轻微超标进行警示提醒， 2、严重超标时根据故障不同采取跳闸延时冷却停机或 立即跳闸停机， 3、如果出现温度超高、过电流等故障采取卸载冷却

12、延时，降温后停机。 4、发动机出现低油压故障，证明润滑系统出现严重故障，随时会出现拉瓦拉缸事故，不得延误，模块立即命令跳闸停机，不再冷却延时。确保机组安全。燃气发电机组的组成：发电机组由燃气发动机、三相无刷交流发电机及模块控制系统，供电检测控制系统、静音箱等组成。燃气发动机与交流发电机通过联轴器连成一体，经减震器连接固定于底盘上，机组振动特别小。燃气发动机电控系统包括ECU，24V/12V电源转换器、各种传感器，点火线圈、火花塞，电子节气门，燃气减压器、电磁阀、发动机线束等。发电控制系统由无刷发电机、电子恒压调节器，电流互感器、断路器、脱扣器、连接控制线束等组成。GU620及GU660控制模块

13、是发电机组的指挥中心，它全面控制发动机和发电机的起动、怠速热车，升速安全检测、合闸运行，远程信号输出监控。参数测量、控制及故障保护警告，及时停车等功能。普通型燃气发电机组整机电原理图普通型燃气发电机组整机电原理图ECU_发动机控制中心燃气发动机采用车用中央数据处理器（ECU），发动机各工况最佳匹配数据都储存在内，发动机在任何工况，动力、气耗、排放、温度都处在最佳状态。西门子电子节气门 发动机调速采用进口西门子电子节气门，自身带有反馈功能，通过ECU可以实现转速闭环控制，它反应速度快，调整精确，其转速稳定性、控制速度、都优于机械调速器。发电机组控制器GU620A具有控制、检测和保护功能，可以控制

14、起动、怠速热车、升速、检测、合闸。输入各种传感器信号，中文显示发动机和发电机的各项工作参数。具有完备的故障检测功能。出现故障时，自动判断显示故障类型，根据不同故障采取警告、跳闸或停机。具有累计工作时间等特点。 配置RS485通讯接口，通过专用通讯线通讯协议， 实现远程监控、PC通信，远程报警等功能。电动操作断路器有手动/电动两种功能接受控制器命令合闸或分闸，接通负载供电或故障时断开负载电路，保障机组安全运行。作为大、中、小型机组并机执行机构，多机同步并列供电和解列之用。 电流互感器将大的交流电流转换成小的电流，作为测量电流仪表的信号，二次侧不能开路，一端必须接地，保证人身安全。三相交流无刷发电

15、机马拉松、星诺小、中功率 交流无刷自励发电机 电子电压调节器 (AVR)技术参数西门子大功率交流发电机主要技术参数西门子1FC6系列西门子自动电压调节器电压调节器调节部位交流发电机原理 交流发电机在动力设备的带动下旋转，主转子切割剩磁磁场，产生感应电势，通过自动电压调节器输送到励磁机定子，励磁机转子感应电势通过旋转整流器形成直流电流到主转子的励磁绕组，形成磁场，在转子绕组转动下切割磁场，主定子绕组感应部分电势 再通往调压器、励磁机定子、转子磁场，定子电压迅速提升至额定电压，输送到用电设备。 电气安装事项电气安装事项首先按照各机型的图示要求，根据用电设备的总电流大小选择不同截面的电力电缆。推荐规

16、格如下：25Kw选用16mm以上的多芯铜线。50Kw选用50mm以上的多芯铜线。75Kw选用75mm以上的多芯铜线。120Kw选用95mm以上的多芯铜线。160Kw选用120mm以上的多芯铜线。200Kw选用275mm以上的多芯铜线。 500Kw选用3120mm以上的多芯铜线。 600Kw选用4120mm以上的多芯铜线。接好断路器、双电源转换开关、并机连接线、最好埋地敷设。并机型机组接好通信线 。一定接好地线，保证人身安全。 发电机组安装注意事项 发动机注意事项发动机注意事项 1、必须采用燃油发动机专用机油（15W/40CD）。 2、发动机水箱必须加注适合当地最低气温的防冻液。 3、发动机第一

17、次更换机油时间为200小时。更换机油标号必须符合规定标号。用户如更换低级机油，出现机组损坏现象，后果自负。4、换油必须同时更换机油滤芯。机组安装注意事项：机组安装注意事项： 1、燃气发电机组地基应建在硬土地面上，夯实后做200mm厚的混凝土。按 照说明书位置预埋 安装螺钉。 2、排气管位置根据用户需求自己安装，注意防火。 3、燃气管道用50无缝钢管通至机组旁变径，减小进气阻力。操作面板: 包括控制器、电源旋钮开关、开/关机带灯按钮开关，报警器、发电指示灯、合闸指示灯等部件。一、测控面板显示控制部件用途说明：一、测控面板显示控制部件用途说明：1. -发电机组控制器：发电机组控制中心，控制发动机起

18、动、怠速热机、升速运行、冷却怠速停机。检测发动机和发电机运行参数，检测发动机和发电机故障，警告或故障停机。 记录数据、保养时间、故障记录、PC通讯、远程控制与监控2. -电源旋钮开关 控制系统电源开关3. -开/关机按钮开关 发电机组起动/停车 4. -声光报警蜂鸣器 发电机组故障报警5.-发电指示灯 发电机正常发电指示6.-合闸指示灯 负载接通指示7.-操作指导提示 提示操作步骤和注意事项，印在仪表门控制器右边控制器检测水温超过98报警，系统控制断路器跳闸，发动机卸载5分钟，自动停车。 控制器检测油温超过98报警，超过100，系统会卸载自动停车。控制器检测机油压力低于1.4bar警告, 低于

19、1.1bar说明发动机润滑系统出现严重问题，系统马上采取停车报警。控制器检测转速超过1650转/分，警告报警，超过1700转/分，系统会采取停车。蓄电池电压低于22V说明充电系统不工作，高于29V说明充电电压过高。充电发电机系生故障时，控制器发出警告提醒后应及时检查充电系统电路。蓄电池电压过高过低都会影响发动机控制系统，造成发动机工作失常。1、发动机起动前准备：检查发动机的机油液面，冷却水液面是否正常，断路器是否断开。检查燃气管路是否漏气，压力是否正常，发动机起动：电源旋钮向右扳动，控制器、电控系统、充电机励磁通电，3秒钟后，系统显示准备好。按下或右旋“开/关机”旋钮，接通起动机，发动机开始盘

20、车，启动爆发，起动机自动停转复位，怠速升温60秒后自动提速至额定转速。发电机工作正常时绿色信号灯点亮时，电动断路器合闸或手动合闸。 负荷开关接通，红灯亮。运行时经常查看工作电流是否超出发电机额定电流，否则调整用电负荷，连续工作电流小于80%额定电流，保证安全运行。电流超过额定电流110%时断路器保护跳闸。2、需要停机时按下或逆时针旋转“开/关机”旋钮，发动机降怠速冷却5分钟，然后自动停机。3. 测控电器箱观察窗下面红色蘑菇按钮是发动机紧急停机自锁按钮，遇到发动机出现故障，需要马上停车，按下此按钮，发动机立刻停车并报警。起动前将按钮向右旋转进行复位，方可进行起动。特别提示：特别提示：紧急停车后容

21、易造成发动机水温骤然升高，极易造成活塞抱缸事故，不要轻易使用 。启动困难，控制器显示转速信号丢失1) 蓄电池电量不足，大机组电压低于24V；小机组低于12V.2) 蓄电池搭铁接触不良；3) 起动继电器、起动电机有故障；4) 点火系统有故障；5) 急停按钮没有复位。处理方法：a) 检查转速传感器与信号盘的间隙是否过大；b) 检查点火状态 将高压线从气缸中拔出并套上一个火花塞，放在发动机体上，起动观察是否有火花；排除点火故障。 检查点火角度是否正确，一缸上止点，大机组信号盘缺口前3.5齿，小机组曲轴缺口前15齿。点火时间不对，无法正常起动。c)检查供气系统：一、 手动阀处在关闭状态；二、 减压器膜

22、片损坏，压力不正常；三、 减压器出口压力低，调整压力。四、 燃气输送管漏气；五、比例调节阀损坏。怠速不稳 1、 进气管密封不严. 2、 检查混合器上紧固螺钉是否松动，检查混 合器与进气管各连接件处是否有漏气现象； 3、大机组调整比例混合气器上的怠速调节螺钉（向里旋，减少 燃气进入量；向外旋，增加燃气进入量；） 4、 小机组调整燃气调节阀。 5、 检查空气滤清器滤芯。发电机组故障维修加速性能不好；达不到最大功率；燃料消耗过高： 1、低压管路弯折，通气不畅； 2、 燃气压力过低，调整管道压力； 3、 点火系统点火能量不足； 4、 高压线与点火线圈处接触不良； 5、 高压线与火花塞接触不良； 6、 6个气缸有某几个气缸不点火； 处理方法： 检查燃气管道，排除堵塞现象，压力0.1MPa 卸下火花塞，观察其电极顶部是否有被烧蚀的痕迹，更换 火花塞； 用万用表（K挡）测量高压线电阻，如果断路，更换高 压线； 发电机组故障维修7、 气缸压缩压力不足；8、 减压器供气量调节不当； 处理方法：向外调整增大燃气量；向内调整，减少燃气量9、 管路堵塞或变形；10、空气滤清器滤芯过脏或漏气而改变真空度；应检