康明斯柴油發(fā)電機組的耗量特性 在滿足電力網絡負荷平衡的前提下，柴油發(fā)電機組 負荷分配指的是通過有計劃的安排各個柴油發(fā)電機組的出力，使得整體的柴油的消耗油量變得小，讓成本達到少，進而整個發(fā)電廠的效率與收益。柴油發(fā)電機組一般是通過在氣缸中燃燒柴油，然后借助轉化的爆炸動力來推動柴油機的運作，柴油發(fā)電機再帶動與其相關聯的發(fā)電機發(fā)電，完成整個電力生產環(huán)節(jié)。因為柴油發(fā)電機的做功的數量很大程度上取決于燃油消耗的數量，而柴油發(fā)電機的進氣量又規(guī)定了柴油發(fā)電機組出力的大小，由于負荷時刻在波動，為了保證康明斯柴油發(fā)電機組在任何時刻達到經濟工況，必須對康明斯柴油發(fā)電機組的動力特性進行準確的模擬。即確定康明斯柴油發(fā)電機組的耗油量特性。 柴油發(fā)電機組發(fā)出的功率，與柴油發(fā)電機組消耗的柴油等的關系形成柴油發(fā)電機組的耗油量特性曲線。而柴油發(fā)電機組的這一曲線是電力柴油發(fā)電機組 負荷分配問題的基本參數，終結果與耗油量特性曲線的正確率有密切的關系。因此在負荷優(yōu)化分配中，通過分析計算得到柴油發(fā)電機組的耗油量特性是必不可少的步驟。 研究柴油發(fā)電機組的耗油量特性的參數，必須先對火力電柴油發(fā)電機組的參數進行了解，單元柴油發(fā)電機組的燃油的使用量B與發(fā)電機有功功率P之間的關系比較復雜，主要取決于柴油發(fā)電機組本身的特點，同時還受到所處環(huán)境溫度，水介質溫度，大氣壓等因素影響。康明斯柴油發(fā)電機組由于其自身特點，其啟動過程耗時較長，由此有時連續(xù)優(yōu)化過程中需要考慮柴油發(fā)電機組的啟停成本；柴油發(fā)電機組在低負荷狀態(tài)下，為了保證鍋爐燃油的穩(wěn)定燃燒需要進行投油穩(wěn)燃。如果綜合考慮這些成本，會使得柴油發(fā)電機組的燃油耗油量B與出力P之間的關系和規(guī)律變得難以分析。限于篇幅，本文只討論康明斯柴油發(fā)電機組在穩(wěn)定負荷下的耗油量特性關系，即不考慮柴油發(fā)電機組的啟停成本，但是對于柴油發(fā)電機組的出力范圍進行考慮，可有效避免柴油發(fā)電機組在低出力工況下運行。這些簡化并不影響結論的正確性。 此時，單元柴油發(fā)電機組的耗油量特性可以表示為： B=F（P） 式中B為燃油消耗油量，即每小時燃油的標準柴油耗油量（單位：t/h）；P為發(fā)電機有功功率（單位：MW）。

柴油發(fā)電機的工作原理 工作原理 一、柴油發(fā)電機組生成機理： 柴油發(fā)電機組中常用的發(fā)電機為同步交流發(fā)電機，是以電磁感應為基礎的旋轉式機械。根據其結構特點可分為旋轉電樞式和旋轉磁極式兩種。 在柴油機汽缸內，經過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經過連桿變成了推動曲軸轉動的力量，從而帶動曲軸旋轉。 將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉帶動發(fā)電機的轉子，利用‘電磁感應’原理，發(fā)電機就會輸出感應電動勢，經閉合的負載回路就能產生電流。 柴油發(fā)電機組工作結構圖 二、交流發(fā)電機生成機理 以旋轉電樞式同步發(fā)電機為例介紹柴油機組中發(fā)電機的工作原理。 旋轉磁極式發(fā)電機產生電動勢的原理與旋轉電樞式相同，都是電磁感應現象。而主要區(qū)別有兩點： （1）產生感應電流的方式：旋轉電樞式發(fā)電機通過電樞的旋轉使閉合線圈的磁通量變化，從而產生感應電流；旋轉磁極式發(fā)電機則通過磁極的旋轉使定子線圈切割磁力線，從而在定子線圈中產生感應電流。 （2）電力輸出方式：旋轉電樞式發(fā)電機通過電刷和集電環(huán)向外接電路供電；而旋轉磁極式發(fā)電機則直接將電力送往外接電路，因此相對于旋轉電樞式、旋轉磁極式發(fā)電機可提供電高的電壓，適用于大型發(fā)電機。 1、電動勢的產生 ● 當導體切割磁場的磁力線時，會在導體中產生感應電動勢。 ● 線圈abcd代表整個電傴繞組、其兩端分別固定在同一轉軸上的滑環(huán)1和2上，兩者同軸旋轉，且相對位置和連接關系不隨轉子位置的變化而變化。電刷A和B通過刷架固定在發(fā)電機的端蓋上、且與滑環(huán)1、2的滑動接觸關系不變。 ● 當電樞沿順時針方向旋轉，ab邊處于N極下時、山邊的感應電動勢方向為由c至d，并設此時電動勢方向為正方向;當電樞旋轉180。后、ab邊處于S極下，cd邊處于N極下，此時ab和cd邊中的電動勢均改變方向，顯然此時電動勢為負值。 由上述過程可知，對于一對磁極的單向同步交流發(fā)電機、其轉子旋轉一周，在電樞繞組中產生一個周波的交流電動勢。若磁通密度B按正弦規(guī)律分布，則可產生正弦交流電動勢。而對于三相同步交流發(fā)電機、其各項繞組產生交流電動勢的原理與單項同步交流發(fā)電機完全相同。 2、電動勢的大小 根據電磁感應定律,當導體與磁場發(fā)生相對運動時、導體中的感應電動勢e可由式求得: E=BLV ● B——磁通密度； ● L——導體在磁場中的有效長度； ● V——導體垂直于磁場方向的運動速度。 而正弦交流電動勢的有效值E計算： E=Kn ● 式中n——發(fā)電機轉速； ● K——發(fā)電機的結構常數。 同步交流發(fā)電機制成后，其結構常數K已成定值。因此，可通過改變發(fā)電機的轉速n或每極磁通來調整其輸出電壓的高傲。但是，通常情況下要求電動勢的頻率f恒定，而頻率f與轉速n成正比，所以發(fā)電機的轉速是不能隨便調整的。因此，主要通過調節(jié)同步交流發(fā)電機磁通量的大小，達到調整其輸出電壓的目的。 3、電動勢的頻率 ● 當發(fā)電機磁極對數一定時(如P=1)，其轉子每旋轉一周，電樞繞組可產生一個周波的交流電動勢。轉子旋轉兩周，產生兩個周波的交流電動勢，苦轉子每秒旋轉n/60周，則產生n/60周/s的交流電動勢。由此可知，交流電動勢的頻率f與發(fā)電機轉速n成正比。 ● 當發(fā)電機的轉速一定時(如n=1周/s)，磁極對數P=1，轉子每旋轉一周產生一個周波的交流電動勢。磁極對數P=2，轉子每旋轉一周產生兩個周波的交流電動勢。若為P對磁極，轉子每旋轉一周產生P個周波的交流電動勢。由此可知，交流電動勢的頻率f還與磁極對數P成正比。 綜上所述，同步交流發(fā)電機電動勢的頻率f與其轉速n 和磁極對數P成正比，因此f的計算公式為： F=P*n/60 (周/s) 改變同步交流發(fā)電機的轉速n或磁極對數P,均可改變其頻率f。但是，發(fā)電機制成后，其磁極對數P是不能改變的因此,只能通過改變轉速n來調整頻率f。一旦頻率f達到額定值后，就不能再隨便改變轉速n。 4、改善電動勢波形的措施 根據要求，同步交流發(fā)電機輸出電壓應為正弦波。但是，由于發(fā)電機定子鐵芯結構、磁極結構、電樞繞組結構、三相發(fā)電機電樞繞組的連接形式等因素的影響，電動勢的波形會產生畸變，形成非正弦交流電動勢。 非正弦交流電動勢中除含有基波分量外，還含有頻率不同的許多高次諧波分量。不僅嚴重影響發(fā)電機的性能和工況，還影響用電設備的正常工作。因此，在設計、生產同步交流發(fā)電機時，采取了諸多方法，改善電動勢波形，使其成為正弦波。其具體方法有：改善磁極形狀、采用斜槽定子、改善定子繞組結構和三相發(fā)電機采用星形接法。 （1）改善磁極形狀：磁極的分布規(guī)律由磁極的形狀決定，將磁極尖削尖或采用扭斜磁極，使磁通密度B近似按正弦規(guī)律分布，進而使電動勢成為正弦波； （2）采用斜槽定子：將定子鐵芯扭斜一個槽距的位置，使其成為斜糟定子，無論轉子旋轉至何種位置，磁極端畫所覆蓋的鐵芯齒面積始終保持不變，這樣可齒諧波的影響； （3）改善定子繞組結構：同步交流發(fā)電機通常采用短距分布式繞組結構，可或削弱許多高次諧波分量，使電動勢接近于正弦波； （4）三相發(fā)電機采用星形接法：三相同步發(fā)電機的三相電樞繞組采用星形接法，其線電壓中將不再含有三次及三的整倍數次諧波分量·改善線電壓的波形。 5、同步交流發(fā)電機勵磁方式 發(fā)電機勵磁功率的產生方式，稱為其勵磁方式。同步交流發(fā)電機的勵磁方式有他勵式和自勵式兩種。 （1）他勵式：勵磁功率由本身以外的其他電源供給，這種發(fā)電機稱為:他勵式發(fā)電機。根據獲得勵磁功率形式的不同，他勵式交流發(fā)電機又有采用血流勵磁機勵磁和采用無刷交流勵磁機勵磁之分。其中、采用直流勵磁機勵磁是靠同軸轉動的并勵直流發(fā)電機供給勵磁功率的；采用無刷交流勵磁機勵磁是由同軸轉動的交流勵磁發(fā)電機供給勵磁功率的。 （2）自勵式：勵磁功率由本身供給的發(fā)電機稱為自勵式發(fā)電機。其勵磁功率一般由以下三種方法獲得：直接從同步交流發(fā)電機輸出端取得，由安裝在同步交流發(fā)電機的定子槽中的副繞組供給；發(fā)電機電樞繞組為帶抽頭式的，由抽頭處引出部分電樞繞組供給。 綜上所述，無論是他勵式同步交流發(fā)電機，還是自勵式同步交流發(fā)電機，改變勵磁電流的大小，均可調整發(fā)電機的輸出電壓。

柴油發(fā)電機冷卻液的作用 柴油發(fā)電機運行過程中受到自身柴油燃燒的影響會導致柴油機溫度驟升，高溫環(huán)境下不僅會影響柴油發(fā)電機工作效率的，甚至還會引起零部件故障問題的出現?；诖?，我們需要對受熱部分進行冷卻，這就涉及到冷卻液在柴油機冷卻系統的加入問題，到底冷卻液對于柴油發(fā)電機組的運行有哪些作用？ 　　第1，防凍作用。 溫度過低情況下保證柴油機冷卻系統不被凍壞，一般來說常用的冷卻液抗凍溫度也就是冰點在零下20度到45度之間，根據不同地域的實際需求來合理選擇。 第2，防沸作用。 高溫情況下保證不會產生過早沸騰，一般常用的冷卻液沸點在104度至108度，當冷卻液加入冷卻系統并產生壓力之后其沸點會更高。 　　第3，防腐作用。 專用冷卻液可以減少對冷卻系統的腐蝕，從而避免冷卻系統被銹蝕而導致的漏水問題。 　　第4，防銹作用。 優(yōu)質的冷卻液可以避免冷卻系統生銹情況發(fā)生，一旦冷卻系統生銹會導致加速磨損和降低熱傳導效率。 　　第五，防垢作用。 柴油發(fā)電機組由于冷卻液所使用的是去離子水，因此可以避免結垢和沉淀的產生，達到保護發(fā)動機的目的。