柴油發(fā)電機組的基本原理和結(jié)構(gòu) 柴油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)其用途的不同，可分為陸用柴油發(fā)電機組及船用柴油發(fā)電機組；如果按品牌的不同，可分為國產(chǎn)柴油發(fā)電機組和進口柴油發(fā)電機組； 按轉(zhuǎn)速不同，可分為低速發(fā)電機組和高速發(fā)電機組。 基本原理 柴油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在柴油機汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣弗列加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(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。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(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應’原理，發(fā)電機就會輸出感應電動勢，經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流。這里只描述發(fā)電機組基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機和發(fā)電機控制、保護器件和回路。 結(jié)構(gòu)分析 一臺普通型柴油發(fā)電機組主要由柴油機、發(fā)電機以及控制系統(tǒng)三部分組成，柴油機和發(fā)電機有兩種連接方式，一為柔性連接，即用連軸器把兩部分對接起來，二為剛性連接，用高強度螺栓 將發(fā)電機鋼性連接片和柴油機飛 連接而成，目前市場上的柴油發(fā)電機組使用剛性連接的比較 多一些，柴油機和發(fā)電機連接好之后安裝在公共底架上，然后配上各種起保護作用的傳感器，如 水溫傳感器，通過這些傳感器，直觀地把柴油機的運行狀態(tài)顯示給操作員，而且有了這些傳感器， 就可以設(shè)定一個上限，當達到或超過這個限定值的時候控制系統(tǒng)會預先報警，這個時候如果操作 員沒有采取措施，控制系統(tǒng)會自動將機組停掉，柴油發(fā)電機組就是采取這種方式起自我保護作用 的。傳感器起接收和反饋各種信息的作用，真正顯示這些數(shù)據(jù)和執(zhí)行保護功能的是柴油發(fā)電機組 的控制系統(tǒng)，控制屏一般安裝在發(fā)電機上，稱為背包式控制屏，也有部分是獨立一個屏放置在操 作室內(nèi)，稱為分體式控制屏，控制屏通過電纜和發(fā)電機以及傳感器連接，分別顯示電參數(shù)和柴油 機運行參數(shù)。此外 , 發(fā)電機組還有底盤、聯(lián)軸器、散熱器、燃油箱 , 有的還裝設(shè)有消聲器和外罩。

電機進相運行技術(shù)措施 發(fā)電機正常運行時，向系統(tǒng)提供有功的同時還提供無功，定子電流滯后于端電壓一個角度，此種狀態(tài)即遲相運行。當逐漸減少勵磁電流使發(fā)電機從向系統(tǒng)提供無功而變?yōu)閺南到y(tǒng)吸收無功，定子電流從滯后而變?yōu)槌鞍l(fā)電機端電壓一個角度，此種狀態(tài)即進相運行。同步發(fā)電機進相運行時較遲相運行狀態(tài)勵磁電流大幅度減少，發(fā)電機電勢Eq亦相應降低。從P-功角關(guān)系看，在有功不變的情況下，功角必將相應增大，比值整步功亦相應降低，發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定性下降。其穩(wěn)定極限與發(fā)電機短路比，外接電抗，自動勵磁調(diào)節(jié)器性能及其是否投運等有關(guān)。 　　進相運行時發(fā)電機定子端部漏磁較遲相運行時增大。特別是大型發(fā)電機線負荷高，正常運行時端部漏磁比較大，端部鐵芯壓指連接片溫升高，進相運行時因為漏磁增大，溫升加劇。進相運行時發(fā)電機端部電壓降低，廠用電電壓也相應降低，如果超出10%，將影響廠用電運行。 　　因此，同步發(fā)電機進相運行要通過試驗確定進相運行深度。即在供給一定有功狀態(tài)下，吸收多少無功才能保持系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定，各部件溫升不超限，并能滿足電壓的要求。 　　進相運行進相運行現(xiàn)象： 　　1、勵磁電流大幅度減少; 　　2、發(fā)電機定子電壓降低; 　　3、發(fā)電機無功負荷變?yōu)樨撝怠?　　相運行進相運行危害： 　　1、增加發(fā)電機有功負荷，將使發(fā)電機向不穩(wěn)定方向發(fā)展，易造成發(fā)電機失穩(wěn)運行甚至系統(tǒng)振蕩事故。 　2、繼續(xù)減少發(fā)電機勵磁電流，使發(fā)電機進相深度增加，可能導致發(fā)電機失磁保護動作或發(fā)電機失穩(wěn)運行。 　　3、發(fā)電機進相運行，定子電流增加，定子發(fā)熱增加;發(fā)電機進相運行時，定子端部漏磁通變化比增大，使得端部發(fā)熱嚴重，發(fā)電機定子線圈溫度將持續(xù)上升。 　　4、發(fā)電機進相運行，發(fā)電機出口電壓降低，使得6KV母線電壓降低。設(shè)有低電壓保護的高壓電動機將跳閘;運行中的各電氣設(shè)備，因母線電壓降低，電流增大，導致設(shè)備發(fā)熱，長時間運行會損壞設(shè)備絕緣。 　　該廠母線電壓考核范圍為230—235KV，在電網(wǎng)某些運行方式下，會出現(xiàn)我廠發(fā)電機無功減至 但是母線電壓仍然高出235KV，此時應考慮發(fā)電機進相運行。 　　一、運行人員要密切監(jiān)視220KV母線電壓和機組有功、無功負荷，當母線電壓超過235 KV時，必須控制發(fā)電機組功率因數(shù)達到0.99以上。當機組功率因數(shù)已達0.99以上，母線電壓接近控制上限值時，值長應主動向上級調(diào)度匯報，根據(jù)上級調(diào)度的命令調(diào)整機組無功出力，直至進相運行。 　　二、發(fā)電機是否進相運行由值長統(tǒng)一命令執(zhí)行，在進相運行前應匯報上級調(diào)度發(fā)電機帶無功及220KV母線電壓情況，并請示上級調(diào)度申請進相運行，如上級調(diào)度未許可則申請220KV母線電壓超限點免考核，未經(jīng)上級調(diào)度許可不得擅自進相運行。 　　三、機組在不同運行方式下進相運行規(guī)定： 　　1、單機運行時原則上不進相運行，但在春節(jié)等特殊方式下除外。 　　2、雙機運行時原則上一臺機進相運行，另一臺機組保持高功率因數(shù)遲相運行，即控制無功盡量在小范圍。但在春節(jié)等特殊方式下可以同時進相運行。 　　3、在考慮進相運行的機組時，該機組運行情況應保持穩(wěn)定。否則考慮另一臺機組進相運行，當兩臺機組運行都不穩(wěn)定時，應向上級調(diào)度說明詳細情況，并按照調(diào)度命令執(zhí)行。 　　4、若兩臺機同時運行時，考慮兩臺機同時進相，且兩臺機進相深度應保持平衡。 　　四、連續(xù)進相運行時間不得超過6小時。 　　五、進相運行時，應專設(shè)監(jiān)盤人員，并嚴格按照上級調(diào)度命令進行。 　　六、在發(fā)電機進相運行期間，無值長允許任何崗位人員不得私自啟動6KV轉(zhuǎn)機，包括輸煤、脫硫、化學、水源地，否則將按嚴重違反生產(chǎn)調(diào)度紀律處理!待啟動6KV轉(zhuǎn)機前，值班員需將6KV廠用母線電壓調(diào)整至6.1KV以上，在啟動電泵、循泵、增壓風機等大容量設(shè)備需將6KV廠用母線電壓調(diào)整至6.45KV以上。 　　七、進相運行時操作：在進相運行前，請示上級調(diào)度解除AVC裝置自動，手動減少發(fā)電機勵磁，發(fā)電機在減少無功操作時，要循序漸進緩慢進行，嚴禁超調(diào)度規(guī)定進相深度值。進相結(jié)束后，手動增加發(fā)電機勵磁，使之恢復正常運行方式觀察五分鐘無異常后，投入AVC自動。在手動調(diào)整期間應保持220KV母線電壓合格。 　　八、進相運行期間監(jiān)視參數(shù)：發(fā)電機出入口風溫、定冷水、氫氣壓力;定子鐵芯及鐵芯端部溫度、定子線圈各部溫升、溫差不超過規(guī)定允許值、軸振不超過允許值;定子電流、勵磁電流、端電壓、勵磁變高壓側(cè)電流、滑環(huán)溫度、勵磁變溫度不超過允許值;上述參數(shù)每小時檢查一次。 　　九、進相運行參數(shù)控制： 　　1、任一段6KV廠用母線電壓不得低于5.8KV，0.4KV母線電壓不得低于0.36KV(照明段除外)，發(fā)電機端電壓不得低于20KV，220KV母線電壓230—235KV，功率因數(shù)不得低于0.95。 　　2、發(fā)電機進相運行時功角不得大于60度，防止系統(tǒng)沖擊破壞發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)定而造成發(fā)電機震蕩。 　　3、進相深度試驗數(shù)據(jù)(二零零九年河南省電力實驗院)： 　　4、根據(jù)我廠實際情況且在實驗數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上再留有充分進相裕度，現(xiàn)規(guī)定：發(fā)電機進相深度限制不得超過調(diào)度規(guī)定的進相深度。 　　5、在機組負荷大于500MW情況下需要進相時，應向上級調(diào)度充分說明此時進相運行危險性，并按上級調(diào)度命令處理。 　　十、發(fā)電機進相運行必要條件：勵磁系統(tǒng)自動運行，勵磁自動調(diào)節(jié)器無異常報警信號;低勵限制、失磁保護投入。 　　十一、進相運行機組應具備雙向無功表，自動勵磁調(diào)節(jié)裝置正常投入，其低勵定值應按滿足進相運行進行整定。 　　十二、若進相運行引起系統(tǒng)故障時，應立即恢復原運行方式。 　　十三、進相運行期間做好事故預想，在值班日志做好進相運行時間、進相深度及命令人等相關(guān)記錄。 　　十四、進相運行期間事故處理： 　　1、若發(fā)電機出現(xiàn)機端電壓越下限，應立即停止進相并匯報上級調(diào)度，積極恢復6KV母線電壓不超過規(guī)定值，確保廠用電系統(tǒng)穩(wěn)定。 　　2、運行期間參數(shù)異常達到停機值則應申請停機。 　　3、若震蕩或者失去同步時，應立即增加勵磁電流，同時減少有功負荷，恢復正常運行方式，若在1分鐘內(nèi)不能恢復則申請停機，待系統(tǒng)正常后再申請并網(wǎng)。 　　4、發(fā)電機失磁，若失磁保護動作跳閘，則按發(fā)電機跳閘處理，若保護未動作則應立即解列發(fā)電機。 　　5、在進相運行過程中若發(fā)生異常情況，應及時匯報調(diào)度。