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如何測定柴油發(fā)電機的正反轉(zhuǎn)和相序
相序是指發(fā)電機三相電壓達到 值的順序,發(fā)電機組和裝置相序不同時并列,是非同期并列嚴重的狀況,將使發(fā)電機受到嚴重故障。新裝發(fā)電機組和大修過一次回路的柴油發(fā)電機組并列前必須核對相序,以避免非同期并列。核對發(fā)電機和市電相序的方法很多,常見的有如下幾種。
用一臺普通的三相感應(yīng)發(fā)電機接在廠用電源上,先由裝置供給廠用電,記下發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)方向,然后用發(fā)電機供給廠用電,觀察發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)方向。如果轉(zhuǎn)向與市電相同,則說明發(fā)電機與機構(gòu)相序相同;如果轉(zhuǎn)向不同,說明兩者相序不同。相序不同時,停下發(fā)電機對換任意兩條出線相序表法
相序表只能用在電壓為500V以下情形,對于新安裝的發(fā)電機,在 次起動后未加勵磁的條件下,可在發(fā)電機定子出口處測量發(fā)電機的殘壓和相序。發(fā)電機升壓后,對于高壓發(fā)電機,可以把相序表接在匯流母線電壓互感器的二次側(cè),然后分別把裝置電源和發(fā)電機送上匯流母線,觀察相序表指示的旋轉(zhuǎn)方向,方向一致則相序相同,方向相反則相序不同。對低壓發(fā)電機組可把相序表直接接在匯流母線上,方法同上。對于一條匯流母線上接有幾臺發(fā)電機的電站,可以把相序表接在發(fā)電機電壓互感器的二次側(cè),拆開發(fā)電機電纜引線接頭(注意保持距離),然后合上發(fā)電機的隔離開關(guān)和斷路器,由裝置供電,記錄相序表旋轉(zhuǎn)方向;再拉開發(fā)電機斷路器和隔離開關(guān),恢復(fù)電纜接線,起動發(fā)電機升速、升壓至額定值,這時電壓互感器接發(fā)電機電源,觀察相序表轉(zhuǎn)向并與上次記錄比較,即可判定發(fā)電機與大電的相序是否相同。
當不便在匯流母線和廠用電源上核對相序且又沒有相序表,可按圖1(a)接線自制不動相序指示器檢驗相序。根據(jù)經(jīng)驗,電容器C 選用8μF以上,耐壓不低于450V的;燈泡可用普通白熾燈, 選購?fù)粡S家生產(chǎn)的15W燈泡。習(xí)慣上把接有電容器的端子接到中相,假定為B相。由于電容器上的電壓向量落后其電流向量,因此使它后面一相燈泡承受的電壓略高,燈泡較亮的為C相,較暗的A相。對400V電源,每相應(yīng)用兩個相同的燈泡串聯(lián)。 次測定后, 把燈泡位置互相交換后再測定一次,燈泡互換后,原來亮的應(yīng)變暗,暗的應(yīng)變亮,以由于燈泡特點不同而造成判定不當。測定時如果兩相燈泡亮度相同,說明接電容器的相斷線。
如果現(xiàn)場沒有合適的電容器,可以用接觸器的電磁繞組來代替,將其鐵芯銜鐵閉合,用棉線綁緊。如果有電磁繞組的接中相,假定B相,因為電感上的電壓向量超前電流向量,則燈泡較亮的是A相,較暗的是C相。
將發(fā)電機斷路器和隔離開關(guān)拉開,用3只或2只單相電壓互感器,將每只一次側(cè)兩端接在斷路器一相的兩側(cè)套管上,二次側(cè)接2倍于二次側(cè)電壓的白熾燈泡,如圖2所示。然后合上隔離開關(guān),把發(fā)電機轉(zhuǎn)速和電壓升至額定值,若所有燈泡同時發(fā)亮同時熄滅,則發(fā)電機和市電相序相同,否則必須交換發(fā)電機出線的兩相位置,并重新檢測。采用高壓開關(guān)柜作為發(fā)電機主開關(guān)的電站,用這種方法檢修相序,引線對地距離難以保證。
對于低壓發(fā)電機組,可以不用電壓互感器,但每相要有兩個220V的燈泡串聯(lián),跨接在斷路器兩側(cè),只要發(fā)電機與大電相序一致,且頻率和電壓很接近時,三組指示燈泡將同時不斷的一明一暗,否則三相燈光不是同明同暗變化,而是旋轉(zhuǎn)發(fā)光。
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不同類型的發(fā)電機噴射系統(tǒng)的控制功能布置不完全一樣
控制裝置主要構(gòu)成與工作原理
電控柴油噴射系統(tǒng)中的控制裝置由電控單元、各種傳感器、執(zhí)行器以及連接它們的控制電路所組成。不同類型的電控柴油發(fā)電機噴射系統(tǒng)的控制功能、控制方式和控制電路的布置不完全一樣,但基本原理相似。
傳感器
①溫度傳感器為掌握柴油機的熱狀態(tài),計算進氣量及進行排氣凈化處理,需要有能夠連續(xù)、地測量冷卻水溫度、進氣溫度與排氣溫度的傳感器。溫度傳感器種類很多,如熱敏電阻式、半導(dǎo)體二極管式、熱電偶式等。目前,柴油機常用熱敏電阻傳感器作為溫度傳感器,其利用對溫度敏感的電阻,阻值隨溫度變化的原理而工作。熱敏電阻溫度傳感器的測量電路比較簡單,只要把傳感器與一個精密電阻串聯(lián)連接到一個穩(wěn)定的電源上,就可利用串聯(lián)電阻上的分壓值反映溫度的變化。
②節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門軸上,與節(jié)氣門聯(lián)動。其功用是將節(jié)氣門的位置或開度轉(zhuǎn)換成電信號傳輸給電控單元(ECU),作為電控單元判定柴油機運行工況的依據(jù)。
節(jié)氣門位置傳感器有開關(guān)型和線性輸出型兩種。開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器的內(nèi)部有兩個觸點,分別為怠速觸點和全負荷觸點。與節(jié)氣門同軸的接觸凸輪控制兩個觸點的閉合或斷開。當柴油機在怠速時,節(jié)氣門接近關(guān)閉,怠速觸點閉合,這時電控單元將指令電磁噴油器增加噴油量以加濃混合氣。全負荷時,節(jié)氣門全開,使全負荷觸點閉合,這時電控單元將輸出脈沖寬度長的電脈沖,以實現(xiàn)全負荷加濃。線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器是一個線性電位計,由節(jié)氣門軸帶動電位計的滑動觸點。當節(jié)氣門的開度不同時,電位計輸出的電壓也不同,從而將節(jié)氣門由全閉到全開的各種開度轉(zhuǎn)換為大小不等的電壓信號傳輸給電控單元,使其地判定柴油機的運行工況。
③曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器通常安裝在分電器內(nèi),用來檢測柴油機轉(zhuǎn)速、曲軸轉(zhuǎn)角以及作為控制點火和噴射信號源的 缸和各缸壓縮行程上止點信號。按照信號產(chǎn)生原理有光電式曲軸位置傳感器、傳感器。
④氧傳感器氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。因排氣中氧的濃度可以反映混合氣空燃比的情況,所以在電控燃油噴射系統(tǒng)中可用于空燃比校正的反饋信號。目前,常用二氧化鈦(Ti02)和二氧化鋯(Zr02)兩種材料。
二氧化鋯氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體,即二氧化鋯固體電解質(zhì)管,亦稱鋯管:管固定在帶有安裝螺紋的固定套內(nèi),鋯管內(nèi)表面與大氣相通,外表面與排氣相通,其內(nèi)外表面都覆蓋著一層多孔性的薄膜作為電極。氧傳感器安裝在排氣管上,為了防止排氣管內(nèi)廢氣中的雜質(zhì)腐蝕鉑膜,在鋯管外表的鉑膜上覆蓋一層多孔的陶瓷層,并加有帶槽口的防護套管。在其接線端有一個金屬護套上開有一孔,使鋯管內(nèi)表面與大氣相通。當鋯管接觸氧氣時,氧氣透過多孔鉑膜電極,吸附于二氧化鋯,并經(jīng)電子交換成為負離子。由于鋯管內(nèi)表面通大氣,外表面通排氣,其內(nèi)、外表面的氧分子分壓不同,則負離子濃度也不同,從而形成負離子由高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的擴散。當擴散處于平衡狀態(tài)時,兩電極間便形成電動勢,所以二氧化鋯傳感器的本質(zhì)是化學(xué)電池,亦稱氧濃差電池。其輸出特性是,在過量空氣系數(shù)。
⑤爆振傳感器爆振傳感器用于檢測柴油機有無爆振發(fā)生,它是柴油機集中控制系統(tǒng)中的重要部件。爆振檢測可以有三種途徑:一是檢測汽缸壓力;二是檢測柴油機振動;三是檢測燃燒噪聲。目前較為常用的為振動檢測。例如,磁滯伸縮式爆振傳感器主要用于振動檢測,它是一種電感式傳感器。當傳感器的固有振蕩頻率與柴油機爆振時的振動頻率相同時,傳感器輸出 信號。
國內(nèi)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(xué)院先進技術(shù)研究所和南方海上風電聯(lián)合開發(fā)有限公司在珠海桂山島聯(lián)合共建的柴油發(fā)電機組缸套冷卻水廢熱驅(qū)動的海水淡化示范系統(tǒng)成功調(diào)試出水,水質(zhì)達到 飲用水衛(wèi)生標準。該套海水淡化裝置額定日產(chǎn)淡水60噸,為模塊化緊湊設(shè)計。其應(yīng)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(shù)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(chǎn)業(yè)。為此, 廣州中國科學(xué)院先進技術(shù)研究所開展技術(shù)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(shù)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(chǎn)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(yīng)功能,可在30%~負荷范圍內(nèi)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(jīng)費支持,具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán),已獲得多項授權(quán)發(fā)明 。
此外,該新技術(shù)有廣泛的應(yīng)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(chǎn)過程排出的余熱在內(nèi)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(nèi)陸工業(yè)生產(chǎn)過程廢熱中水純化。
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