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淺析柴油發電機容量選擇、啟動方式及冷卻系統
一、設置原則
導讀：在《柴油發電機組的選擇過程中》我們主要是以負荷要求為基礎來判斷是否設置柴油發電機組。具體來說：首先，針對一級負荷中的重要負荷用電情況下，可采用柴油發電機組作為補充、應急電源；其次，針對一級負荷用電過程中，由于地理條件、經濟、技術等要素的限制而難以從市電中獲取第二電源的用電情況，也可適當選配柴油發電機組作為補充；第三，大中型商用建筑或者建筑高度超過100m情況下。市電中斷將會帶來巨大的財產損失，并有較大概率造成人身傷害，因此也同樣有必要采用柴油發電機組作為應急電源： 針對部分難以從市電中獲取電源的二級負荷用電也可適當配置柴油機發電機組。
二、機組選擇（一）容量選擇
（1)應急負荷大小、單臺電動機 啟動容量以及投入順序是確定裝機容量的主要影響因素。如應急負荷較大，可采用多機組并列運行的方式供電，而當用電負荷諧波較大的時候，必須對該因素對發電機組發電能力可能帶來的影響給予充分的重視。
（2）具體的裝機容量的計算方法包括：穩定負荷計算裝機容量、電機啟動過程中負荷為基礎計算裝機容量、啟動過程中發電機母線可承受電壓壓降計算裝機容量。
（3）為了保證電機的順利啟動，自備發電機組的裝機容量必須和建筑內電動機的功率之間保持高度一致，不然將會導致由于發電機繞組升溫過快或者母線承載能力不足而導致的保護開關動作。
（4）發電機數量應和實際需求保持一致，一般情況下，800KW以下應選用單機供電，而高于800Kw可根據實際情況選擇兩臺或以上機組供電。在多臺機組聯合發點的過程中，應選擇那些型號、規格基本相同的設備，為運行并車的順利進行提供有效支持。高速柴油發電機組以及無刷勵磁交流同步發電機配合自動電壓調整裝置在實際的應用過程中供電效果更為良好。
（二）啟動方式
（1)帶有自啟動裝置的機組為合適，這是因為作為備用設備，應保持常備啟動狀態。尤其是在高層建筑中和火災自動報警系統保護對象，一旦出現停電事故，機組能夠快速啟動，在3S內完成整個供電運轉工作。機組在出現停電事故后的3s內自動啟動，啟動時間正常為10S，長時間不超過15S。當一次啟動失敗之后，將在3S內自動進行第二次啟動，共有三次自啟動功能，總用時不超過30S。發電機輸出主開關合閘供電。市電恢復后，機組延時2-5min不卸載運行5min后主開關自動跳閘，空載冷卻運行 10min后自動停車。
（2）為了保證在實際應用過程中，柴油發電機組的穩定性，設備應具有不同延時錯開啟動功能，當用電重要性相同的情況下，應首先啟動容量大的負荷，這樣可 限度的保障供電水平。
（3）自啟動機組的操作電源、機組預熱系統、燃料油、潤滑油、冷卻水以及室內環境溫度等均應保證機組隨時啟動。必須有獨立水源，在市電供電停止之后，能夠正常提供供水。
（三）冷卻方式
在實際運轉過程中，柴油發電機組往往會產生大量的熱量，尤其是燃燒產生的高溫，如果沒有相應的散熱手段作為支持，其增壓器、外殼工作性能必然受到嚴重的影響。冷卻系統的功用在于，通過油或者水、風循環來帶走各個部件的熱量，從而保證部件的正常工作溫度。當前階段技術水平下，
主要采用水冷和風冷的方式對柴油機組進行冷卻處理，包括水泵、水箱、降溫風扇構成的散熱系統能夠有效的降低柴油機發電機組在運轉過程中的工作溫度。實際上，溫度過高或者過低都會對柴油機發電機組的正常運行帶來一定的負面影響，因此在散熱設備的選擇過程中，應以柴油機各個部件的工作溫度為主要依據。
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柴油發電機氣缸套磨損的形式多樣而復雜，主要有：磨粒磨損、粘著磨損、腐蝕磨損、表面疲勞磨損和穴蝕等，通常是幾種磨損形式同時存在，互相影響，相互作用，從而加劇了氣缸套的磨損。柴油發電機氣缸套異常磨損與操作、保養方法有很大關系，只有保持正確的操作和保養方法，才能有效減少和柴油發電機氣缸套的異常磨損，延長使用壽命和大修間隔期，降低使用成本，提高企業的經濟效益。
氣缸套異常磨損的原因分析：氣缸套的磨損分為正常磨損和異常磨損。正常磨損是在正常工作條件下所發生的磨損，一般分3個階段，即：初始磨合期、穩定磨損期和后期急劇磨耗期。正常磨損的磨損率較低，一般為0.01～0.08mm/1000h；異常磨損率則達到10～15mm/1000h。根據維修經驗分析，在灰塵多的環境下工作的柴油發電機的氣缸套異常磨損主要與下列因素有關：
1.操作不正確造成的氣缸套異常磨損分為以下幾類：
超速超負荷作業：柴油發電機超速運轉時，活塞運動速度加快，缸套和活塞環間摩擦表面溫度隨速度增加而升高，當缸套表面溫度升高至200℃左右時，缸套表面潤滑油膜遭到破壞，摩擦狀態也由邊界摩擦變為干摩擦。同樣，超負荷作業時，進油量增多，燃燒室內空氣充量相對較為不足，造成燃料燃燒不完全，導致排氣溫度高，缸套表面溫度隨之上升，潤滑油膜被燒蝕、破壞，使摩擦面間潤滑不良，產生干摩擦。燃燒不完全和潤滑油被燒蝕，使缸套表面積炭增多，產生了磨粒磨損；同時潤滑油的高溫擴散性差，易產生高溫腐蝕。因此，長期超速超負荷作業，缸套異常磨損特別嚴重。
頻繁變換工況：當發電機在變換工況下運行時，如啟動、停機、變負荷等，缸套和活塞環表面間的潤滑油膜會隨之發生變化，容易使缸套磨損。
為以下幾類：
（1）“三濾”未清潔或失效而沒能及時更換：煙塵主要含有石英砂等，柴油發電機在含塵量較多的環境中作業時，灰塵易隨著空氣經進氣系統帶入氣缸中。此外也有可能是污染了灰塵的機油和燃油一道進入發電機。當空氣弗列加濾清器、燃油弗列加濾清器和機油弗列加濾清器因灰塵堵塞而未清潔或失效而無及時更換時，灰塵就較易進入發電機，這些塵埃進入摩擦面后，由于硬度比摩擦面高，引起磨粒磨損。有試驗表明，當磨粒直徑在30m左右時，所造成的磨粒磨損為劇烈，而磨粒粒度太大或太小的磨粒磨損則較輕微。在弗列加濾清器過濾效果良好的情況下，弗列加濾清器一般能過濾掉10m以上的磨粒，因此經常清潔弗列加濾清器和及時更換失效的弗列加濾清器，對減少磨粒磨損有很大作用。
（2）冷卻水溫度太低或太高：冷卻水溫度過低，則因燃燒生成的二氧化碳、硫的氧化物容易與凝結于缸壁的水滴結合成碳酸、硫酸和亞硫酸，對缸壁造成嚴重的酸腐蝕；同時溫度低，燃料不能完全燃燒，一部分成為廢氣排出，一部分則滲入并破壞缸壁的潤滑油，導致摩擦面間潤滑不良，磨損加劇。冷卻水溫度太高，則使潤滑油養化嚴重。有試驗表明，溫度每增加10℃，氧化速度將增加一倍，因此，缸套壁溫度過高，潤滑油膜氧化速度進行得很快，此時潤滑油粘度降低，油膜容易破壞，加劇磨損，根據對許多柴油機的試驗表明，冷卻水溫度在75～80℃為宜，此時磨損量較低；另外，潤滑油在高溫氧化后生成的積炭使摩擦表面產生磨粒磨損，使磨損更加嚴重。造成冷卻水溫度太低和太高的原因主要有：發電機頻繁開開停停或啟動時節溫器失效致冷卻水始終未能進行小循環使冷卻水溫度太低。水箱水量太少，水泵風扇皮帶太松致風扇風力不足；冷卻水道堵塞水流不暢，水箱冷卻片污物多致散熱差；冷卻水道滲入高溫氣體；潤滑油變質缸套積碳散熱差、磨損嚴重等，均會造成水溫偏高。
（3）燃燒室內積炭多：柴油發電機運轉一段時間后，就會在活塞頂、進排氣門、氣缸蓋的燃燒室上面積聚一定數量的積炭，若沒有及時清理，這些積炭就會在摩擦面間形成磨粒，使摩擦面產生磨粒磨損；同時因積炭造成表面散熱差，導致磨擦面間表面溫度升高，降低潤滑油的潤滑性能，也同樣加劇了氣缸套的磨損。
（4）潤滑油變質：潤滑油變質后對金屬表面的吸附力和分散力下降，從而使有腐蝕磨損表面更加嚴重，表面摩擦狀態也由于潤滑油的變質而粘度下降，容易破壞潤滑油膜，使表面磨損加大，對此，應定期更換潤滑油，確保表面處于良好潤滑狀態。
為防止氣缸套發生類似上面的異常磨損，應做好以下幾點措施：
1）柴油發電機啟動后，應適當地慢轉一段較短時間，待溫度升高后，再帶負荷工作；柴油發電機在帶負荷工作時轉速應均勻，不應在超負荷情況下工作，工作溫度要保持在規定的范圍內，不可過高或過低；
2）按時清潔更換失效的空氣弗列加濾清器、燃油弗列加濾清器和機油弗列加濾清器；按不同季節更換不同的潤滑油，定期添加或更換油底殼的潤滑油；定期清潔活塞頂、氣門及氣缸蓋上的積炭；經常清洗水箱，清通冷卻水道，檢查、調整風扇皮帶，檢查節溫器性能，失效應及時更換。
3）發現柴油發電機有故障時要及時排除，避免因小故障而造成大的損失；維曼發電機租賃
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