摘要：随着发电机单机容量的不断增大，必须有一个能够保证机组在电厂用电中断情况下安全停机的电源系统。柴油发电机由于其不受电网的影响，具有工作的独立性、快速性而被广泛地采用为应急电源。本文介绍了柴油发电机在电厂中的应用，并根据其存在的问题给出了相应的解决措施。
关键词：柴油发电机；应急电源；电厂方向的应用
1对柴油发电机的概述
1.1柴油发电机的概念
柴油发电机是一种小型发电设备，系指以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。整套机组一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、起动和控制蓄电瓶、保护装置、应急柜等部件组成。
1.2工作原理
以国产柴油发电机组为例，柴油被点燃混合气体剧烈燃烧体积迅速膨胀推动活塞下行称为“作功”’。各汽缸按一定顺序依次作功作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，利用电磁感应原理，发电机就会输出感应电动势经闭合的负载回路就能产生电流。
这里只描述发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。
2电厂方向的应用
2.1柴油发电机的功能
⑴抵抗全厂失电功能。所谓全厂失电是指发电厂在失去厂内外交流电源，柴油发电机自动启动，提供能够使发电机组安全停运的交流电源。
⑵提供发电厂内直流系统电源。当全厂失电情况下，柴油发电机自动启动给厂内直流系统整流柜提供交流电源。
⑶柴油发电机具有自动启动功能、自动并列功能、自动接带负荷功能、自动调整功能、模拟试验功能，所以更能保证事故保安电源的稳定性。
2.2柴油发电机组的概况
⑴某电厂一期工程共装设有4台柴油发电机，其中1、2号机组各两台。
⑵每台机组的两台柴油发电机，可经同期并列后供给厂用0.4kV的重要负荷的配电母线1CB、1CC、1CD的后半段。2台机组的柴油发电机为独立供电系统。
⑶柴油发电机只作为厂用0.4kV系统的紧急备用电源，即在机组厂用交流电源全部消失后自动启动并接带负荷投入运行。
⑷柴油发电机的设备主要有柴油机、发电机、空压机、膨胀水箱、散热器、润滑油泵及燃油和控制盘、柜等。
⑸柴油机室内温度正常在15-30℃，最低不得低于8℃。
⑹柴油发电机组正常时处于备用状态，单空室连锁开关投入，当全厂失电时，且备用电源不能投入的情况下，通过保护自动启动1号柴油发电机组。4秒后自动启动第二台柴油发电机，经检同期并列后，自动接带厂用0.4kV的重要负荷配电母线1CB、1CC、1CD的后半段。为确保机组停运，设备不造成损坏起到至关重要的作用。
2.3电池组的检查
由于备用电源不是经常投入使用发电机是否能正常启动关键在于电池的维护保养。如电池组出现了问题比较常见的情况是有电压无电流，这时可以听到启动电机内电磁阀吸合的声音但带不动连轴。电池组出现问题导致无法停机原因有三：
⑴在试机时采用停止为电池充电的方式会导致电池电量不足。
⑵采用机械油泵由皮带传动额定转速下的泵油量很大。然而电池组供电不足，导致停机时截流阀里的弹簧片由于电磁阀吸力不够而不能封死，从四个出油孔喷出的燃油造成不能停机。
⑶国产电池通常寿命为两年,没有定期更换。
2.4启动电磁阀的检查
发电机在运行时人们总结出“一看、二听、三摸、四嗅”的一套检查方法。启动时的听是一个很重要的步骤。以美国原装康明斯发电机为例只需按下启动按钮三秒钟之后即可启动。在这三秒钟之内可听到两个“咔嗒”声。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一旦听不到第二声响就要检查启动电磁阀是否正常工作，若电磁线圈烧断发电机当然就不能启动。
2.5柴油、润滑油的检查
因为机组长期处于静态机组本身各种材料会与机油、冷却水、柴油、空气等发生复杂的化学、物理变化从而将机组“放”坏。为此应注意油的问题。为了消防安全，通常都把柴油油箱放在一个密闭的房间内，由于大气中水气因温度的变化而发生冷凝现象结成水珠挂附在油箱内壁流入柴油中，致使柴油含水量超标，这样的柴油进入柴油机高压油泵会锈蚀精密耦合件———柱塞严重损坏机组。发电机润滑油有保存期，长时间存放它的物理化学性能会发生变化造成机组工作时润滑状态恶化，容易引起发电机机件损坏。
3常见故障
3.1原则和方法
柴油发电机组故障的原因通常是多方面因素造成的。不同故障表现出不同的现象，要排除故障必须先查明故障的原因。在实践中通过看、听、摸、嗅等感觉来发现柴油机异常的表现从而发现问题、解决问题消除故障。
判断柴油机故障的一般原则是结合结构、联系原理、弄清现象、结合实际从简到繁、由表及里、按系分段、查找原因。
在长期的生产实践中人们摸索总结出“一看、二听、三摸、四嗅”的一套检查方法，通过仪表监测和人体器官的感受去观察和判断柴油机的运行情况。
3.2运转异常
柴油机长期运转后发生了故障通常会遇到下列几种现象：
⑴运转时声音异常：柴油机运转时发出不正常的敲击声、放炮声、吹嘘声、排气声、周期性的磨擦声等。
⑵运转异常：柴油机不易启动、工作时出现剧烈震动拖不动负载,转速不稳定等。
⑶外观异常：柴油机排气管冒白烟、黑烟、蓝烟各系统出现漏油、漏水、漏气等。
⑷温度异常：机油温度或冷却水温度过高、轴承过热等。
⑸气味异常：柴油机运行时发出臭味、焦味、烟味等气味。
柴油发电机组运行进发现上述异常现象后，必须进行仔细的调查；根据故障现象分析判断找出故障的部位和原因。有时一种故障可能有好几种异常现象，例如高压油泵磨损后既可表现启动困难也可表现输出功率不足，还可表现低速运转不稳定等现象。有时一种异常现象可能有几种故障造成的。因此柴油机运行时出现异常现象必须认真查清产生异常现象的原因，这就要求我们善于作分析推理，判断透过现象抓实质，找出发生故障的原因和部位将故障排除。
3.3检查方法
⑴根据异常的声响来判别故障的部位，用一把通心改锥或用一根半米长一端磨尖的细铁条进行“听针判断”，一端贴耳另一端触及各检查部位表面，可较清晰地监听到异常声响，不同部位发出声响往往是不同的。可以根据不同声响来判断故障的部位。
⑵用局部停止法来判断。经故障分析后，若怀疑故障是由某一汽缸引起的可停止该缸工作，观察故障现象是否消失，从而确定故障原因和部位。例如柴油机冒黑烟分析为某缸喷油嘴喷孔堵塞，可对该缸停止供油，若黑烟消失说明判断正确。
⑶用比较法来判断。根据故障分析，怀疑故障可能是由于某一零、部件所造成的，可将该零件或部件更换一只新件，然后开机运行比较柴油机前后工作情况是否有变化，从而找出故障原因。
⑷用试探法来判断。根据分析故障原因一时难以判断，可用改变局部范围内的技术状态观察柴油机工作性能是否有影响，以此来判别故障的原因。例如柴油机发不出规定的功率，怀疑某缸压缩冲程压力
不足是汽缸与活塞间隙较大密封不严造成的，此时将缸盖打开向汽缸注入少量机油以改善密封状况，然后重新装好缸盖开机试验若压力增大输出功率增加，说明分析是正确的。
柴油发电机组经长时间使用后，其故障现象很多由于柴油机各种型号不同国产的和进口的，其结构和使用环境不同故障原因也有所不同。因此在处理问题时对具体问题应根据不同情况作具体分伯。正确分析和判断柴油机故障的原因是一项细致的工作，不应在未弄清故障原因之前就乱拆一通，这样不但不能消除故障，而且可能在重装拆开的零部件时达不到不技术要求造成新的故障。
4结语
为了增加发电厂安全裕度，在全厂失去正常、备用交流电源的情况下，能够确保发电机安全停运，保证发电厂主要设备不造成损坏。为此，采用柴油发电机作为电厂应急备用电源，必须具有自动控制功能，并达到快速自启动带负荷的能力，用来应对电厂突发情况，作为电厂安全运行的最后一道保护锁。
论文作者:杨琦
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/16
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