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浅谈柴油发电机组在高速公路上的运用

2019-11-27
来源: 礼德动力
  0 引言
        柴油发电机组是以柴油机为原动机带动发电机发电的一种供电设备。在高速公路上,柴油发电机组经常被作为应急电源用于施工和运营供电,为高速公路的正常运行提供了强有力的后备保障。本文根据柴油发电机组的结构、工作原理和特点,并对柴油发电机组的选购、安装、使用进行阐述,结合高速公路施工和运营的实际情况,浅谈柴油发电机组在高速公路上的运用。
        1 柴油发电机组简介
        1.1 柴油发电机组的结构 柴油发电机组是以柴油机为原动机带动发电机发电的一种供电设备,主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成。
        柴油机——这是机组的动力部分,它的主要功能是给机组提供动力,将柴油的内能转换为发电机需要的机械能。
        发电机——这是机组的转换部分,它的主要功能是将机械能转换为电能以提供对外的输送。
        控制系统——这是机组的心脏,也是机组中结构最复杂的部分,它的主要功能是在输出功率变化时保证机组的转速,以维持输出电压及频率的恒定不变。另外,它还兼有对各部分的监控及保护等辅助作用。
        1.2 柴油发电机组的工作原理 柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内,经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。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。
        1.3 柴油发电机组的特点 柴油发电机组发电迅速、使用范围广,经济效率高,整套机组可以安装在基础上,固定使用,亦可车载,供移动使用,便于操作和维护,所以广泛应用于矿山、铁路、野外工地、道路交通维护、以及工厂、企业、医院等部门,作为备用电源或临时电源。
        2 柴油发电机组的选购、安装、使用
        2.1 柴油发电机组的选购 柴油发电机组的选择应考虑的因素主要有机械与电气性能、机组的用途、负荷的容量与变化范围、电气化控制功能等。由于柴油发电机组可用于常用、备用和应急等3种情况,因此不同用途对柴油发电机组的要求就有所区别。负荷容量,应根据不同用途选择负荷容量和负荷的变化范围,确定柴油发电组机的单机容量和备用柴油发电机组容量。柴油发电机的电气化控制功能根据实际所需的功能要求进行选择。
        2.2 柴油发电机组的安装
        2.2.1 安装地点需保持通风良好,发电机端应有足够的进风口,柴油机端应有良好的出风口。出风口面积应大于水箱面积1.5倍以上。
        2.2.2 安装地的周围应保持清洁,避免在附近放置能产生酸性、碱性等腐蚀性气体和蒸汽的物品。有条件的应配置灭火装置。
        2.2.3 若在室内使用,必须将排烟管道通到室外,管径必须≥消音器的出烟管直径,所接之管路的弯头不宜超过3个,以保证排烟畅通,并应将管子向下倾斜5-10度,避免雨水注入;若排气管是垂直向上安装的,则必须加装防雨罩。
        2.2.4 基础采用混凝土时,在安装时须用水平尺测其水平度,使机组固定于水平的基础上。机组与基础之间应有专用防震垫或用底脚螺栓。
        2.2.5 机组外壳必须有可靠的保护接地,对需要有中性点直接接地的发电机,则必须由专业人员进行中性点接地,并配备防雷装置,严禁利用市电的接地装置进行中性点直接接地。
        2.2.6 发电机与市电的双向开关必须十分可靠,以防倒送电。
        2.2.7 起动电瓶的接线必须牢固。
        2.3 柴油发电机组的使用
        2.3.1 自动状态 ①保持启动电动机的蓄电池组达到启动电压。②保持散热器冷却水位正常,循环水阀常开。③曲轴箱油位保持在油尺刻线±2cm的范围内。④油箱油量在一半以上,燃油供油阀常开。⑤发电机控制屏的“运行——停止——自动”开关放在“自动”位置。⑥机组配电屏的模式开关在“自动”位置。⑦散热器风机开关打在“自动”位置。⑧机组收到市电失压的讯号后启动,确认市电失压,切开转换柜市电开关,合上转换柜发电开关,启动机房的进风和排风机。
        2.3.2 手动启动 ①室内气温低于20℃时,开启电加热器,对机器进行预热。②检查机体及周围有无妨碍运转的杂物,如有应及时清走。③检查曲轴箱油位、燃油箱油位、散热器水位。如油位水位低于规定值,应补充至正常位置。④检查燃油供油阀和冷却水截止阀是否处于开通位置。⑤检查起动电动的蓄电池组电压是否正常。⑥检验配电屏的试验按钮,观察各报警指示灯有否接通发亮。⑦检查配电屏各开关是否置于分闸位置,各仪表指示是否处于零位。⑧启动进风和排风机。⑨按动发动机的起动按钮,使其启动运转。如第一次起动失败,可按下配电屏上相应的复位按钮,待其警报消除、机组回复正常状态方可进行第二次启动。启动后,机器运转声音正常,冷却水泵运转指示灯亮及路仪表指示正常,启动成功。
        2.3.3 手动操作并联供电 ①待并车发电机的油温、水温、油压达到正常值,运转正常。②等并车发电机的输出电压和频率的数值与母排上的数值相一致。③把待并车发电机的同步器手柄打在“合闸”位置。④观察同步指示器的指示灯及指针。⑤观察同步指示器的指示灯,完全熄灭时或指针旋转到零位,即可打上并电合闸开关。⑥机组进入并车运行,随后把其同步器手柄旋回“关断”位置。⑦如果同步器合闸后,同步器指针旋转太快或反时针旋转,则不允许并车,否则,将导致合闸失效。⑧手动并车成功后,应立即与低压配电房联系,落实总配电屏馈出开关可否合闸送电后再行操作。
        2.3.4 运行安全管理 ①按照规定时间检查各指示仪表,注意润滑油的压力,水温是否有变化。润滑油的压力不得低于150kPa,冷却水温度不得高于95℃。②检查曲轴箱油位、燃油箱油位、散热器水位,低于正常位置应予以补充。③勤观察配电屏各仪表及报警指示灯是否正常。凡红灯亮表示有故障,绿灯为正常运行指示灯。④查充电器是否正常充电。⑤倾听机器的各部分运转声响是否正常。⑥手模机体外壳、轴承部位外壳、油管、水管,感觉温度是否正常。⑦留意发机或电器设备是否有焦糊等异味。⑧发现有不良情况,应即时处理解决;严重的应停机处理。⑨凡故障停机,须把故障消除,然后按动机组上的重复手掣,机组方可再进行运作。⑩对各运行参数,每班记录不少于两次。
        2.3.5 停车 ①总控屏的输出馈电开关分闸,脱开电网。②发电机空载运转10分钟后停车。③停止机房的风机、冷却水泵等。
        3结语
        由于高速公路施工和运营的需要,目前施工单位和收费站均已配置了柴油发电机组作为应急电源,而应急电源要求具有很高的可靠性,一旦停电,要能在几分钟内投入使用,因此,应该从设备维护和人员配备等方面做好准备,确保在发生紧急情况时能及时投入运行。