柴油发电机组的安装14381.pdf

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1、柴油发电机组的安装 一、柴油发电机概述 1 柴油发电机的结构组成 柴油发电机组将热能（燃油通过燃烧）转化为机械能（发电逆旋转），最终转化为电能（交流发电机切割磁场）的设施，燃油是其原料，电能使其产品。柴油发电机组是一种机电一体化设备，它是柴油发动机、交流发电机、和机组控制系统这三大部件组成。2.柴油发电机组的结构 优质的发动机+优质的发电机+优质的控制系统+优质的成套工艺=优质的发电机组 3.柴油发电机组的用途 自备电源：无网电供应或供应极不正常，在需要电功率不太大的场景。备用电源：也称应急电源对供电保障可靠性要求高的场景 调峰电源：弥补网电供应不足，拉闸限电场景。移动电源：移动电源一般被设计

2、为电源车辆形式，应用于流动工作的场景，也有一些移动电源作为应急供电的性质。柴油发电机作为自备电源和备用电源，目前已经广泛应用于通信基站，以保证供电系统的可靠性和稳定性。4 柴油机组的常见类型 （1）固定发电机组 固定发电机组分为室内安装和室外集装箱安装两种方式 室内安装要求有单独的油机房，柴油发电机组及其附属设备都安装在油机房中，要求机房面积充裕，进、出风通畅，便于采集降噪处理，有利于维护。这种安装方式适用于所有的通信基站。室外集装箱安装方式在没有固定机房安装设备的情况下不可采用，机组容量一般不大，价格较高，由于受机组使用环境的要求在寒冷地区不宜使用。（2）移动发电机组 移动发电机组主要适用于

3、通信基站、微波站以及光缆继中站等通信局站，容量不大，使用机动灵活，取代固定油机可降低工程的投资。移动发电机组主要适用于拖车式、便携式以及汽车抬架方式 3 种。其中便携式容量较小，大多采用汽油发电机组。（3）基本型机组 这类机组最为常见，由柴油机、封闭式水箱、油箱、消声器、同步交流发电机、励磁电压调节方式、控制箱（屏）、联轴器和底盘组成。机组具有电压和转速自动调节功能，通常可作为主电源和备用电源。（4）自启动机组 该机组是基本型机组基础上增加自动控制系统。它具有自动化的的功能。当市电突然停电时，机组能自动启动、自动切换开关、自动运行、自动送电和自动停机等功能；当机油压力过低时、机油温度或冷却水温

4、度过高时，能自动发出声光警告信号，能自动紧急停机进行保护。（5）微机控制自动化机组 给几组有性能完善的柴油机、三相无刷同步发电机、燃油自动补给装置、机油自动补给装置、冷却水自动补给装置及自动控制屏装置组成。自动控制屏采用可编程自动控制器 PLC 控制。他除了具有自启动。自切换、自运行、自投入和自停机等功能外，并配有各种故障报警和自动保护装置，此外它还通过 RS232 通信接口，与主计算机连接，进行集中监控实现遥信、遥测和遥控，做到人职守。5 柴油发电机组的特点 单机容量等级多：几 KW几千 KW 配套设备少，安装地点灵活，占地面积小 无须水坝、锅炉；冷却水少；不与电网并联 热效率高，燃油消耗低

5、 柴油机：30-46%；蒸汽机 20-40%；燃气轮机：20-30%启动迅速，可快速达到全功率：min 等级 维护简单；建设成本低：风电/水电/太阳能/核电/火电 6 柴油机的技术特点 发出 50Hz 的交流电，机组转速只能是 3000、1500、1000、750、500、375、300rpm；输出电压为 400/230V，频率 50Hz，PF=功率变化范围大：，12-1500kW 为移动电站、备用电源 装有调速装置，以保持频率稳定；自动化程度高：具有自启动、自动加载、自动报警、自动保护功能 7 柴油发电机组的主要电气性能指标 空载电压整定范围：为 Un 的 95%105%冷热态电压变化：2%

6、5%稳态电压调整率：（13）%（负载变化）稳态频率调整率：（3）%（同上）电压畸变率：10%电压波动率和频率波动率：负载不变时 容许不对称负载：5%工厂变型符号,用数字表示生产厂家代号，用数字表示基本型无代号，自动化用字母Z表示发电机组用F表示输出电流种类为工频用字母G表示输出额定功率KW用数字表示机组在下列条件下，应能输出规定功率（允许修正功率）并可靠的工作。海拔高度不超过 1000m.环境温度：上限值 40，下限值 4.空气相对湿度月平均最高相对湿度为 90%（25）注：指该月的月平均最低温度为 25，月平均最低温度是指该月每天最低温度的月平均值。10+1 配置模式：有市电 21+1 配套

7、模式：无市电情况 8 机组自动化性能(1)一级自动化机组性能 一级自动化机组性能机组应自动维持应急准备状态，柴油机运行前自动进行预滑剂。当机组需要自启动运行时，能按自动控制指令或遥控指令实现自动启动，如果机组需要停机时，也能按照自动控制指令或者遥控指令自动停机。机组在运行过程中如出现过载、短路、超速、过过频、水温过高、机油压力过低等异常情况均能进行自动保护 机组应配备表明正常运行和非正常运行声光信号系统，通过这些信号表明机组运行情况。机组在无人值守的情况下应连续运行 4h。此类机组除满足以及自动化机组各项要求外还应满足以下要求 机组应具有燃油、机油和冷却水自动补充功能。机组在无人值守的情况下，

8、连续运行 240h。（3）三级自动化机组 此类机组除满足一、二级自动化机组各项要求外，还应满足以下要求 当机组自启动失败时，自启动控制程序系统，应能自动的将自启动指令转移到下一台备用机组。机组就能按自启动指令和遥控指令完成两台同型号规格的机组自动并列和解列。机组并列运行时，应能自动分配输出有功功率和无功功率。机组出了具有一二级自动化机组的保护外，还应该有逆功率保护功能。二、工作原理 柴油机总体结构一般由以下八项结构组成 机体 曲柄连杆结构 配气结构 燃油系统 润滑系统 进、排气系统 冷却系统 调速系统、电启动系统 1 机体 作用：发动机的骨架，是发动机各系统、机构工作和装配的基础，承受发动机的

9、各种负荷。组成:汽缸盖、汽缸体、曲轴箱、油底壳。2 曲柄连杆机构 结构：曲柄连杆机构由曲轴、飞轮、活塞和连杆等组件组成。作用：把活塞的往复运动变为旋转运动，并把连杆传来的切向力转变为扭矩，以已对外输出功率和驱动个辅助系统。3 活塞总成和连杆总成 4 汽缸盖和配气结构 配气机构功能：保证柴油机按规定顺序何时刻完成排气。配气机构的组成：配气凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂座、气门、气门弹簧及其附件组成。5 润滑系统 作用 将润滑油供给到运动件的磨察表面以及减少磨察阻力，减轻机件的磨损，并部分的冷却磨察零件。清洁和冷却磨察表面。提高活塞环和气缸壁间的密封性能 对所有运动件起防锈作用。组成 机油泵、机油

10、滤清器、机油冷却装置、机油管路、油底壳。6 燃油系统 作用 按照柴油机工作过程的需要，将一定数量的柴油在一定的时间内以一定的压力使柴油雾化喷入气缸，与压缩空气并形成均匀的可燃混合物而燃烧。组成 燃油供给系统由喷油泵、调速器、输油泵、燃油滤清器、喷油器、高压油管低压油管及其附件。燃油系统 7 进、排气系统 该系统包括空滤器、进气管、排气管、排气消音器、废气涡轮增压器（增压柴油急用）中冷器（增压中冷柴油机用）以及连接管组成。柴油机的进气歧管用金属板焊接或铝合金铸成。三四缸柴油机采用整体排气歧管。8 冷却系统 功能：散出机组运行产生的热量 冷却系统水冷 a)散热水箱 b)冷却水管 c)恒温器 d)机

11、油冷却器 e)水泵、风扇驱动轮 9 电启动系统 该系统包括起动机、充电发电机、控控制仪表、蓄电池等。使用电压 24V 或 12V。根据用户要求选用。起动机：起动机为电磁控制的直流电机，工作电压为 24V 时额定功率为 4KW 或 6KW，工作电压为 12V 时额定功率为 34KW。发电机：发电机为硅整流发电机，带晶体管调节器,额定电压为 28V或者 12V。发电机应与蓄电池并联工作，工作时发电机自激励磁。实物图 发电机的结构与工作原理 无刷四极同步交流发电机结构图 发电机原理 发电机以三相同步发电机为主，主要由主定子、主转子励磁定子、励磁转子、旋转整流器及自动稳定器等部分组成，是一种将机械能转

12、换为交流电能的装置。发电机的转子和定子 三：发电机的控制系统 1 功能 机组的自动或手动启动、停机。柴油机及发电机重要参数的测量。机组故障的报警或停机保护。充电机或者发热器等辅助设备的控制。2 分类 手动屏 自动控制屏 远程智能监控屏 手动屏 机组标准配置控制屏。配置-钥匙启动控制模块及相应指示仪表操作十分简单直观。具备完善的保护功能 高水温、低油压、超速 紧急停机等保护功能 自动屏 具备手动屏所有功能 市电侦测功能 三次自启动功能 可配合控制 ATS 实现机房无人值守 远程智能监控屏 具有手动和自动两种控制方式 完善的控制保护功能 提供标准的通信接口和开放式通信协议 多种组网及控制方式 控制

13、器内置中文操作界面 通用的中文操作界面位机监控界面 3 典型的室内安装图 4 典型的室外安装图 油机的基本安装、调测和维护要求用专用工具。参考如下图 柴油发电机在机房内的布置原则 周边出散热水箱一端外，其余各面与机房墙体距离不应小于 1m以便操作和日后维修。机房房顶距机组高度顶端的距离，不应小于，通常要求房高不低于，这是机组通风散热及检修起吊机件所必须保持的最小距离。柴油发电机在室外的布置原则 各面 1m 空间内不允许有障碍物，以便操作和日后维修。散热水箱一端避免面向密闭障碍物。（一）室内安装 1）机组的安装地点必须有足够的空间，并且通风良好。室内安装进出风口应经过计算，保证空气畅通的流入和流

14、出且能在室内循环，既能保持室内气温均衡，又能保证没有滞留的废气而影响机组正常运行。移动式机组室外安装时，应有防雨防晒的棚子即可。2）机组的安装必须有一个良好的排烟系统，将发动机产生的燃油废气迅速准确地排到室外且不影响其它设施的正常运行（如烟气火灾报警系统）。因此，应经过计算，合理的选择排烟管的管径、长短、路径及排放位置，尽量减少路径上的弯曲。同时在排烟管上按使用环境（一般分三级）设置消音器，并在排烟管上设置保温材料，尽量减少热量的散发保证机身温度，进而保证机组的正常运行。3）机组的安装应最大限度的地降低噪音，以满足环境的要求。一般采取机房及进出口处装设隔音板或吸音板，要求太高时可把机器安装在隔

15、音屏蔽体中，排烟系统必须设置消音器。室外使用时可按环境条件及要求设置隔音或吸引装置，如用后泡沫苯板搭设临时工棚等 4）机组的安装必须有一个良好的冷却系统。柴油发电机组一般都装有散热器，借助机轴传动的风扇进行热交换。有的机组则装有热交换器，冷却液循环则由水来冷却。无论何种冷却方式都必须保障其冷却系统的畅通，不得有阻塞或回流现象。5）机组的安装必须有一个可靠的供油系统。机组一般都装设供油系统，另外，油箱的构造、容量、油品的质量同样是非常重要的。记住，补油时必须注入规定的油品，严禁注入规定以外的油品 6）机组的安装必须有一个良好的润滑系统，机组是靠机油泵将润滑油（机油）用油管传送到各个活动部件的。具

16、有润滑和冷却的作用。必须保证系统的畅通无阻，不得有渗漏滴油现象。7）机组的安装必须有一个很好的电气控制系统，这个系统与机组是配套生产的，目前技术先进的机组都把微机技术和传感器技术引入到控制系统，能达到自动控制的目的，包括励磁、转速、温度、油位、油压、电流、电压、频率、振动幅度、蓄电池状态、轴心偏差、机座水平度、油路状态、管路状态、噪音测量、烟气测量、功率测量等，均由微机显示及控制，为机组正常运行提供了更便捷的保障和方法。8）机组的安装必须由正规的合格的安装人员来进行，他们必须胜任和满足柴油发电机组安装条件的要求，保证安装顺利进行，最后投入运行和使用。同样必须有能够信任维修保养的运行人员。只有上

17、述条件满足时，柴油发电机组才能正常运行和使用。1）基础要求 基础的要求必须能支撑机组湿重（包括机组、燃油和冷却水）和动负荷 基础的质量能承载机组总质量的 15 倍，对于高速机组可取较小的数值。机组各边应超出机组底座 200mm.基础应高出地面 200mm，以防水湿。2）室外安装，固定式的机组基础应不小于室内基础及要求，移动式机组必须安装在坚实、干燥、地势偏高于周围，并经夯实整平处理的实地。3）固定式机组安装时必须安装减振器，减振器安装位置主要是发电机与基座间，发动机与基座间、基座与基础间。还有机身其他可拆开的连接上，主要有排烟管、排风管、供油管、电线管的连接及其他连接的支承等。4）保证周围空气

18、干净、新鲜。必要时采取吸附净化措施。并对过滤性能进行测试 5）冷却、通风、排烟系统必须畅通良好，还应防风、防雨、防尘 6）供油系统及油料周围严禁烟火 8）电气系统必须符合以下要求：与发电机连接的导线必须使用软导线 RX/RXS 或 RV/RVVB/软电缆（YZ或 YZW），确保机身由于振动或移动而不损坏导线，否则应在机身以外合适部位设接线盒，该盒与机身连接端子采用软导线、软电缆连接。线缆的设置应于线槽或管路中，并符合标准要求 线缆的规格应按使用环境设置，不得小于发电机输出电压、电流的要求，接点、接头必须牢固，相位必须与市电相同，否则会影响动力设备的运行。相位相同不等于与市电并网。接线中要确保三

19、相负载的平衡，应用钳形电流表实测，特别要注意单相负载的合理分配。装有 cos自动补偿装置的机组要确保机组运行时 cos滞后，其值在之间。机组本体及工作零线端子必须可靠接地，螺栓紧固、放松件齐全，并有标示，其接地极必须另设，接地电阻小于 4，任何时候均不得与供电系统共用同一组接地极，接地线一般采用软铜线，其规格不得小于 16mm。机组输出电压必须与市电电相相同，否则应改变发电机线圈的接线。改变接线必须经相关技术人员确认。任何人不得私自改变发电机的接法。发电机本身的绝缘电阻应大于，否则应进行干燥处理。发电机组至低压配电柜馈电线路的相同、相对地间的绝缘电阻应大于；塑料电缆直流耐压试验为 15min，

20、电压，无击穿现象，泄漏电流稳定。发电机须做试验，试验标准见表 2-1。国家标准的要求。发电机的试验必须符合相关规范的规定。发电机组至低压配电柜馈电线路的相同、相对地间的绝缘电阻值应大于；塑料绝缘电缆馈电线路连接后，两端的相序必须与原供电系统的相序一致。柴油发电机馈电线路连接后，两端的相序必须与原供电系统的相序一致。发电机中性线（工作零线）应与接地干线直接连接，螺栓放松零件齐全，且有标识。发电机组随带的控制柜接线应正确，紧固件紧固状态良好，无遗漏脱落。开关、保护装置的型号、规格正确，验证出厂试验的锁定标记应无位移，有位移应重新按制造厂要求试验标定。发电机本体和机械部分的可接近裸露导体应接地（PE

21、）或接零（PEN）可靠，且有标识。受电侧低压配电柜的开关设备、自动或手动切换装置和保护装置等试验合格，应按设计的自备电源使用分配预案进行符合试验，机组连续运行 12h 无故障 总体安装结构 机组在机房内的位置周边出散热水箱一外，与机房墙体的距离均应不小于,以便操作维护管理和操作。机房房顶，距机组顶端的距离应不小于，通常要求房高不低于。这十几组通风散热及检修起吊机件所必须持有的最小距离，对于大中型机组应考虑安装及日后检修时，悬挂起重葫芦，起吊整台机组或各种部件，机房房梁结构强度应能承受最大一台机组重量的三倍以上的承压，有条件时，可在机组安装的纵长轴中心线上方，贴机房屋顶搁架悬挂一条 1620 号

22、工字，以便起吊机组之用。机组安装流程 基础制作开箱检查主机安装排气、燃油、冷却系统安装电气设备安装地线安装机组接线机组调试试运行验收 机组安装流程图 基础制作 根据设计要求和产品技术文件的要求确定柴油发电机在混凝土基础的标高、几何尺寸，在基础上预留机组地脚螺栓孔，发电机进场后，按实际安装孔距埋入地脚螺栓。基础的混凝土强度等级必须符合设计要求。基础是用来支撑机组及其附件的，它的承载能力应该为机组总质量的 25 倍，还要吸收机组运行中产生的不平衡力。基础的尺寸只要是根据机组尺寸来规定，基础的外形长 L 宽 B 应在机组基础之上各增加 200mm 左右。基础的底部还要考虑隔震，并留有配污垢以及附设电缆的通道。机组的搬用