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柴油發電機工作原理
柴油發電機組是一種小型發電設備,系指以柴油等為燃料,以柴油機為原動機帶動發電機發電的動力機械。整套機組一般由柴油機、發電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。整體可以固定在基礎上,定位使用,亦可裝在拖車上,供移動使用。柴油發電機組屬非連續運行發電設備,若連續運行超過12h,其輸出功率將低于額定功率約90%。盡管柴油發電機組的功率較低,但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全,便于操作和維護,所以廣泛應用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護、以及工廠、企業、醫院等部門。
柴油機的工作是由進氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣這四個過程來完成的,這四個過程構成了一個工作循環。活塞走四個過程才能完成一個工作循環的柴油機稱為四沖程柴油機。進氣,它的任務是使氣缸內充滿新鮮空氣,壓縮時活塞從下止點間上止點運動,后續燃燒膨脹,排氣沖程的功用是把膨脹后的廢氣排出去,以便充填新鮮空氣,為下一個循環的進氣作準備。當工作沖程活塞運動到下止點附近時,排氣閥開起,活塞在曲軸和連桿的帶動下,由下止點向上止點運動,并把廢氣排出氣缸外。
在柴油機汽缸內,經過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合,在活塞上行的擠壓下,體積縮小,溫度迅速升高,達到柴油的燃點。柴油被點燃,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動活塞下行,稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功,作用在活塞上的推力經過連桿變成了推動曲軸轉動的力量,從而帶動曲軸旋轉。
將無刷同步交流發電機與柴油機曲軸同軸安裝,就可以利用柴油機的旋轉帶動發電機的轉子,利用‘電磁感應’原理,發電機就會輸出感應電動勢,經閉合的負載回路就能產生電流。
這里只描述發電機組基本的工作原理。要想得到可使用的、穩定的電力輸出,還需要一系列的柴油機和發電機控制、保護器件和回路。
柴油機的啟動和運行
柴油機的啟動和運行:
(1)停車超過24小時,須打開試動閥,并啟動潤滑油泵,長久停用(一般為七天)的發電機,勵磁機應測量電機及操作回路的絕緣電阻符合要求。手動盤車轉1~2圈,自由啟動電機拖動柴油機空轉數圈,以排出缸內的油和水,然后關閉試動閥,方合好前離合器;
(2)啟動燃油泵,放出管路中的空氣,其油壓應在規定范圍內之間,方可進行正式啟動;
(3)察看啟動電源的電壓是否正常后,按下“啟動”按鈕待柴油機著火后即松開。潤滑油壓力升到規定值以上時,停止啟動滑油泵。并關閉掃氣泵排污閥,穿好前離合器銷釘;
(4)不能啟動時,應認真判明原因,原因不明,不應再次啟動。連續起動不應超過三次,間隔時間不應少于2分鐘,第三次仍不能起動時,應認真分析檢查,確認排除故障后,允許第四次起動;
(5)發電機啟動后,即認為發電機及全部電氣設備均已帶電,嚴禁人體接觸帶電部分,如果需要帶電作業,應遵守危險作業審批制度和電工操作規程;
(6)在調整柴油機轉速時,應注意發電機運轉是否正常,滑環及整流子上的碳刷應無跳動,無冒火花現象,無異常聲響,此外還要與電工人員配合。調整頻率和電壓,使之接近額定值;
(7)當接到“準備并列”的信號后,發電機運轉必須是正常、平穩的。而且達到頻率相等,電壓一樣,相位相同,相序一致方能進行并列工作。并列時,以同步表為準,進一步調整轉速,調節勵磁。將電壓和頻率升至與系統電壓、頻率相接近。當自動勵磁損壞改為手動時,其負載不宜過大,并隨時監視有關工作參數。并列同步操作步驟如下:1)合上發電機出線的刀開關;
2)若是三相四線制供電的發電機,應合上中性點接地刀閘;
3)合上同步指示開關,檢驗相序,進一步調節;
4)認真查看同步指示器信號,若基本同步,立即迅速合上主開關,向系統送電。并列時采用自動準同期裝置時,應參看說明書進行。采用手動準同期并列操作時,若發現同步表跳動(或不動),同步指示燈閃爍無規則(或亮度不變),不準合閘并列;
(8)正常運行中,嚴禁使用故障停車開關或按鈕,嚴禁擦拭機組,如發現柴油機的超速保險裝置脫開時,應通知電工人員卸除負荷,停車后,將超速保險恢復原位,然后再啟動;
(9)密切注意各種運行儀表,保護裝置、絕緣監視和調速器的工作情況;
(10)對于用壓縮空氣啟動的氣罐,應檢查試驗壓力表和閥,是否保持靈敏可靠。
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柴油發電機電站采用二氧化碳型氣體滅火系統的缺點是什么
柴油發電機采用鹵代烷型氣體滅火裝置有較好的滅火效果,但大量使用這種滅火裝置將對大氣環境造成嚴重污染。因為鹵代烷氣體含有溴,將破壞大氣的臭氧層,國際上已明令禁止發達 安裝新的鹵代烷氣體滅火系統。因此,有些柴油電站采用二氧化碳型氣體滅火系統,但二氧化碳型氣體滅火系統會出現缺氧危險,有人保護區內不宜使用。
FM200氣體滅火系統近年來,國內外推出了FM200氣體滅火劑,并配以S1700多區域火災報警控制器組成滅火系統,FM200氣體滅火系統在國內工程中應用越來越多。
①FM200氣體滅火劑的特點FM200氣體滅火劑不含溴和氯,不會破壞大氣臭氧層,大氣存活時間較短;其毒性比鹵代烷低,能有效撲滅A、B、c級各類型火災,是不導電介質,不會損壞電氣設備;鋼瓶存儲空間比鹵代烷氣體大。它是目前鹵代烷型氣體滅火劑較好的替代品。
②FM200氣體滅火系統簡介 新型FM200氣體滅火劑,并配以S1700多區域火災報警控制器組成的滅火系統。
FM200氣體滅火系統的動作過程如下。
①采用一組光電感煙探測器和一組感溫探測器來監測保護區內的火情。當感煙探測器報警后,警鈴鳴響,S1700多區域火災報警控制器和氣體滅火單元1700EU上的有關分區指示燈將亮,但此時氣體不噴出。
②當S1700多區域火災報警控制器接到感溫探測器報警信號后,前述警鈴繼續鳴響,聯動輸出信號另一高頻蜂鳴器發聲,閃燈亮,提醒工作人員撤離,延時30S后,氣體滅火單元1700EU發出指令進行放氣。
③當S17傭多區域火災報警控制器報警和氣體滅火單元1700EU發出指令放氣后,啟動其他聯動裝置,自動切斷被保護區的送排風風機或送排風閥門。
④設有自動/手動轉換開關,當S1700多區域火災報警控制器的探測器和氣體滅火單元1700EU的控制單元失靈時,可手動放氣。
鹵代烷型或二氧化碳型無管網滅火系統的配置與FM200氣體滅火系統的配置相同,只是控制系統的型號不同而已。