柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件故障的原因
柴油發(fā)電機(jī)曲柄連桿結(jié)構(gòu)常見故障有拉缸、連桿磨損、敲缸、連桿短脫、螺栓斷裂、曲軸斷裂等，這些故障主要發(fā)生與高速運(yùn)動(dòng)部位，采集裝置難以安裝并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，且發(fā)生故障后信號(hào)干擾信息較多，也難以準(zhǔn)確診斷和識(shí)別。目前許多學(xué)者都比較傾向于地域數(shù)據(jù)的處理和診斷，也有部分學(xué)者考慮依靠動(dòng)力學(xué)對(duì)柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)行分析和診斷，更進(jìn)一步地找準(zhǔn)故障產(chǎn)生的機(jī)理及原因。后者這種方法主要依靠計(jì)算機(jī)仿真軟件實(shí)現(xiàn)，通過對(duì)柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行建模，設(shè)定柴油發(fā)電機(jī)各部件工作參數(shù)，設(shè)置各部件出現(xiàn)故障后的參數(shù)，進(jìn)行通過仿真模擬，識(shí)別故障發(fā)生時(shí)各部件參數(shù)狀態(tài)。這一技術(shù)具有可操作性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)周期短、省時(shí)、省資金等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)為未來發(fā)展的一個(gè)潛力方向。
運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生故障主要原因主要為兩方面，一方面相互連接的兩個(gè)部件由于長(zhǎng)時(shí)間的接觸，造成了磨損，使得接觸表面變形，在運(yùn)動(dòng)過程產(chǎn)生振動(dòng)及噪聲，另一方面由于接觸部件之間發(fā)生嚴(yán)重的磨損后產(chǎn)生了相互運(yùn)動(dòng)過程的碰撞及撞擊，直接產(chǎn)生了異響等現(xiàn)象。顯而易見，各部位產(chǎn)生故障涉及到諸多方面的內(nèi)容，包括機(jī)械動(dòng)力、熱力、摩擦等，故障的分析不能僅僅依靠簡(jiǎn)單的分析就可以進(jìn)行診斷和確定。
1.拉缸故障診斷拉缸故障會(huì)引起活塞機(jī)件損壞、柴油發(fā)電機(jī)油耗增加、轉(zhuǎn)速降低、連桿斷裂、曲軸箱爆炸，嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行。目前主要通過對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行故障信號(hào)檢測(cè)，判斷拉缸時(shí)振動(dòng)信號(hào)頻域范圍，例如國(guó)外研究學(xué)者 Jacobo Porteiro 通過分析研究，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證了拉缸時(shí)發(fā)電機(jī)故障的特征，并分析預(yù)測(cè)了發(fā)電機(jī)內(nèi)潤(rùn)滑油內(nèi)金屬顆粒的含量值。
2. 敲缸故障診斷敲缸指的是活塞撞擊氣缸內(nèi)壁產(chǎn)生明顯異響的現(xiàn)象，敲缸時(shí)巨大的撞擊力使得缸體外壁產(chǎn)生較為強(qiáng)大的振動(dòng)，同時(shí)長(zhǎng)期的敲缸對(duì)活塞及缸體造成嚴(yán)重的破壞。在敲缸故障診斷方面，利用計(jì)算機(jī)仿真軟件，分析了在不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載和敲缸程度下的故障信號(hào)特征，實(shí)現(xiàn)了對(duì)敲缸狀態(tài)下發(fā)電機(jī)故障的分析和診斷。
3.連桿軸異常診斷柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間大功率工作，連桿軸會(huì)產(chǎn)生磨損，使得軸承之間間隙變大，在連桿軸帶動(dòng)活塞及曲軸運(yùn)動(dòng)過程，造成敲擊幅度變大，容易產(chǎn)生連桿的變形及斷裂。杜小元通過對(duì)兩岸頭與軸承之間的振動(dòng)信號(hào)分析，實(shí)現(xiàn)了對(duì)往復(fù)式發(fā)電機(jī)連桿故障振動(dòng)信號(hào)角域和值域的分析，實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證具有一定的可靠性。
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淺析柴油發(fā)電機(jī)容量選擇、啟動(dòng)方式及冷卻系統(tǒng)
一、設(shè)置原則
導(dǎo)讀：在《柴油發(fā)電機(jī)組的選擇過程中》我們主要是以負(fù)荷要求為基礎(chǔ)來判斷是否設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組。具體來說：首先，針對(duì)一級(jí)負(fù)荷中的重要負(fù)荷用電情況下，可采用柴油發(fā)電機(jī)組作為補(bǔ)充、應(yīng)急電源；其次，針對(duì)一級(jí)負(fù)荷用電過程中，由于地理?xiàng)l件、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)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(dāng)選配柴油發(fā)電機(jī)組作為補(bǔ)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(huì)帶來巨大的財(cái)產(chǎn)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(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源： 針對(duì)部分難以從市電中獲取電源的二級(jí)負(fù)荷用電也可適當(dāng)配置柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組。
二、機(jī)組選擇（一）容量選擇
（1)應(yīng)急負(fù)荷大小、單臺(tái)電動(dòng)機(jī) 啟動(dòng)容量以及投入順序是確定裝機(jī)容量的主要影響因素。如應(yīng)急負(fù)荷較大，可采用多機(jī)組并列運(yùn)行的方式供電，而當(dāng)用電負(fù)荷諧波較大的時(shí)候，必須對(duì)該因素對(duì)發(fā)電機(jī)組發(fā)電能力可能帶來的影響給予充分的重視。
（2）具體的裝機(jī)容量的計(jì)算方法包括：穩(wěn)定負(fù)荷計(jì)算裝機(jī)容量、電機(jī)啟動(dòng)過程中負(fù)荷為基礎(chǔ)計(jì)算裝機(jī)容量、啟動(dòng)過程中發(fā)電機(jī)母線可承受電壓壓降計(jì)算裝機(jī)容量。
（3）為了保證電機(jī)的順利啟動(dòng)，自備發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)容量必須和建筑內(nèi)電動(dòng)機(jī)的功率之間保持高度一致，不然將會(huì)導(dǎo)致由于發(fā)電機(jī)繞組升溫過快或者母線承載能力不足而導(dǎo)致的保護(hù)開關(guān)動(dòng)作。
（4）發(fā)電機(jī)數(shù)量應(yīng)和實(shí)際需求保持一致，一般情況下，800KW以下應(yīng)選用單機(jī)供電，而高于800Kw可根據(jù)實(shí)際情況選擇兩臺(tái)或以上機(jī)組供電。在多臺(tái)機(jī)組聯(lián)合發(fā)點(diǎn)的過程中，應(yīng)選擇那些型號(hào)、規(guī)格基本相同的設(shè)備，為運(yùn)行并車的順利進(jìn)行提供有效支持。高速柴油發(fā)電機(jī)組以及無(wú)刷勵(lì)磁交流同步發(fā)電機(jī)配合自動(dòng)電壓調(diào)整裝置在實(shí)際的應(yīng)用過程中供電效果更為良好。
（二）啟動(dòng)方式
（1)帶有自啟動(dòng)裝置的機(jī)組為合適，這是因?yàn)樽鳛閭溆迷O(shè)備，應(yīng)保持常備啟動(dòng)狀態(tài)。尤其是在高層建筑中和火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)保護(hù)對(duì)象，一旦出現(xiàn)停電事故，機(jī)組能夠快速啟動(dòng)，在3S內(nèi)完成整個(gè)供電運(yùn)轉(zhuǎn)工作。機(jī)組在出現(xiàn)停電事故后的3s內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)間正常為10S，長(zhǎng)時(shí)間不超過15S。當(dāng)一次啟動(dòng)失敗之后，將在3S內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行第二次啟動(dòng)，共有三次自啟動(dòng)功能，總用時(shí)不超過30S。發(fā)電機(jī)輸出主開關(guān)合閘供電。市電恢復(fù)后，機(jī)組延時(shí)2-5min不卸載運(yùn)行5min后主開關(guān)自動(dòng)跳閘，空載冷卻運(yùn)行 10min后自動(dòng)停車。
（2）為了保證在實(shí)際應(yīng)用過程中，柴油發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定性，設(shè)備應(yīng)具有不同延時(shí)錯(cuò)開啟動(dòng)功能，當(dāng)用電重要性相同的情況下，應(yīng)首先啟動(dòng)容量大的負(fù)荷，這樣可 限度的保障供電水平。
（3）自啟動(dòng)機(jī)組的操作電源、機(jī)組預(yù)熱系統(tǒng)、燃料油、潤(rùn)滑油、冷卻水以及室內(nèi)環(huán)境溫度等均應(yīng)保證機(jī)組隨時(shí)啟動(dòng)。必須有獨(dú)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(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，柴油發(fā)電機(jī)組往往會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，尤其是燃燒產(chǎn)生的高溫，如果沒有相應(yīng)的散熱手段作為支持，其增壓器、外殼工作性能必然受到嚴(yán)重的影響。冷卻系統(tǒng)的功用在于，通過油或者水、風(fēng)循環(huán)來帶走各個(gè)部件的熱量，從而保證部件的正常工作溫度。當(dāng)前階段技術(shù)水平下，
主要采用水冷和風(fēng)冷的方式對(duì)柴油機(jī)組進(jìn)行冷卻處理，包括水泵、水箱、降溫風(fēng)扇構(gòu)成的散熱系統(tǒng)能夠有效的降低柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的工作溫度。實(shí)際上，溫度過高或者過低都會(huì)對(duì)柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行帶來一定的負(fù)面影響，因此在散熱設(shè)備的選擇過程中，應(yīng)以柴油機(jī)各個(gè)部件的工作溫度為主要依據(jù)。
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