柴油发电机简介.ppt

柴油发电机简介,柴油发电机组结构、原理、保护配置、运行规定 托电运行一值 魏俊姚,Page 2,柴油发电机组简介,柴油发电机组安装在电厂内的柴油机房内，它的作用是保证机组的安全停机。当电厂正常电源失去时向机组的保安负荷供电。柴油发电机组由一台柴油机和一台柴油机驱动的同步发电机、成套配电柜、控制盘、蓄电池以及继电保护系统和所有的运行辅助设备组成,Page 3,典型的安装图,Page 4,柴油发电机组简介,我厂一到四期柴油发电机组都为英国进口的无刷、自励磁、水平轴、自行散热、单轴承、同步型柴油发电机组。一到四期柴油机一期的柴油机都为英国帕金斯4012-46TAG2A，发电机有所区别，一期为法国利莱森玛发电机，二到四期为英国斯坦福公司发电机。采用电子打火和电子调速系统，启动方便快捷，运行稳定。具备自动和手动启动功能，在厂用电失去情况下，能够自动启动，保证机组的安全停机。接到启动指令后在10秒内一次启动成功，到带满负荷的时间不超过15秒。并能保证在12小时内满载持续运行。柴油机自起动成功率不小于99%。且可带不低于20%负载长期稳定运行。,Page 5,Page 6,Page 7,14列,Page 8,二期柴油发电机组,Page 9,柴油发电机组型号,柴油机：生产厂家：英国帕金斯（Perkins）型 号：1500rpm、闭式循环水冷却、直流电启动（自带蓄电池24V）、2个水加热器、1个机油加热器发电机：一 期：生产厂家 法国利莱森玛 型 号 LSA50.1 MT-4P 二-四期：生产厂家 英国斯坦福公司 型 号 PI734D 采用无刷励磁、极数4、三相、中性点直接接地、Y接、H级、0.8。,Page 10,柴油发电机组结构-发电机,同步发电机为水平卧式，定、转子绝缘采用H级，发电机能在环温40条件下，以温升100K连续运行，而不影响机组保证寿命。组成：静止部分称为定子，包括基座、定子铁芯、定子绕组、端盖、轴承盖、交流励磁机的定子等组成。转动部分称为转子，包括转子铁芯、磁极绕组、转轴、轴承、风扇、交流励磁机的电枢及旋转整流器等组成。励磁系统为快速反应永磁无刷励磁系统，包括：自动电压调整器、手动励磁调节装置、屏体结构等。对于自动励磁调整装置，具备自动调压和强行励磁功能。,Page 11,柴油发电机组结构-其它,热工仪表包括：柴油发电机组热工仪表、机旁操作开关和信号设备等。电气保护、测量、控制、信号系统包括：发电机保护装置、柴油机保护装置、馈线保护装置、电气测量表计、信号光字牌、电铃、蜂鸣器、指示灯、电压和速度调节开关、控制开关、按钮、自控装置、控制用蓄电池及其充电设备、屏内连接导线、端子排、屏体设备等。电气开关柜包括：母线、电流互感器、电压互感器、变送器、屏体设备等,Page 12,外观结构图（1）,1-热带散热器，2-中冷器，3-齿轮传动冷却水泵，4-空气堵塞指示器，5冷却水滤清器，6增压器，7空气冷却的排管8吊环，9发电机，10，冷却水管入口，11，旋装式旁通润滑油滤清器，12润滑油冷却器，13，润滑油排油泵，14旋装式全流润滑油滤清器，15曲轴箱通气，16飞轮壳,Page 13,外观结构图（2）,Page 14,内部结构图,Page 15,柴油发电机组结构-通风、排烟系统,柴油发电机组的通风方式以轴向通风方式为主，排风方式采用两侧直排风,Page 16,柴油机排烟系统包括：全部排烟管及其吊架、重型排烟消音器、排气波纹膨胀节、排烟管道集油器等。柴油机进排气系统包括:空气过滤器、琴箱式补偿器（接至排气百叶窗）、及其法兰盘等，室内全部进气及排气百叶窗。,柴油发电机组结构-通风、排烟系统,Page 17,柴油发电机组结构-启动系统,柴油机启动系统包括启动马达、阀控铅酸蓄电池组和蓄电池充电器。充电器采用高频开关电源充电器。柴油发电机组的起动方式为电起动。电起动方式的电源,采用全密封阀控铅酸蓄电池（4块*180AH），蓄电池的容量满足连续起动9（15次）的用电量要求。每次持续时间不少于6秒。,Page 18,柴油发电机组结构-燃油系统,为了使柴油喷到气缸内去很好地燃烧作功，必须做到供给适当的油量和准确的供给时间，喷入气缸的柴油应雾化良好，质量合格并具备其他必要条件。燃油系统就是为此目的设置的，主要由输油泵、喷油泵、喷油器等组成。,Page 19,Page 20,柴油机燃油油箱容量为2.5m3，当油箱油量仅能满足机组额定运行30分钟时则油位开关发出报警信号，油箱最大容积应不低于机组额定运行8小时用油量要求。,Page 21,柴油发电机组结构-燃油系统,1-燃料进口管；2-过滤网；3-提升泵；4-提升泵出口连接管；5、6-输送管；7、8-连接管；9-充油泵；10-充油泵出口连接管；11-逆止阀；12-管道；13-放气旋塞；14、15-相邻燃料组件之间的供回油连接管；16-较低的燃料油道；17-钻孔管道；18-压力释放阀。,Page 22,柴油发电机组结构-燃油系统,Page 23,柴油发电机组结构-润滑油系统,润滑系统包括：管路系统、预热、预供、自动控制装置等。柴油发电机组的机油泵将润滑油传递到各活动部件，起到润滑和冷却作用。其润滑供油分成AB列，在机器两侧布置相同的冷油器、过滤器、管道。油从油泵出来后输送至冷油器，然后至过滤器联箱，油流经过3个全流量的缸式过滤器、其中两个用于轴承供油，一个过滤器用于活塞冷却,Page 24,柴油发电机组结构-润滑油系统,当机油油位低于低限或高于高限时，不得起动及运行，更换机油时戴好防护手套。,Page 25,柴油发电机组结构-冷却水系统,柴油机冷却系统包括：冷却水箱、冷却风扇、冷却水温度自动调节器、输水泵、冷却水预热、预供装置、冷却水管道系统等。柴油发电机组的冷却原理是通过发动机的冷却液循环冷却。冷却方式采用闭式循环水冷却，一次水冷，二次采用散热器风冷，对增压空气和冷却水进行冷却，风扇通过由柴油机减速轮经皮带驱动，冷风取自室外，把空气吹进散热器芯内部，达到冷却的目的，不需外供水源。补水箱和冷却水管中加防冻液。发电机的冷却方式为自然风冷，因此机组不需 外供工业冷却水。,Page 26,1散热水箱 2冷却水管 3恒温器 4机油冷却器 5 水泵、风扇驱动轮,Page 27,Page 28,柴油发电机组结构-涡轮增压器,涡轮增压器 是利用柴油机排出的废气能量来驱动增压器，将空气压缩后送入气缸的一种增压方法。主要作用就是提高发动机进气量，从而提高发动机的功率和扭矩，让机器更加有劲。如装上涡轮增压器后，其最大功率可以增加40%以上。本机设两套独立的增压器，位于机器的顶部，包括一个排气驱动涡轮机和径向压缩机。机器的排气经4进入，膨胀驱动涡轮机，给压缩机提供动力，经13排入大气。燃烧的空气经过滤器从12进入压缩机，经10送至散热器冷却后送入机器。,Page 29,Page 30,柴油发电机组结构-其它,调节器：为MX-321电子调速器，包括磁拾取器、控制器、控制连接杆、整定装置。实际转速在飞轮齿轮处测得后送到控制装置，在控制箱里实际转速与整定转速相比较，其差值使控制回路去调整执行机构位置，调节燃料输送率和发动机速度。燃料限制单元：是一种复合限制设备，在发动机启动或运行时限制调节器执行机构的行程，限制燃料量的供给。双速单元：用在初始阶段的负荷，调节转速、电压、燃料。负荷分配/测定单元：进行负荷分配和限制、逆功率报警和跳闸。同步单元：用于检测、调整发电机出口与母线之间的电压、频率、相位，以获得发电机与母线的同步并列。双保护单元：作为高水位与低润滑油压力保护,Page 31,柴油发电机组结构-控制柜面板,表计、指示灯、切换开关、急停按钮、控制屏、出口开关。,Page 32,柴油发电机组结构-控制柜面板,控制柜面板上部：同步表、功率因数、功率、电流、电压、频率。保安段各开关状态、本机/市电、电压切换,Page 33,柴油发电机组结构-控制柜面板,急停按钮、合闸指示、分闸指示、储能指示、报警指示、单机/并联切换、转速细调、升压按钮、降压按钮、电源指示。,Page 34,柴油发电机组原理,柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。蓄电池供电给启动马达，马达启动后，柴油机转动。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。简单的说：柴油机的工作是由进气、压缩、燃烧膨胀和排气这四个过程来完成的，这四个过程构成了一个工作循环。活塞走过四个过程才能完成一个工作循环，柴油机做功，然后带动发电机发电,Page 35,柴油发电机组原理,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旋转。首先，蓄电池供电给启动马达，马达启动后，柴油机转动。在蓄电池供电给启动马达的同时也有一部分的直流电源送至交流励磁机的转子上，交流励磁机随中心轴转动，交流励磁机定子线圈感应出交流电，此交流电通过转轴上的旋转整流器整流后，变为同步机的直流励磁电源，供给同步机的转子；同步机的转子稳定的旋转会形成一个稳定的磁场，利用电磁感应原理，这样就在定子线圈上感应出三相交流电。定子线圈上感应出的交流电，通过一个AVR（自动电压调节器）反馈到交流励磁机上，这就是无刷励磁的工作原理。此外将同步发电机通过引出线接至负荷，即可向负荷提供提供三相交流电源。,Page 36,无刷四极同步交流发电机结构图,Page 37,柴油发电机组保护,柴油发电机组保护应包括下列项目但不限于此：润滑油压力过低，动作于停机、跳闸。油箱油位低，动作停机、跳闸。冷却水断，动作于停机、跳闸。机组超速，动作于停机、跳闸。起动失败，动作于停机、跳闸。反映发电机内部相间短路的过流保护、差动保护、接地保护动作于停机和跳闸。,Page 38,柴油发电机组保护,下述故障均应起动外接信号，为柴油发电机故障报警。润滑油温高。蓄电池电压低。电压超限。冷却水温高。发电机绕组温度高。日燃油箱油位低。转速低。过负荷。发电机单相接地。冷却水箱水位低。上述10项故障应起动外接信号，为柴油发电机警告信号。柴油发电机带负荷后，应起动外接信号。柴油发电机处于试验运行状态应起动外接信号。此外，机组总故障和异常运行均应有就地信号，报警盘.报警器应有将报警信号送到单元机组集控室报警器和DCS的回路。,Page 39,柴油发电机组保护,柴油发电机组继电保护出口动作信号定义如下：跳闸：断开柴油发电机向保安PC供电的电源进线开关。停机：将柴油发电机退出运行。就地信号：向就地机组控制屏发出声光信号。外接信号：向控制室发出声光信号。,Page 40,柴油发电机组运行,柴油发电机装设自动和手动启动装置,自启动装置应在厂用电失压一秒钟内发出厂用电源故障信号,并同时发出自起动命令。在60秒内完成一个启动循环（即三次试起动）。若自起动连续三次失败，发出停机信号，并闭锁自启动回路。柴油发电机组自起动成功的定义：在额定转速和额定电压下稳定运行23秒，并具备带负载条件。柴油发电机组有远方、就地、自动、单控室立盘强起,四种起动方式。,Page 41,柴油发电机组运行,就地手动启动及停止就地将柴油发电机组控制柜上“机组工作方式选择”开关切换至“手动”位置。按下“启动”按钮启动柴油发电机组，启动后调节机组频率在50HZ运行，调节机组电压在400V运行。手动合上机组出口开关（在机组控制柜下按下“合闸”按钮,出口开关合闸灯亮）。就地停机时应先拉开机组出口开关，并确认出口开关在分位后，在柴油发电机组控制柜上按下“停止”按钮,则柴油发电机组停机。紧急时按急停按钮。,Page 42,柴油发电机组运行,远方启动及停止将柴油发电机组控制柜上“机组主工作方式选择”开关切换至“自动”位。由单控在DCS画面中可进行远方启动柴油机，柴油机启动正常后，自动合上机组出口开关。远方停止时在DCS画面中停止柴油机，柴油发电机组停止运行。,Page 43,柴油发电机组运行,自启动保安MCC段失压柴油发电机组自动投入在正常运行时若DCS检测到保安MCC段失压，同时检测备用电源进线有电（该回路电源侧断路器在合闸位置及该PC段有电压），经设定的延时(1.5s)（躲过6kV厂用电切换时间1S）后先跳开工作电源进线断路器，检测该工作电源断路器跳闸后再合上此备用电源断路器，同时启动柴油发电机且延时合上出口断路器；若保安MCC段恢复电压，则不投柴油发电机，手动停止柴油机，若未恢复电压，则跳开备用电源断路器。柴油发电机起动并检测电压正常后，检测另外两路电源进线断路器均在跳闸位置后，联锁合上保安MCC段柴油机进线开关向保安MCC供电。停止柴油发电机时，应停止柴油机，拉开汽机保安MCC段柴油机进线开关，再合上汽机保安MCC其中一路电源（A或B），柴油机严禁与保安MCC段并列。,Page 44,柴油发电机组运行,强启动单控制立盘装有”柴油发电机组强启动按钮”,在紧急事故状态下,当远方无法启动柴油发电机组,可利用此按钮直接启动柴油发电机组带负荷。使用立盘”强启按钮”启动柴油发电机组后,须就地使用紧急停机按钮,停止柴油发电机组运行,Page 45,柴油发电机组运行,柴油发电机组启动后，巡检员应立即到现场检查发电机，发电机各部有无异常声音、异常振动、水、油、螺栓和螺帽的松动、电路的断线、管路接头松动等情况，同时检查柴油发电机排烟颜色正常，并确认以下各值：转速,润滑油压力,润滑油温度,冷却水温度,电压,频率,电流等运行参数都在允许范围内.,Page 46,柴油发电机组运行,柴油发电机组的特殊规定与本机组厂用电系统不能并列运行。（防止短路容量超过0.4KV开关设备的额定值）每个月20日白班做柴油发电机组远方空载启动试验。（为了处于良好、完整的备用状态）每年6月30日测柴油发电机定子绝缘,用1000V兆欧表测量绝缘，不低于5兆欧(测定绝缘时应解掉发电机中性点接地引线及拉开就地控制柜内各保险)。机组启机前应做柴油机启动带负荷试验。正常运行时，电压调节范围在5%，频率调节范围在2.5%。,Page 47,#2机DCS画面,Page 48,#2机DCS画面,Page 49,Page 50,Page 51,一期柴油机自启动逻辑,柴油机启动条件：1 保安MCC段低电压且PT无故障。2 柴油机无闭锁。3 柴油机无故障。4 柴油机出口开关在远方位。保安3电源联合条件：1 柴油机启动成功。2 保安段低电压与上PT无故障。3 保安PC段电压正常。4 保安段1电源在开位。5 保安段2电源在开位。,谢谢观赏,谢谢观赏,