1、- 1 -1 引言1.1 研究意義及其工作原理柴油發電機組是一種小型發電設備，是指以柴油等為燃料，以柴油機 為原動機帶動發電機發電的機械設備。整套機組一般由柴油機、發電機、 控制柜、燃油箱、蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。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，作為備用電源或臨時電源。工作原理如下：在柴油發電機組汽缸內，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，在柴油發電機組活塞上 行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油

2、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 。柴油發 電機組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。這樣柴油發電機就完成了一個 工作循環。隨著一個又一個工作循環重復進行,柴油發電機組連續運轉。柴油機的 控制核心是通過控制噴油泵來調節和穩定轉速,一般分為機械調速和電子 調速。電子調速器采用雙閉環控制,用轉速傳感器檢測柴油機轉速,把檢測結果轉換成比例的電信號,將之與給定的標準轉速信號比較,得出偏差信號 再與柴油發電機組執行器的位置反饋信號相加,以合成后的信號作為執行 器動作的輸入信號,通過控制柴油發電機組噴油泵齒桿位置

3、來調節供油量 從而達到調速穩速的目的。目前國外柴油機也引用了先進的發動機的“電 噴”控制技術,在帶載特性、節約燃油和環保排放以及降低噪音等方面性能 卓越。發電機組的有功調節就是對柴油發電機轉速的調節。柴油發電機組是由內燃機和同步發電機組合而成的，內燃機的最大功 率受零部件的機械負荷和熱負荷的限制，稱為額定功率，交流同步發電機 的額定功率是指在額定轉速下，長期連續運轉時，輸出的額定功率，通常 把柴油機組輸出額定功率與同步交流發電機輸出的額定功率之間，稱為匹配比。1.2 國內外發展狀況1.2.1國外發展狀況- 2 -一個世紀以來，發電機原理未曾改變，隨著年代的推進，先進生產設備日 臻完善，因而各項

4、技術參數越來越先進。國外在世界范圍內形成了幾大集團：CUMINN康亮斯，康明斯公司在全球137個國度和地區具有680多個合作商，5000多個代理商遍及世界各地。在全世 界范疇內，康明斯具有40多家工廠，年產發動機四十少萬臺，雇員二萬四千多 名，2003年的全球出售額達63億美元，是美國財經五百強企業之一，也是 財產雜志評比的2003年度美國最敬佩的公司之一；DEER強鹿，世界有名 的美國強鹿John Deere）已經成為了全世界數一數二的出產工用機械、工業裝備和林業裝備的跨國公司。其最大功率為340KV；Perkins英國帕金斯，年產40萬臺發電機，在發電機組市場獲得了令己矚目標成績；道依次，

5、為摘姆勒-克萊斯勒屬上公司，是世界領先的柴油發動機造造商，柴油發動機功35kw-9000kw,普遍用于艦船、重型汽車和工程機械、鐵道機車；韓國大宇，韓國DAEWOO宇重工株式會社成立于1937年，在柴油發電機、發掘機、車輛、主動機床、機器 己等范疇發明了公認的成績。1.2.2國內發展狀況國產發動機品牌：下柴、有動、建柴出產的135系列，4135、6135、12V135,功率范疇40-400kW上柴D114系列， 仿康明斯B系列， 功率75-120kW下內495系列， 功率20-24kW北昌凱馬4105、6105系列柴油機，24-90kW沉慶-康明斯發動機公司，重慶-康明斯N、K系列柴油機，20

6、0-1000kW春風-康明斯B系列,75-90kW；南內、石柴、華南柴油機廠引進講依茨威嚴熱柴油機，20-120kW濟柴190系列，400-1500kW濰柴、杭汽發引進俄羅斯柴油機,75-200kW。天津-帕金斯1000系列柴油機，36-120kW濰柴-道依茨柴油機，20-100kW。1.3 發電機組的發展方向柴油發電機組肩負著為國民經濟以及人民生活用電提供發電成套設備的重 任,所以它在很長一段時間內還會占據著很重要的位置。而伴隨著時代的進步社會的發展，原有的那種發電機組顯然已經不適合社會的需要 污染。所以未來發電機組的發展方向應該是節能、環保、輕型化、小型化、美觀大 方化。這樣才能發揮出發電

7、機組的潛在優勢。笨重、耗油、噪音、- 3 -2 發電機組設計前的準備2.1 做好發電機組設計應注意的問題2.1.1.熟悉國家標準“標準”就是技術立法。任何一臺產品是否能夠出廠，關鍵在于它是否符合 標準中的各項規定。只有在產品性能滿足標準的前提下， 討論其技術經濟性能才 有意義。因此，要搞好產品設計，首先應當熟悉標準。柴油發電機組廣泛用于電信、財政金融部門、醫院、學校、商業等部 門、工礦企業等特殊用途的獨立電源。企業在選購柴油發電機組要有自己的標準。選購的柴油發電機組性能和質量必須符合有關標準要求。選購通信用柴油發電機組，必須達到GB2820-1997中G3級或G4級規定的要求，同時和通信用柴油

8、發電機組的進網質量認證檢測實施細則規定的24項性能指標要求，同時要通過我國行業主管部門所設立的通信電 源設備質量監督檢驗中心的嚴格檢驗。選購軍事通信用柴油發電機組，必須達到有關GB2820-1997、GJB相關標準和部隊有關部門制定的通信電源設備的質量檢測標準的規定，并 要通過有關組織部門對設備質量的嚴格檢驗。2.1.2熟悉產品規格及技術用戶的要求2.1表1銘牌機組型號：DP1CS額定功率：250KVA額定電壓：380V相數：3額定頻率：50Hz冷卻方式：水冷額定電流：379.8A保護系統：四保護系統動力型號：6LTAA8.9-G2自動轉換電源發電機型號：UCL274K了解用戶的要求是非常必要

9、的前期工作，一個企業經濟效益的高低在于產品 是否適銷對路，是否生產成本較低、產品質量高且銷售價格合理，尤其是在當今 社會主義市場經濟條件下，國家強調不能單純看產值，而應著重用效益來衡量一 個企業。不言而喻，一個企設計的產品的銷售情況就成了企業的生命線。為此，在產品設計時除了考慮通用化、 系列化之外，還應很好考慮各種用戶的不同要求，以盡量滿足不同用戶的需要。尤其應當著重開發在市場1競爭能- 4 -力強的產品。2.2 主要電氣元器件與配件、結構款式的確定2.2.1主要電氣元器件與配件1接線端子2個。2、 巨邦斷路器DZ47-63 C16A個,C6A四個。3、電磁繼電器AR92-1Z DC24V 3

10、個,ARM3F AC220V 1個,ARL2F 220V 1個。4、 報警器BJ-1 DC24V5、 開關電源S-100-24 INPUT:200-240AC 1.2A OUTPUT:+24V 4.5A。6、點火鑰匙一個，鈕子開關一個，照明燈一個，油量指示表一個，油量傳 感器一個，一個二極管。7、ATS雙電源自動轉換開關一個SKT1-630A 400A。8 1.5平方毫米銅導線一卷，2.5平方毫米的銅導線一卷，70平方毫米的 銅導線一卷。9、 調速器S6700E10、電流互感器500/5A三個。2.2.2發電機組結構款式的確定靜音式外殼外殼款式為龍馬公司小沈款見圖片2.2圖1小沈款靜音型- 5

11、 -2.2圖2小沈款靜音型2.3 動力與發電機，控制模塊的品牌型號確定1、動力選擇：作為開創柴油發動機先河的康明斯公司成立于1919年，總部設在美國印第安納州哥倫布市。康明斯是全球領先的動力設備制造商，設計、制造和分銷包括燃油系統、控制系統、進氣處理、濾清系統、尾氣處理系統和 電力系統在內的發動機及其相關技術，并提供相應的售后服務。康明斯總部設在美國印第安納州哥倫布市，公司通過其遍布全球160多個國家和地區的550家分銷機構和5000多個經銷商網點向客戶提供服務。- 6 -發動機事業部生產和經銷功率范圍寬廣的柴油和天然氣發動機以及相應的零部件產品，用于汽車、工業和發電設備等領域。康明斯發動機排

12、量1.4-91立升，功率范圍覆蓋31-3500馬力，廣泛應用于重型卡車、中型卡車、巴士客車、娛樂休閑房車、輕型商用汽車和皮卡車等公路車輛以及工程機械、礦山設備、農業機械、船舶和鐵路等非公路設備。康明斯發動機不僅 以一流的可靠性、耐久性和燃油經濟性享譽業內，而且在滿足日益嚴格的 汽車排放（美國EPA2007/2010,歐洲四號和五號）、非公路用機動設備排放（Tier3以上）以及船機排放（國際海事組織IMO標準）的激烈競爭中一直居于業內領先地位。2、康明斯發動機的優勢第一：前瞻的設計開發能力原明斯能針對不同的排放標準開發出相應的解決方案。第二：成熟的配套能力，康明斯的排放控制技術與發動機生命周期和

13、整車可達到完美匹配，從而使客戶獲得最佳的經濟效益。第三：先進的尾氣排放控制技術，包括冷卻式廢氣再循環（COOLED EGR），選擇性催化氧氣（SCR）和顆粒物濾輕器（DPF）。第四：批量的采購能力，隨著康明斯排放后處理市場規模的不斷擴大，形成批量采購規模，從而為客戶提供性價比高的產品。因此我們在這里選用康明斯的動力6LTAA8.9-G2。銘牌數據如下表：2.3表2康明斯銘牌C.I.D/L8.9CPL0891En gi ne Serial No.39576759FamilyLCust specEngine Model6LTAA8.9-G2Low idle RPM 850Gross KW 200

14、at 1500RPMFiri ng Order 1-5-3-6-2-4Shop order NO.S030171電機選擇:世界一流品牌斯坦福同步交流發電機，英資無錫新時代公司生產，CCS中國船級社認可。符合GB755, BS5000, VDE0530, IEC34-1,CSA22.2,AS2359- 7 -標準。性能優秀的永磁發電機系統，在各種情況下提供恒定勵磁；標準的2/3節距繞組，有效抑制過多的中線電流；絕緣等級：H,防護等級：IP23穩態電壓調整率：w 1.0%電話干擾：THF &It; 2%, TIF &It;50隨機附件：消聲器、波紋管、排氣彎管蓄電池及連線中國船級社

15、型式認可證書產品設計、材料、生產、試驗均由英方人員直接管理控制。 體積小，重量輕， 技術先進，性能可靠是斯坦福發電機的重要特性。1、四極無刷自勵式、IP22防護等級，H級絕緣，可耐溫180C，為發電機在惡劣環境中運行提供保障。2、定子是2/3節距繞制，能有效抑制輸出電壓的波形畸變，及減少磁場發熱。3、轉子裝配前經過動平衡，完善的阻尼器繞組幫助減少非恒定負荷下的電壓偏差和 熱量。4、勵磁機轉子的輸出功率通過三相全波式整流器輸給主機轉子，該整流器由一流通涌抑制器保護，以免由諸如短路或者并聯時相位失步而引起的沖擊造 成損壞。5、自動電壓調節器(AVR具有保護發動機的自動減荷特性，允許一 次性向發電機

16、施加全載，穩態電壓調整率可實現優于土1%使用永磁發電機勵磁(PMG系統，發電機具有較高電動機啟動能力，并對由非線性波形畸變具有抗 擾性6、電話影響系數TIF 50,電話諧波系數THF C D弭d莊屯卻比MJ-17 -現在介紹調速器接線的設計： 調速器作用就是用于機組的平穩調速。 調速器 接線端子上1、2接執行器A B線，其作用也就是用于控制油量大小。3、4端 口接速度傳感器的C、D線，速度傳感器用于監測速度信號。當檢測的速度信號 過低或過高時，調速器自動控制進油閥的大小從而實現速度的調整。5、6端口接電源的正負極，1 63提供正極電荷，103提供負極電荷。7、11端口接7和11號線，用于怠速控

17、制， 由于本機組功率較大需要啟動以及停機時需要怠速。 怠速 就是將機組至于一個低速的運行狀態， 開機停機時有一個過度時間對機組進行保 護。接線端子作用就是將柴油機和電機上的線路連接到電器柜中。 圖中已經對各 個線號進行描述，在這里就不多廢筆墨了。接線端子如下：- 18 -圖5接線端子171 1X13 S LT 171 SMEJ歸IX 1騙丘A：E C D弭d莊屯卻比MJ-19 -4 發電機組測試4.1 發電機組測試準備工作4.1.1柴油發電機啟動前的準備及檢查1、柴油發電機在未做好啟動前的檢查及啟動準備工作以前不準啟動，運行 方式選擇開關應在“OFF位。2、 柴油發電機啟動或投入運行方式選擇開

18、關前，應檢查蓄電池充電電源、 控制、信號系統電源、冷卻水溫控制、空氣系統、燃油系統、潤滑油系統投入正 常。3、 合上蓄電池充電電源，檢查充電源紅燈亮且蓄電池電壓為(24V -30V) 左右，蓄電池組的容量應滿足機組連續起動9次的用電量。4、檢查室內燃油儲油箱(應滿足機組滿載連續運行8小時的儲油量)油位 正常， 打開柴油發電機進油門。輸油方式采用手動方式。5、燃油系統啟動前要排空氣，否則將影響發動機不能正常啟動。6、柴油發電機啟動前的檢查7、 有關柴油發電機組所有工作票均已終結，柴油機以無人工作及其他障礙 物。8、 查柴油發電機潤滑油油位正常。9、 查柴油發電機冷卻水水位正常。10、 查柴油發電

19、機預熱正常。11、機組無漏油，漏水現象，機內清潔無雜物，排氣口無雜物。12、儀表盤內外清潔，無雜物，電氣回路正常且控制盤上無報警。13、查所有開關位置正確滿足啟動要求， 查柴油發電機就地儀表盤上 “緊急 停機”按鈕位置正確，查柴油發電機出口開關在斷開位置。14、柴油發電機在啟動前應用1000V搖表測量絕緣，其值不低于0.5MQ。4.2 發電機組測試4.2.1機組測試流程1、柴油發電機設有運行方式選擇開關，有三個位置，即“自動” 、“手動”、 “停止”。自動方式:自動方式為正常運行方式，運行方式選擇開關在“自動”位置，則表示柴油發電機組投入自動啟動狀態。2、 柴油發電機啟動后，巡檢員應立即到現場

20、檢查發電機，發電機各部有無-20 -異常聲音、異常振動、水、油、螺栓和螺帽的松動、電路的斷線、管路接頭松動等情況，同時檢查柴油發電機排煙顏色正常。 拉開柴油發電機出口開關，待柴 油發電機空轉3-5分鐘后，拉開柴油發電機啟動開關。3、柴油發電機正常運行。4、柴油發電機可在額定工況下連續運行，運行中應監視、檢查下列各運行 參數不超過（或低于）規定值：4.2表5參數參考值電壓電流頻率功 率因 素油壓水溫油溫度燃油位電池充電壓380V379.5A50Hz 0.80.5MPa 30正80%DC24V5%35 C常5、運行中的柴油發電機組，應無異常振動現象，柴油發電機的排煙無異常 顏色。6正常運行時，柴油

21、發電機運行方式選擇開關投“自動”位置。7、柴油發電機啟動10秒后達到額定轉速、額定電壓，若10秒內保安母線 電壓恢復正常，則柴油發電機出口開關不合閘； 若保安母線仍為低電壓，則自動 合上柴油發電機出口開關，向保安母線供電。8、柴油機組嚴禁長時間怠速運行。如果不帶負荷，應停機備用。9、機組運行中排氣管內排氣溫度較高。因此嚴禁人員接近排氣管，以防灼 傷，并保證排氣管周圍無污油或其它易燃物，以防發生火災。10、機組停運后，冷卻液溫度很高，此時嚴禁打開散熱器蓋子，并禁止向未 冷卻的冷卻系統內加注冷卻液，否則會造成柴油機的嚴重損壞。11、機組出現故障后，嚴禁在排除故障和復位前再次啟動。4.2.2柴油發電

22、機組在運行中發生的故障及處理-21 -4.2表6故障處理表故障現象可能米取的措施控制器加電無反應檢查啟動電池檢查控制器接線檢查直流保險發電機組停機發電機組停機檢查水溫/缸溫是不是過咼檢查交流發電機電壓檢查直流保險控制器緊急停機檢查急停按鈕是不是正確檢查起動電池正極是否正確連接到 緊急停機輸入檢查線路是否有開路起動成功后油壓低報警檢查機油壓力傳感器及其連線起動成功后水溫高報警檢查水溫傳感器及其連線運轉中停機報警根據LCD顯示信息檢查相關的開關 及其連線檢查可編程輸入口起動不成功檢查燃油回路及其連線檢查起動電池檢查轉速傳感器及其連接線查閱發動機手冊起動沒反應檢查起動機連線檢查起動電池機組運轉但AT

23、S不切換檢杳ATS檢查控制器與ATS之間的連接線一常見故障1 ）不發電：1、失去剩磁，進行充磁2、磁場線路短路，修理- 22 -3、柴油機轉速太低，調整轉速,保持額定值。4、硅整流二極管損壞，檢查更換整流二極管。5、接線頭松動或控制屏接觸不良，將線頭擰緊。6、保險絲熔斷，更換。7、三次諧波繞組開路,短路，修理。8、磁場變阻器回路,開路，修理。2）電壓不正常：1、柴油機轉速過高或過低，調整為定值。2、.硅整流二極管損壞，更換。3、電刷接觸不良， 清潔集電環表面,有00號沙布磨電刷表面,加強電刷彈簧 壓力。4、電壓表不準，檢查電表或更換。5、外線路短路，排除。6、熔斷絲熔斷，更換。3）發電機過熱：

24、1、過栽三相電流不平衡，隨時注意電流讀數,即時調整三相負栽。2、.磁場線圈短路，檢查或更換。3、柴油機轉速過低，提高轉速至額定值。4、通風道阻塞或風扇損壞，吹凈內部,疏通風道,檢修風扇。4）電壓超差：1、輸送線路過遠（電壓偏低），調整手動變阻器。2、輸送線路過近（電壓偏高），調整手動變阻器。5）起動困難或不能起動：1、起動馬達損壞，更換或修理起動馬達。2、蓄電池蓄電不足，對蓄電池充電,并充足。3、缺燃油或燃油不足，添加燃油,打開開關。4、燃油質量不合要求或燃油內有水，更換規定牌號燃油,排除積水。5、.供油泵提前角不對，按規定調整供油提前角。6、空氣濾清器污堵，清洗干凈。7、柴油機油溫過低，加熱

25、水和對機油加溫。8、長時間怠速運轉，清除積碳,清洗噴油器。6)突然停車：- 23 -1、燃油箱內無油，添加燃油。2、燃油中混有水分，查明原因,更換燃油。3、噴油泵彈簧斷裂，更換彈簧。4、調速器彈簧斷裂，更換調速彈簧。5、活塞咬缸，更換活塞及有關零件。6、連桿軸瓦,主軸瓦燒損，拆檢并更換有關零件。二 各種警告A做小1.警告當控制器檢測到警告信號時，控制器僅僅警告并不停機，且LCD顯示警告量報警類型。(1)速度信號丟失警告： 當控制器檢測到發電機組的轉速等于零且速度丟失延時設為0時，控制器發 出警告報警信號，同時LCD屏幕上顯示速度信號丟失警告字樣。(2)發電過流警告： 當控制器檢測到發電機組的電

26、流大于設定的過流閾值且過流延時設為0時， 控制器發出警告報警信號，同時LCD屏幕上顯示發電過流警告字樣。(3)停機失敗警告：當得電停機延時/等待發電機組停穩延時束后，若發電機組輸出有電，則控 制器發出警告報警信號，同時LCD屏幕上顯示停機失敗警告字樣。(4)燃油位低警告： 當控制器檢測到發電機組的燃油液位值小于設定的閾值時， 控制器發出警告 報警信號，同時LCD屏幕上顯示燃油液位低警告字樣。(5)充電失敗警告： 當控制器檢測到發電機組的充電機電壓值小于設定的閾值時， 控制器發出警 告報警信號，同時LCD屏幕上顯示充電失敗警告字樣。(6)電池欠壓警告： 當控制器檢測到發電機組的電池電壓值小于設定

27、的閾值時， 控制器發出警告 報警信號，同時LCD屏幕上顯示電池欠壓警告字樣。(7)電池過壓警告： 當控制器檢測到發電機組的電池電壓值大于設定的閾值時， 控制器發出警告 報警信號，同時LCD屏幕上顯示電池過壓警告字樣。2.停機報警：當控制器檢測到停機報警信號時， 控制器立即停機并斷開發電合閘繼電器信 號，使負載脫離，并顯示報警類型。(1)緊急停機報警： 當控制器檢測到緊急停機報警信號時，控制器發出停機報警信號，同時LCD屏幕上顯示緊急停機報警字樣。(2)高水缸溫報警停機： 當控制器檢測的水缸溫數值大于設定的水缸溫停機數值時，- 24 -控制器發出 停機報警信號，同時LCD屏幕上顯示高水溫報警停機

28、字樣。(3)低油壓報警停機： 當控制器檢測的油壓數值小于設定的油壓警告數值時， 控制器發出警告報警 信號，同時LCD屏幕上顯示低油壓報警停機字樣。(4)超速報警停機： 當控制器檢測到發電機組的轉速超過設定的超速停機閾值時， 控制器發出停 機報警信號，同時LCD屏幕上顯示發電超速報警停機字樣。(5)欠速報警停機： 當控制器檢測到發電機組的轉速小于設定的停機閾值時， 控制器發出停機報 警信號，同時LCD屏幕上顯示發電欠速報警停機字樣。(6)速度信號丟失報警停機：當控制器檢測到發電機組的轉速等于零， 控制器發出停機報警信號， 同時LCD屏幕上顯示速度信號丟失報警停機字樣。(7)發電過壓報警停機： 當

29、控制器檢測到發電機組的電壓大于設定的過壓停機閾值時， 控制器發出停 機報警信號，同時LCD屏幕上顯示發電過壓報警停機字樣。(8)發電欠壓報警停機：當控制器檢測到發電機組的電壓小于設定的欠壓停機閾值時， 控制器發出停 機報警信號，同時LCD屏幕上顯示發電欠壓報警停機字樣。(9)發電過流報警停機： 當控制器檢測到發電機組的電流大于設定的過流停機閾值時， 控制器發出警 告報警信號，同時LCD屏幕上顯示發電過流報警停機字樣。(10)起動失敗報警停機： 在設定的起動次數內， 如果發電機組沒有起動成功， 控制器發出停機報警信 號，同時LCD屏幕上顯示起動失敗報警停機字樣。(11)超頻報警停機： 當控制器檢

30、測到發電機組的頻率超過設定的超速停機閾值時， 控制器發出停 機報警信號，同時LCD屏幕上顯示發電超頻報警停機字樣。(12)欠頻報警停機： 當控制器檢測到發電機組的頻率小于設定的停機閾值時， 控制器發出停機報 警信號，同時LCD屏幕上顯示發電欠頻報警停機字樣。(13)不發電報警停機： 當控制器檢測到發電機組的頻率等于零，控制器發出停機報警信號，同時LCD屏幕上顯示不發電報警停機字樣。4.3 發電機組測試報告的打印及收尾工作測試完畢機組一切運行正常，打印測試報告，并備份與計算機內。然 后停機：一、正常停機：1)逐漸卸去負栽,斷開負栽開關,將換相開關轉至手動位置；2)空栽下轉速降至600800轉/分

31、，空車運行數分鐘后再推動油泵手柄停 止供油，待停機后手柄復位；- 25 -3)當環境溫度小于5 C時，應將水泵及柴油機的冷卻水全部放盡；4)調速手柄放到轉速最低位置，電壓開關放到手動位置；5)短期停車可不關燃油開關，防止空氣進入燃油系，長期停車應在停車后 關上燃油開關；6)長期停車必須放盡機油；、緊急停機：當機組發生下列情況之一時， 必須緊急停機。 此時應先切斷負栽， 并立即將 噴油泵開關手柄轉到切斷油路的位置上，使柴油機立即停機； 機組壓力表值下降到規定值以下：1）冷卻水溫度超過99 C；2）機組發生急劇的敲擊聲，或者有零件損壞；3）氣缸、活塞、調速器等運動部件卡死；4）發電機電壓超過表上最

32、大讀數時；5）發生火災或漏電及其它自然危害時；最后收尾工作：1將機組中的機油；2冷卻水水放掉；3起動電瓶連接線拿掉；4負載線拆掉；5油箱中的柴油放出；6打掃現場；7將機組擦干 凈。- 26 -結論這次設計過程中， 剛開始時收集了很多資料， 才發現關于發電機組設計的資 料并不多，先對發電機組設計整體的步驟進行熟悉，找好方向后就開始動手了。我順藤摸瓜地照著資料去一步步的進行設計， 我以為這個設計就這么簡單， 按著 書上步驟算下去就可了。當我遇到如何選擇合適的導線時時， 一開始對此束手無策， 通過師傅的指點， 我按照他的方法選擇了合適的導線， 終于把選擇導線的問題解決了。 設計的道路 是艱辛的， 在

33、后面的設計中并不是那容易。 在圖紙方面遇到的困難就更多了， 比 如如何有條理的布置線路，怎么通過控制線路來實現機組的各種控制與保護等 等。在設計中， 遇到的困難是很多， 但是只要用心去研究， 通過很多方式都會解 決的。學述上的問題是來不得一點假水的， 只有一步一個腳印的走， 才會學到知 識，才會享受到設計過程失落感與成就感。這次設計，讓我在走進社會前學會怎樣去解決遇到的困難， 只要用自己努力 和身邊的資源一定能夠解決。 這次設我用了很多時間與經歷， 但我沒有一點后悔， 因為我的確學到了很多知識。- 27 -致謝本設計是在指導老師精心指導和大力支持下完成的， 指導老師以其嚴謹求實 的治學態度、高

34、度的敬業精神、 兢兢業業、 孜孜以求工作作風和大膽的創新精神 對我產生重要的影響。 他開闊的的視眼和敏銳的思維給了我深深的啟迪。 同時在 這次的畢業設計過程中，讓我學到了很多專業方面的知識。感謝我的工廠師傅給了極大的幫助， 他們幫我找資料， 幫助我完成那些我不 懂得的細節，無論在生活上還是工作上都給了我很多支持和鼓勵。感謝在校期間每一位老師對我的教導和幫助， 感謝我們電氣工程系任教老師 對我們這屆實習生所做的畢業工作， 沒有你們所有老師的幫助， 我們哪能這么輕 松完成這一階段的實習。特別感謝我的指導老師戰崇玉和李小娟老師在這次畢業 設計中對我的指導，幫助我解決了許多專業方面的問題。 沒有他們的

35、支持和鼓勵， 我的設計也是完成不了的！ 對此我們還要感謝我的同事對我實習期間的關懷和幫 助。本論文的完成離不開老師， 同事和朋友的關心和幫助， 讓我順利的完成了論 文的制作，雖然我的論文不是完美的， 但這里面凝聚了老師和同學對我的關心和 支持。在此，向所有幫助過我的老師和同學表達我最真摯的謝意。- 28 -參考文獻1 柴油發電機組作者：袁春、張壽珍 出版社：人民郵電出版社 出版 日期:1999年5月。2 新型柴油發電機組作者：葉大貴 等編著 出版社：人民郵電出版社 出版日期：1999-7-1。3 新編柴油發電機組故障分析與處理技術手冊作者：楊貴恒出版社： 人民郵電出版社 出版日期：2009年3

36、月。4 現代柴油發電機組的應用與管理 作 者：蘇石川、元廣杰、楊宗明 主 編 出版社：化學工業出版社 出版日期：2000年10月。- 29 -附錄 A 發電機組使用說明一、機組的配置及參數 機組型號: DP1CS發 電 機:斯坦福UCL274K柴 油 機：康明斯6LTAA8.9-G2控 制 屏：眾智6110額定功率：250KVA額定電壓：380V額定電流：379.8A額定頻率：50Hz功率因數：0.8額定轉速：1500RPM相數接法：3相GF系列柴油發電機組系交流發電機組，該機組運行平穩，經久耐用，維護 方便，適合 工礦企業、賓館醫院、農村城鎮、漁牧林業做動力照明、通訊廣播 的移動或固定電源，

37、也可做為大廈、酒店的備用電源。GF系列機組在額定功率0100%5 COS 0 8時，三相對稱負載下自動電壓 調整率能滿足一般使用要求，空載時能在額定電壓的95105%圍內調整。機組能直接起動3070%機組額定功率的鼠籠式三相異步電動機； 機組在三相不對 稱負載下運行時，若每相電流不超過額定值，并且三相電流不超過20%，則機組允許長期工作。二、機組的使用環境 機組能在下列環境條件下，連續工作12小時、輸出功率。1、環境溫度：540 C。2、相對濕度：85% （25C）。3、海拔高度：1000米。4、工作時的縱向傾斜度：10度。5、沒有導電塵埃和破壞金屬絕緣的腐蝕氣體與爆炸危險的場所。1、額定功率

38、（即機組容量）是在環境溫度20 C，相對濕度60%大氣壓力 為760毫米汞柱高的條件下，連續進行12小時所允許的輸出功率（其中包括超 負載10%運行1小時）。超出上述環境條件下工作時，發電機的輸出功率須修整。2、機組在超過12小時以上連續運行時，按其輸出功率90%折算（即持久功 率）。若超出上述環境條件，持久功率也按修正后功率的90%這算。3、柴油發電機組在超出上述1、2、3所規定的環境下使用是，輸出功率也 可按柴油機使- 30 -用維護說明書規定進行修正。三、機組的存放與安裝 柴油發電機組的存放、安裝及使用地點的選擇應符合下列條件：1、機房寬敞明亮、通風良好、濕度低、環境溫度40C。2、夜間

39、工作應有良好的照明設備， 室外使用應加防護罩， 避免雨淋及暴曬。3、環境應清潔，周圍不準放置產生酸性、堿性等腐蝕性氣體的物品。4、柴油機排氣管應暢通，盡量避免管道過長或突然轉彎。當排氣管接至室 外時，宜將外管向下傾斜少許，使管內凝結水分流出。5、機組如不采用固定在基礎上，可在底盤下墊以橡膠板以減小震動。6 30KW以上的機組安裝時應做到以下幾點：1）地基均采用混凝土，但地基不得與建筑地基連在一起。建筑墻到機組距 離不小于是15米。2） 在安裝時須用水平尺測量水平度，保證機組固定在水平位置的基礎上。3） 為了人身安全，發電機和開關屏必須另接地線，地線面積不小于發電機 輸出線截面積。地線可接在地下

40、水管或深埋地下的鋼板上， 保證接地良好， 接地 電阻不得大于50歐姆。4） 開式冷卻機組必須另裝冷卻水管路，保證供給充足的冷卻水。5） 為了減少環境噪音，可外接消音裝置。6） 安裝后發電機軸對柴油機的主軸不同心度一般應小于01 5毫米，發電 機軸線對飛輪端面的跳動一般應小于得05/400。7） 蓄電池應按柴油機維護使用說明中的啟動、充電電路圖接好。四、機組的使用在使用機組前，必須認真閱讀本 機組使用維護說明書 和柴油機、發電機、 控制屏等使用維護說明書。1、起動前的準備：1）清洗機組附著的灰塵、水跡和鐵銹等異物，排除空濾器中油污灰垢。2）全面檢查機組的整個裝置，聯接應緊固，操縱機構應靈活，曲軸

41、旋轉應 無卡滯現象。3）檢查冷卻系統是否已加滿冷卻液，水泵是否灌滿吸引水。管道有無泄漏 或阻塞（包括氣阻）現象。4）檢查燃油箱燃油存量，打開燃油開關，旋松高壓油泵放氣螺栓，排除燃 油管路中的空氣，- 31 -擰緊放氣螺栓。5）檢查機油面是否在油標尺兩刻度線之間，燃油泵和調速器有無足夠的機 油。6）檢查調速器杠桿和油泵齒條連接的可靠和靈活性，同時還要檢查有無足 夠的機油。7）檢查所有的電氣線路（包括充電、起動電路）是否聯接正確，接觸良好。8）檢查柴油機供給、潤滑、冷卻等系統各管接頭是否有漏水和漏油現象。9）控制屏內所有元器件應完整、清潔、無損傷、無松動。10）將硅整流器， 電容器等斷接， 拆除地

42、線用500伏兆歐表測定一次線路及 轉子繞組對地絕緣電阻應不低于3兆歐，否則應采取烘干措施。11）檢查發電機至開關屏的接線應正確無誤， 負栽通過雙投開關接入控制屏， 應與電網隔離（空氣斷路，應處于短路位置；發電機U、V、W端與控制屏母排相 對應。12） 檢查控制屏上各開關的位置是否正常， 主開關應分閘位置， 對帶自動調 壓的控制屏應放在手動位置。13） 儀表（頻率表除外）指針應指零位。2、機組的啟動2.1自動開機停機操作按鍵，該鍵旁指示燈亮起，表示發電機組處于自動開機模式。自動開機順序：1）HGM6120當市電異常（過壓、欠壓、缺相）時，進入“市電異常延時”，LCD屏幕顯示倒計時，市電異常延時結

43、束后，進入“開機延時”。2）HGM611：當遠程開機輸入有效時，進入“開機延時”。3）LCD屏幕顯示“開機延時”倒計時。4）開機延時結束后，預熱繼電器輸出（如果被配置），LCD屏幕顯示“開 機預熱延時XXs”。5）預熱延時結束后，燃油繼電器輸出1s，然后起動繼電器輸出；如果在“起 動時間”內發電機組沒有起動成功，燃油繼電器和起動繼電器停止輸出，進入“起動間隔時間”，等待下一次起動。6） 在設定的起動次數內，如果發電機組沒有起動成功，LCD顯示窗第四行 反- 32 -黑，同時LCD顯示窗第四行顯示起動失敗報警。7）在任意一次起動時，若起動成功，則進入“安全運行時間”，在此時間 內油壓低、水溫高、

44、欠速、充電失敗以及輔助輸入（已配置）報警量等均無效， 安全運行延時結束后則進入“開機怠速延時”（如果開機怠速延時被配置）。8）在開機怠速延時過程中，欠速、欠頻、欠壓報警均無效，開機怠速延時 過完，進入“高速暖機時間延時”（如果高速暖機延時被配置）。9）當高速暖機延時結束時，若發電正常則發電狀態指示燈亮，如發電機電 壓、頻率達到帶載要求，則發電合閘繼電器輸出，發電機組帶載，發電供電指示 燈亮，發電機組進入正常運行狀態； 如果發電機組電壓或頻率不正常， 則控制器 報警停機（LCD屏幕顯示發電報警量）。自動停機順序：1）HGM6 1 2：0發電機組正常運行中或市電恢復正常， 則進入“市電電壓正常 延

45、時”，確認市電正常后，市電狀態指示燈亮起，“停機延時”開始。2）HGM611：0當遠程開機輸入失效時，開始“停機延時”。3）停機延時結束后，開始“高速散熱延時”，且發電合閘繼電器斷開，經 過“開關轉換延時”后， 市電合閘繼電器輸出， 市電帶載，發電供電指示燈熄滅， 市電供電指示燈點亮。4）當進入“停機怠速延時”（如果被配置）時，怠速繼電器加電輸出。5）當進入“得電停機延時”時，得電停機繼電器加電輸出,燃油繼電器輸 出斷開。6）當進入“發電機組停穩時間”時，自動判斷是否停穩。7）當機組停穩后， 進入發電待機狀態； 若機組不能停機則控制器報警 （LCD屏幕顯示停機失敗警告）。2.2手動開機停機操作

46、1）HGM6120:按鍵， 控制器進入“手動模式”， 手動模式指示燈亮。 按鍵 控制器進入“手動試機模式”， 手動試機模式指示燈亮。 在這兩種模式下， 按鍵 則起動發電機組， 自動判斷起動成功， 自動升速至高速運行。 柴油發電機組運行 過程中出現水溫高、 油壓低、超速、電壓異常等情況時， 能夠有效快速保護停機。（過程見自動開機操作步驟49）。在“手動模式”下，發電機組帶載是以市電 是否正常來判斷，市電正常，負載開關不轉換，市電異常，負載開關轉換到發電 側。在“手動試機模式”下，發電機組高速運行正常后，不管市電是否正常，負 載開關都轉換到發電側。2）HGM6110:按鍵，控制器進入“手動模式”，

47、手動模式指示燈亮，然后 按鍵,則起動- 33 -發電機組， 自動判斷起動成功， 自動升速至高速運行。 柴油發電機 組運行過程中出現水溫高、油壓低、超速、電壓異常等情況時，能夠有效快速保 護停機（過程見自動開機操作步驟49）。發電機組高速運行正常后,若遠端開 機信號有效則控制器發出發電合閘信號， 遠端開機信號無效則控制器不出發電合 閘信號。3） 手動停機:按鍵，可以使正在運行的發電機組停機。 （過程見自動停機 過程37）注：1）各類柴油機起動應按其柴油機使用維護說明書要求進行;2） 在調壓時如機組存放過久，發電機失磁，電壓建立不起來，此時可用蓄 電池充磁，充磁時磁場繞組L1（+）接蓄電池正極L2

48、（-）接蓄電池負極，切不可接 錯；3） 若按下按鈕10秒，不能點火起動，應等一分鐘左右再作第二次起動，若 連續三次失敗，應查明故障原因再行起動；3、機組的運行1） 新機組的試轉新機組安裝妥善后分別加上0、25%、50%75%、100%、110%的負載進行測試， 狀況良好說明機組一切正常。2） 機組運行1）空栽運行穩定后，逐漸增加負荷，切忌突加負栽；2）應經常注意機油壓力、溫度、出水溫度及開關屏上各儀表指示值應在各類柴油機，發電機使用說明書規定范圍內；3）定期檢查燃油、機油、冷卻水量是否充足；4）新機組必須在90額定功率以下的負栽運行4小時后，方可按額定功率、 額定轉速工作；5）機組使用環境如超

49、出標定的許用條件時，輸出功率應按規定修正；6）運轉中應注意下列事項： 隨時注意水溫、油溫、油壓的變化，若不正常應停機檢查，定期檢查燃油、 機油、冷卻水的儲存量和冷卻水的清潔程度，同時檢查柴油機有無漏油、漏水、 漏氣及其它異常現象，觀察柴油機的排氣煙色有無異常（正常煙色略帶青灰色， 若為深藍色，濃黑色應停機檢查），嚴禁水油、金屬或其它異物進入電機，電機 三相電壓均應保持平衡；7）運行中須有詳細記錄，計包括環境狀態參數、油機運行參數、開機時間、 停機時間停機原因、故障原因、排除方法、更換零件的名稱及數量等；五、機組的保養與維護- 34 -GF系列柴油發電機組均由不同型號的柴油機、發電機控制屏等主要

50、機件組 成。各主要機件都有各自的保養要求， 為了使機組得到妥善保養， 各機件均應按 各自使用維護說明書定期維護保養。 機組在經常工作或短期停放期間每周應作一次保養，其維護項目如下：1） 將機組各部件清理干凈，擦去各部件部分積塵、油垢；2） 檢查電氣元件和導線的連接情況，排除接觸不良或可能發生短路的弊端3） 檢查機組，各機械連接部件是否牢固可靠，潤滑是否良好； 發電機的一般維護如下：1） 電機切忌受潮，存放時必須放在干燥地方；2） 無論在存放或是運轉時，必須避免水滴，金屬等雜物進入；3） 發電機運轉時，應注意冷卻情況，電壓及電流均不應超過額定值；4） 運轉時集電環上不應看到大于1.5毫米火花，集

51、電環溫度不超過80C；5） 如有不正常響聲，應立即停車檢查并排除；6） 勿使電機置于水蒸氣，多灰塵的場合下使用；7）軸承工作3000小時后，需要補充油脂，3號復合鈣基脂，油脂量應占儲 油室的一半，油脂應清潔，軸承溫度不應超過95C；8）檢查勵磁裝置各元件是否斷頭及松動；- 35 -附錄 B 控制模塊 6110 使用說明一、 概述HGM6110/612 0電站自動化控制器集成了數字化、智能化、網絡化技術， 用于單臺柴油發電機組自動化及監控系統，實現發電機組的自動開機停機、 數據測量、報警保護及 “三遙”功能。控制器采用大屏幕液晶（LCD）顯示，中 英文可選界面操作，操作簡單，運行可靠。HGM61

52、10/612 0電站自動化控制器采用微處理器技術，實現了多種參數的 精密測量、定值調節以及定時、閾值整定等功能，所有參數既可從控制器前面 板調整，或使用PC機通過編程接口調整，又可使用PC機通過RS485接口調 整及監測。其結構緊湊、接線簡單，可靠性高，可廣泛應用于各類型發電機組 自動化系統。二、 性能和特點HGM6100系列有兩種型號：H G M6 1 1：0用于單機自動化，通過遠端開機信號控制發電機組自啟停；HGM612：在HGM6110基礎上增加了市電電量監測和市電/發電自動切 換控制功能（AMF），特別適用于一市一機構成的單機自動化系統。其主要特點如下：1、液晶顯示LCD為1 28x6

53、4，帶背光，兩種語言（簡體中文、英文）顯示， 輕觸按鈕操作；2、具有RS485通訊接口，利用MODBU協議可以實現“三遙”功能；3、適合于三相四線、單相二線、二相三線（120/240V）電源50/60Hz系統4、集并顯示市電/發電三相電壓、 三相電流、 頻率、 功率參數；市電 發電線電壓Uab，Ubc，Uca線電壓Uab，Ubc，Uca相電壓Ua，Ub，UC相電壓Ua，Ub，UC頻率F1頻率F2負載電流IA，IB,IC有功功率PWR無功功率PWR視在功率PS功率因數PF發電累計電能kWh5、市電具有過壓、欠壓、缺相功能，發電具有過壓、欠壓、過頻、欠頻、 過流功能；6、 精密采集發動機的各種參量

54、：- 36 -溫度WTC / T同時顯示機油壓力OP kPa/Psi/Bar同時顯示 燃油位FL單位：%轉速SPD單位：RPM電池電壓VB單位：V充電機電壓VD單位：V計時器HC可累計999999小時HGM6110/6120發電機組控制器使用說明書 累計啟動次數 最大可累計999999次7、 控制保護功能：實現柴油發電機組自動開機停機、合分閘（ATS切換）及完善的故障顯示保護等功能；8、 具有得電停機、怠速控制、預熱控制功能，且均為繼電器輸出。9、 參數設置功能：允許用戶對其參數進行更改設定，同時記憶在內部FLASH存儲器內，在系統掉電時也不會丟失，控制器所有參數均可以 在前面板進行設置，也可

55、通過編程口用PC機測試軟件進行設置（使 用SG72適配器）；10、 多種溫度、壓力、油位傳感器可直接使用，并可自定義參數；11、 多種起動成功條件（轉速傳感器、油壓、發電）可選擇；12、 供電電源范圍寬（835）VDC能適應不同的起動電池電壓環境；13、 、所有參數均采用數字化調整，摒棄了常規電位器的模擬調整方法，提 高了整機的可靠性和穩定性；14、 模塊化結構設計，可插拔式接線端子，嵌入式安裝方式，結構緊湊， 安裝方便。規格- 37 -項目 內容工作電壓DC8.0V至35.0V連續供電 整機功耗v 3W（待機方式：w 2W交流發電機電壓輸入：三相四線單相二線二相三線15V AC - 360

56、V AC (ph-N) 3 Phase 4wire15V AC - 360 V AC (ph-N)15V AC - 360 V AC （ph-N）交流發電機頻率50/60Hz轉速傳感器電壓Vpp 1.0至70V（峰峰值）轉速傳感器頻率 最大20000Hz起動繼電器輸出7Amp DC28V直流供電輸出燃油繼電器輸出7Amp DC28V直流供電輸出外形尺寸200mm x 144mm x 50mm開孔尺寸184mm x 139mm電流互感器次級電流 額定5A工作條件 溫度：（-2570） C濕度：（2090）%儲藏條件 溫度：（-30+80） C防護等級IP55：當控制器和控制屏之間加裝防水橡膠圈時IP42:當控制器和控制屏之間沒有加裝防水橡膠圈時。絕緣強度 對象：在輸入輸出電源之間引用標準：IEC6881992試驗方法：AC1.5kV/ 1mi n漏電流3mA重量: 0.55kg可編程繼電器輸出口1 7Amp DC28V直流供電輸出可編程繼電器輸出口2 7Amp 250VAC無源輸出可編